DE102014207199A1 - Method and device for reducing the particle emission of an internal combustion engine - Google Patents

Method and device for reducing the particle emission of an internal combustion engine Download PDF

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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Verbrennungsmotors, mit den folgenden Schritten: – Zuführen eines Kraftstoff zu einer Brennkammer des Verbrennungsmotors; – Zünden des Kraftstoffs in der Brennkammer; und – Erfassen, dass der Verbrennungsmotor eine höhere Ist-Leistung abgeben soll; gekennzeichnet durch – Verschieben des Zündzeitpunktes auf einen späteren Zeitpunkt verglichen mit dem Zündzeitpunkt bei einer statischen Leistungsanforderung, wenn erfasst wird, dass der Verbrennungsmotor eine höhere Ist-Leistung abgeben soll; und – Erzeugen einer Momentenreserve.A method and apparatus for controlling an internal combustion engine, comprising the steps of: supplying a fuel to a combustion chamber of the internal combustion engine; - igniting the fuel in the combustion chamber; and - detecting that the internal combustion engine is to deliver a higher actual power; characterized by - shifting the ignition timing to a later time compared to the ignition timing at a static power demand, when it is detected that the internal combustion engine is to deliver a higher actual power; and - generating a torque reserve.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Steuerungsvorrichtung zum Reduzieren der Partikelemission eines Verbrennungsmotors.The present invention relates to a method and a control device for reducing the particulate emission of an internal combustion engine.

Die Funktionsweise eines Verbrennungsmotors ist Fachleuten bekannt. Kraftstoff und Luft werden einer Brennkammer des Verbrennungsmotors durch Ventile zugeführt. Sobald die Ventile der Brennkammer geschlossen sind und sich ein Kolben in der geeigneten Position, d. h. in der Nähe des oberen Totpunktes befindet, wird das Kraftstoff-Luft-Gemisch in der Brennkammer gezündet. Je nach Lastfall variieren die Menge des der Brennkammer zugeführten Kraftstoffes und der Zündzeitpunkt.The operation of an internal combustion engine is known to those skilled in the art. Fuel and air are supplied to a combustion chamber of the internal combustion engine through valves. Once the valves of the combustion chamber are closed and a piston in the appropriate position, d. H. is near the top dead center, the fuel-air mixture is ignited in the combustion chamber. Depending on the load case, the amount of fuel supplied to the combustion chamber and the ignition timing vary.

Bei einer dynamischen Lastanforderung oder beim Beschleunigen eines Kraftfahrzeuges emittiert der Verbrennungsmotor mehr Partikel verglichen mit einer statischen Lastanforderung. Die Norm EU6c , die voraussichtlich 2017 in Kraft tritt, fordert verschärfte Grenzwerte für die Partikelemission beim Ottomotor. Diese Grenzwerte können von bestimmten Fahrzeugen nur durch aufwändige zusätzliche Maßnahmen eingehalten werden, die den Preis des Kraftfahrzeuges deutlich erhöhen.For a dynamic load request or when accelerating a motor vehicle, the engine emits more particulate compared to a static load request. The Standard EU6c , which is expected to come into force in 2017, calls for stricter limits for particulate emissions in gasoline engines. These limits can be met by certain vehicles only by consuming additional measures that significantly increase the price of the motor vehicle.

Die Erfindung stellt sich folglich zur Aufgabe, ein Verfahren und eine Steuerungsvorrichtung zu schaffen, mit der bzw. dem die Partikelemission reduziert wird.The invention therefore has as its object to provide a method and a control device with which the particle emission is reduced.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1, eine Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 6 und ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 10 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beanspruchen bevorzugte Ausführungsformen. Das Verfahren kann so weitergebildet sein, wie hinsichtlich der Vorrichtung beschrieben wird. Die Vorrichtung kann so weitergebildet sein, wie hinsichtlich des Verfahrens beschrieben wird.The object of the invention is achieved by a method according to claim 1, a control device according to claim 6 and a motor vehicle according to claim 10. The dependent claims claim preferred embodiments. The method can be developed as described with regard to the device. The device can be developed as described with regard to the method.

Ein Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors umfasst den Schritt des Zuführens von Kraftstoff zu einer Brennkammer des Verbrennungsmotors, das Zünden des Kraftstoffs in der Brennkammer und das Erfassen, dass der Verbrennungsmotor eine höhere Ist-Leistung abgeben soll. Erfindungsgemäß wird der Zündzeitpunkt auf einen späteren Zeitpunkt verglichen mit dem Zündzeitpunkt bei einer statischen Leistungsanforderung verschoben, wenn erfasst wird, dass der Verbrennungsmotor eine höhere Ist-Leistung abgeben soll. Wenn der Verbrennungsmotor eine höhere Ist-Leistung abgeben soll, weist er eine positive Lastdynamik und/oder eine positive Drehzahldynamik auf. Beim Beschleunigen des Kraftfahrzeuges entstehen mehr Partikel als bei einer statischen Leistungsanforderung. Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat erkannt, dass durch Verschieben des Zündzeitpunktes auf einen späteren Zeitpunkt verglichen mit dem Zündzeitpunkt bei einer statischen Leistungsanforderung die Partikelemission reduziert werden kann. Die Drehmomentreduzierung durch das Verschieben des Zündzeitpunktes auf einen späteren Zeitpunkt wird durch ein Kompensationsmoment ausgeglichen.A method for controlling an internal combustion engine includes the step of supplying fuel to a combustion chamber of the internal combustion engine, igniting the fuel in the combustion chamber, and detecting that the internal combustion engine is to deliver a higher actual power. According to the invention, the ignition timing is shifted to a later time compared to the ignition timing at a static power requirement, when it is detected that the internal combustion engine is to deliver a higher actual power. If the engine is to deliver a higher actual power, it has a positive load dynamics and / or a positive speed dynamics. When accelerating the motor vehicle more particles than in a static power requirement. The inventor of the present invention has recognized that by shifting the ignition timing to a later time compared to the ignition timing at a static power demand, the particulate emission can be reduced. The torque reduction by shifting the ignition timing to a later time is compensated by a compensation torque.

Das Verfahren umfasst ferner den Schritt des Erhöhens der Kraftstoffzufuhr zu einer Brennkammer des Verbrennungsmotors, während des Verschiebens des Zündzeitpunktes auf einen späteren Zeitpunkt verglichen mit dem Zündzeitpunkt bei einer statischen Leistungsanforderung. Dadurch erhöht sich der Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeuges. Dies kann aber toleriert werden, da bei üblichen Betriebsbedingungen die Beschleunigungsphasen relativ kurz sind. Durch die Erhöhung der Kraftstoffzufuhr wird das Kompensationsmoment eingestellt. Es versteht sich, dass mit der Erhöhung der Kraftstoffzufuhr im gleichen Maße die Füllung bzw. die Luftzufuhr erhöht wird. Die Partikelreduktion kann je nach Fahrzyklus circa 25% betragen. Der Verbrauchsnachteil kann etwa 0,5% bis 0,8% je nach Fahrzyklus betragen.The method further includes the step of increasing fueling to a combustion chamber of the internal combustion engine while shifting the ignition timing to a later time compared to the ignition timing at a static power demand. This increases the fuel consumption of the motor vehicle. However, this can be tolerated because under normal operating conditions, the acceleration phases are relatively short. Increasing the fuel supply sets the compensation torque. It is understood that with the increase of the fuel supply to the same extent the filling or the air supply is increased. The particle reduction can be around 25% depending on the driving cycle. The fuel economy may be about 0.5% to 0.8% depending on the driving cycle.

Durch das Verschieben des Zündzeitpunktes auf einen späteren Zeitpunkt bzw. durch das Verstellen des Zündwinkels auf einen späteren Zeitpunkt wird die Laufruhe des Verbrennungsmotors verschlechtert. Dies kann toleriert werden, da eine verschlechterte Laufruhe während Beschleunigungsphasen einem Fahrer oder einem Fahrgast nicht auffällt.By moving the ignition timing to a later time or by adjusting the ignition angle to a later date, the smoothness of the internal combustion engine is deteriorated. This can be tolerated because a deteriorated smoothness during acceleration phases a driver or a passenger does not notice.

Das Verfahren kann die Momentenreserve erhöhen, falls erfasst wird, dass der Verbrennungsmotor eine höhere Ist-Leistung abgeben soll und sich also im Bereich einer positiven Lastdynamik und/oder Drehzahldynamik befindet. Dies wird üblicherweise dadurch erreicht, dass der Zündzeitpunkt auf einen späteren Zeitpunkt, der für den entsprechenden Lastfall in Hinblick auf Kraftstoffverbrauch und/oder Laufruhe optimal ist, verschoben wird und dass mehr Kraftstoff der Brennkammer und mehr Luft des Verbrennungsmotors zugeführt wird.The method can increase the torque reserve, if it is detected that the internal combustion engine is to deliver a higher actual power and thus is in the range of a positive load dynamics and / or rotational speed dynamics. This is usually achieved by shifting the ignition timing to a later time, which is optimal for the corresponding load case in terms of fuel consumption and / or smoothness, and that more fuel is supplied to the combustion chamber and more air of the internal combustion engine.

Sobald der Verbrennungsmotor wieder den statischen Betriebszustand erreicht hat, kann der Zündzeitpunkt sukzessive wieder auf den optimalen Zündzeitpunkt bei einer statischen Leistungsanforderung gestellt werden. Der Zündzeitpunkt kann mittels einer Rampe von dem nach hinten versetzen Zeitpunkt zu dem optimalen Zeitpunkt bei einer statischen Leistungsanforderung verstellt werden. Das Kompensationsmoment bzw. die Momentenreserve wird im gleichen Maß reduziert. Dadurch kann die Anzahl der durch den Verbrennungsmotor beim Beschleunigen emittierten Partikel reduziert werden.As soon as the internal combustion engine has again reached the static operating state, the ignition point can be successively set back to the optimum ignition point for a static power requirement. The ignition timing may be adjusted by means of a ramp from the backward timing to the optimum timing at a static power demand. The compensation torque or the torque reserve is reduced to the same extent. Thereby, the number of particles emitted by the internal combustion engine when accelerating can be reduced.

Der Schritt des Verschiebens des Zündzeitpunktes auf einen späteren Zeitpunkt verglichen mit dem Zündzeitpunkt bei einer statischen Leistungsanforderung und/oder der Schritt des Erhöhens der Kraftstoffzufuhr zu der Brennkammer des Verbrennungsmotors verglichen mit der Kraftstoffzufuhr bei einer statischen Leistungsanforderung können lediglich unter einer vorbestimmten Maximaldrehzahl ausgeführt werden. Dadurch, dass der Zündzeitpunkt auf einen späteren Zeitpunkt verglichen mit dem optimalen Zeitpunkt bei einer dynamischen Leistungsanforderung verlegt wird, wird die Leistung des Verbrennungsmotors reduziert. Ab einer vorbestimmten Drehzahl muss der Verbrennungsmotor die Maximalleistung oder nahezu die Maximalleistung abgeben. Daher ist es im Bereich der Maximaldrehzahl nicht möglich, den Zündzeitpunkt auf einen späteren Zeitpunkt als den für die maximale Leistungsabgabe optimalen Zeitpunkt zu verschieben, ohne die Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors zu beeinträchtigen. The step of shifting the ignition timing to a later time compared to the ignition timing at a static power demand and / or the step of increasing the fuel supply to the combustion chamber of the internal combustion engine compared to the fuel supply at a static power demand may be performed only at a predetermined maximum speed. By shifting the ignition timing to a later time as compared to the optimum timing at a dynamic power demand, the power of the engine is reduced. From a predetermined speed, the engine must deliver the maximum power or almost the maximum power. Therefore, in the range of the maximum speed, it is not possible to shift the ignition timing to a point in time later than the optimal time for the maximum power output without affecting the output of the internal combustion engine.

Der Schritt des Verschiebens des Zündzeitpunktes auf einen späteren Zeitpunkt verglichen mit dem Zündzeitpunkt bei einer statischen Leistungsanforderung und/oder der Schritt des Erhöhens der Kraftstoffzufuhr zu der Brennkammer des Verbrennungsmotors verglichen mit der Kraftstoffzufuhr bei einer statischen Leistungsanforderung wird lediglich unter einer vorbestimmten Lastanforderung ausgeführt. Im Bereich der maximalen Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors ist es nicht möglich, den Zündzeitpunkt von dem hinsichtlich der Leistungsabgabe optimalen Zündzeitpunkt auf einen späteren Zündzeitpunkt zu verschieben.The step of shifting the ignition timing to a later time compared with the ignition timing at a static power demand and / or the step of increasing the fuel supply to the combustion chamber of the internal combustion engine compared with the fuel supply at a static power demand is performed only under a predetermined load request. In the area of the maximum power output of the internal combustion engine, it is not possible to shift the ignition point from the optimum in terms of power output ignition timing to a later ignition timing.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch eine Steuerungsvorrichtung gelöst, die dazu ausgebildet ist, die Kraftstoffzufuhr zu einem Verbrennungsmotor und den Zündzeitpunkt des Verbrennungsmotors zu steuern, wobei die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, den Zündzeitpunkt auf einen späteren Zeitpunkt verglichen mit dem Zündzeitpunkt bei einer statischen Leistungsanforderung zu verschieben, wenn erfasst wird, dass der Verbrennungsmotor eine höhere Ist-Leistung abgeben soll. Dadurch wird die Anzahl der durch den Verbrennungsmotor emittierten Partikel verringert.The object of the invention is also achieved by a control device which is adapted to control the fuel supply to an internal combustion engine and the ignition timing of the internal combustion engine, wherein the control device is adapted to the ignition timing at a later time compared to the ignition timing at a static power requirement to shift if it is detected that the internal combustion engine is to deliver a higher actual power. This reduces the number of particles emitted by the internal combustion engine.

Die Steuerungsvorrichtung kann dazu ausgebildet sein, während des Verschiebens des Zündzeitpunktes auf einen späteren Zeitpunkt verglichen mit dem Zündzeitpunkt bei einer statischen Lastanforderung die Kraftstoffzufuhr und die Luftzufuhr zu einer Brennkammer des Verbrennungsmotors verglichen mit der Kraftstoffzufuhr bei einer statischen Leistungsanforderung zu erhöhen. Dadurch wird die Leistungsreduzierung kompensiert, die sich dadurch ergibt, dass der Zündzeitpunkt auf einen späteren Zeitpunkt verschoben wird als derjenige Zeitpunkt, der hinsichtlich der Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors optimal ist.The control device may be configured to increase the fuel supply and the air supply to a combustion chamber of the internal combustion engine compared with the fuel supply at a static power demand during the shifting of the ignition timing to a later time compared to the ignition timing at a static load request. This compensates for the power reduction which results from the ignition timing being shifted to a later time than the optimum timing with respect to the output of the internal combustion engine.

Die Steuerungsvorrichtung kann dazu ausgebildet sein, dass das Verschieben des Zündzeitpunktes auf einen späteren Zeitpunkt verglichen mit dem Zündzeitpunkt bei einer statischen Leistungsanforderung und/oder das Erhöhen der Kraftstoffzufuhr zu der Brennkammer des Verbrennungsmotors verglichen mit der Kraftstoffzufuhr bei einer statischen Leistungsanforderung lediglich unter einer vorbestimmten Maximaldrehzahl durchgeführt werden. Ferner kann die Steuerungsvorrichtung dazu ausgebildet sein, dass das Verschieben des Zündzeitpunktes auf einen späteren Zeitpunkt verglichen mit dem Zündzeitpunkt bei einer statischen Leistungsanforderung und/oder das Erhöhen der Kraftstoffzufuhr zu der Brennkammer des Verbrennungsmotors verglichen mit der Kraftstoffzufuhr bei einer statischen Leistungsanforderung lediglich unter einer vorbestimmten Leistungsanforderung ausgeführt werden. Im Bereich der Maximaldrehzahl und/oder im Bereich der maximalen Leistungsanforderung kann der Zündzeitpunkt bzw. Zündwinkel nicht auf einen späteren Zeitpunkt als demjenigen Zeitpunkt, der hinsichtlich der Leistungsabgabe optimal ist, verschoben werden, ohne die Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors zu beeinträchtigen.The control device may be configured such that the shifting of the ignition timing to a later time compared to the ignition timing at a static power demand and / or increasing the fuel supply to the combustion chamber of the internal combustion engine compared with the fuel supply at a static power demand performed only below a predetermined maximum speed become. Further, the control device may be configured to shift the ignition timing to a later time compared to the ignition timing at a static power demand and / or increase the fuel supply to the combustion chamber of the internal combustion engine compared to the fuel supply at a static power demand only below a predetermined power requirement be executed. In the region of the maximum speed and / or in the area of the maximum power requirement, the ignition point or ignition angle can not be shifted to a point in time which is optimal with regard to the power output without impairing the power output of the internal combustion engine.

Die Erfindung umfasst auch ein Kraftfahrzeug mit der zuvor beschriebenen Steuerungsvorrichtung.The invention also includes a motor vehicle with the control device described above.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf eine nicht einschränkende Ausführungsform detaillierter beschrieben, wobeiThe invention will now be described in more detail with reference to a non-limiting embodiment wherein

1 die Soll-Leistungsabgabe eines Verbrennungsmotors zeigt; 1 shows the desired output of an internal combustion engine;

2 die Ist-Leistungsabgabe eines Verbrennungsmotors zeigt; 2 shows the actual power output of an internal combustion engine;

3 den Zündzeitpunkt bzw. Zündwinkel zeigt; und 3 the ignition point or ignition angle shows; and

4 die Kraftstoffzufuhr zu einer Brennkammer des Verbrennungsmotors zeigt. 4 shows the fuel supply to a combustion chamber of the internal combustion engine.

Die Erfindung wird nun anhand eines Beispiels eines in einem Kraftfahrzeug eingebauten Verbrennungsmotors erläutert. Die Funktionsweise eines Verbrennungsmotors ist dem Fachmann bekannt. Ein Brennraum eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Otto-Motors, umfasst eine zylinderförmige Brennkammer, in der sich ein an einer Kurbelwelle befestigter Kolben bewegt. Die zylinderförmige Brennkammer wird mittels eines Ventils mit Luft befüllt. Üblicherweise wird bei modernen Motoren der Kraftstoff mittels Einspritzdüsen eingespritzt. Die Zündung erfolgt mittels einer an eine Zündkerze angelegten Hochspannung. Das Abgas wird mittels eines Auslassventils aus der Brennkammer geleitet. Ein Verbrennungsmotor des Standes der Technik kann mehrere Brennräume und Zylinder aufweisen. Üblicherweise erfolgt die Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches vor dem oberen Totpunkt des Kolbens. 1 zeigt ein Soll-Drehmoment bzw. eine Soll-Leistung, die ein Fahrer eines Kraftfahrzeuges mittels des Fahrpedals bzw. des Gaspedals vom Verbrennungsmotor anfordern kann. Auf der Abszisse ist die Zeit dargestellt. Auf der Ordinate ist das Drehmoment bzw. die Leistung dargestellt, das bzw. die von dem Verbrennungsmotor abgegeben werden soll.The invention will now be explained with reference to an example of an internal combustion engine installed in a motor vehicle. The mode of operation of an internal combustion engine is known to the person skilled in the art. A combustion chamber of an internal combustion engine, in particular an Otto engine, comprises a cylindrical combustion chamber in which a piston attached to a crankshaft moves. The cylindrical combustion chamber is filled with air by means of a valve. Usually in modern engines, the fuel is injected by means of injection nozzles. The ignition takes place by means of a to a Spark plug applied high voltage. The exhaust gas is passed out of the combustion chamber by means of an exhaust valve. A prior art internal combustion engine may include multiple combustion chambers and cylinders. Usually, the ignition of the fuel-air mixture takes place before top dead center of the piston. 1 shows a desired torque or a desired power that can request a driver of a motor vehicle by means of the accelerator pedal or the accelerator pedal from the internal combustion engine. The abscissa shows the time. The ordinate represents the torque or power that is to be output by the internal combustion engine.

2 zeigt ein von dem Verbrennungsmotor abgegebenes Ist-Drehmoment bzw. eine von dem Verbrennungsmotor abgegebene Ist-Leistung, wobei auf der Abszisse die Zeit dargestellt ist und auf der Ordinate das Ist-Drehmoment bzw. die Ist-Leistung dargestellt ist, das bzw. die der Verbrennungsmotor abgibt. 2 shows an output from the engine actual torque or an output from the engine actual power, wherein the abscissa represents the time and the ordinate the actual torque or the actual power is shown, the or the Emits internal combustion engine.

3 zeigt den Zündzeitpunkt bzw. Zündwinkel vor Erreichen des oberen Totpunktes, wobei auf der Abszisse die Zeit aufgetragen ist und auf der Ordinate der Zündzeitpunkt vor dem oberen Totpunkt dargestellt ist. 3 shows the ignition or ignition angle before reaching the top dead center, wherein the abscissa represents the time and is shown on the ordinate the ignition timing before top dead center.

4 zeigt die Kraftstoffzufuhr zu der zumindest einen Brennkammer des Verbrennungsmotors, wobei auf der Abszisse die Zeit und auf der Ordinate die der zumindest einen Brennkammer zugeführte Kraftstoffmenge dargestellt ist. 4 shows the fuel supply to the at least one combustion chamber of the internal combustion engine, wherein the abscissa represents the time and the ordinate the amount of fuel supplied to the at least one combustion chamber.

1 zeigt einen ersten Bereich 12 mit einer ersten Soll-Leistungsanforderung, einen ersten Bereich mit einer statischen Leistungsanforderung 12. Diese Soll-Leistung 12 wird vom Verbrennungsmotor als Ist-Leistung 22 abgegeben. Daher wird diese Leistungsanforderung als statische Leistungsanforderung bezeichnet. Ferner zeigen 1 und 2 einen Bereich mit einer dynamischen Leistungsanforderung 14, 24, in der der Verbrennungsmotor weniger Ist-Leistung als Soll-Leistung abgibt. Dieser Bereich wird als dynamische Leistungsanforderung bezeichnet und tritt beispielsweise beim Beschleunigen auf. Ferner zeigen 1 und 2 einen zweiten Bereich 16, 26 mit einer statischen Leistungsanforderung, bei der die Ist-Leistung und die Soll-Leistung des Verbrennungsmotors gleich sind. In den Bereichen mit einer statischen Leistungsanforderung gibt der Motor die Soll-Leistung als Ist-Leistung ab. Bei einer dynamischen Leistungsanforderung gibt der Motor weniger Ist-Leistung als die Soll-Leistung ab. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn der Motor das Kraftfahrzeug beschleunigen soll. 1 shows a first area 12 with a first target power request, a first area with a static power request 12 , This target performance 12 is from the internal combustion engine as actual power 22 issued. Therefore, this power request is called a static power request. Further show 1 and 2 an area with a dynamic power request 14 . 24 in which the internal combustion engine outputs less actual power than desired power. This area is called a dynamic power request and occurs, for example, during acceleration. Further show 1 and 2 a second area 16 . 26 with a static power demand, where the actual power and the target power of the internal combustion engine are the same. In the areas with a static power demand, the engine outputs the target power as actual power. For a dynamic power request, the engine will deliver less actual power than the target power. This is the case, for example, when the engine is to accelerate the motor vehicle.

Im Bereich der ersten statischen Leistungsanforderung 12, 22 wird der Zündzeitpunkt bzw. Zündwinkel auf einen ersten Wert 32 vor dem Erreichen des oberen Totpunktes eingestellt. Im Bereich der zweiten statischen Leistungsabgabe 16, 26 wird der Zündzeitpunkt bzw. Zündwinkel auf einen zweiten Wert 36 vor Erreichen des oberen Totpunktes eingestellt. Die Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors ist im Bereich der zweiten statischen Leistungsabgabe 16, 26 höher als im Bereich der ersten statischen Leistungsabgabe 12, 22. Daher wird der Zündzeitpunkt bzw. Zündzeitwinkel 36 während der zweiten statischen Leistungsabgabe 16, 26 weiter vor dem oberen Totpunkt gelegt als im Bereich der ersten Leistungsabgabe 12, 22.In the area of the first static power requirement 12 . 22 the ignition timing or ignition angle becomes a first value 32 set before reaching top dead center. In the area of the second static power output 16 . 26 the ignition point or ignition angle becomes a second value 36 set before reaching top dead center. The power output of the internal combustion engine is in the range of the second static power output 16 . 26 higher than in the range of the first static power output 12 . 22 , Therefore, the ignition timing becomes 36 during the second static power output 16 . 26 further before top dead center than in the area of the first power output 12 . 22 ,

Erfindungsgemäß wird der Zündzeitpunkt bzw. Zündzeitwinkel während der dynamischen Leistungsanforderung 14 auf einen Wert 34 verschoben, der näher am oberen Totpunkt und/oder nach dem Zündungs-Oberen-Totpunkt liegen kann. Der Zündzeitpunkt bzw. Zündwinkel wird folglich verglichen mit dem Zeitpunkt, der bei einer statischen Leistungsanforderung und/oder hinsichtlich der Leistungsabgabe optimal wäre, auf einen späteren Zeitpunkt 34 verschoben. Dadurch kann die Anzahl der vom Verbrennungsmotor emittierten Partikel reduziert werden. Sobald dem Verbrennungsmotor die zweite statische Leistungsanforderung 16, 26 vorgegeben wird, wird der Zündzeitpunkt bzw. Zündwinkel, beispielsweise mittels einer Rampe 35, auf den für eine statische Leistungsanforderung optimalen Wert 36 vom aktuellen Wert nach vorne verschoben.According to the invention, the ignition time or ignition time angle during the dynamic power requirement 14 to a value 34 shifted, which may be closer to the top dead center and / or after the ignition top dead center. The ignition timing is thus later compared to the time that would be optimal for a static power demand and / or power output 34 postponed. As a result, the number of particles emitted by the internal combustion engine can be reduced. Once the internal combustion engine, the second static power requirement 16 . 26 is specified, the ignition timing or ignition angle, for example by means of a ramp 35 , to the optimum value for a static power request 36 moved forward from the current value.

4 zeigt die Kraftstoffzufuhr zu der zumindest einen Brennkammer des Verbrennungsmotors. Während des Bereichs der ersten statischen Leistungsanforderung 12, 22 wird eine erste Kraftstoffmenge 42 der zumindest einen Brennkammer zugeführt. Während des Bereichs der zweiten statischen Lastanforderung 16, 46 wird eine zweite Kraftstoffmenge 46 der zumindest einen Brennkammer des Verbrennungsmotors zugeführt, wobei die zweite Kraftstoffmenge 46 höher als die zweite Kraftstoffmenge 42 ist. Während der dynamischen Leistungsanforderung 14, 24 wird eine dritte Menge an Kraftstoff der zumindest einen Brennkammer des Verbrennungsmotors zugeführt, wobei die dritte Menge 44 größer als die erste Menge 42 und größer als die zweite Menge 46 ist. Sobald der Verbrennungsmotor wieder die statische Leistungsanforderung 16, 26 erreicht hat, wird die Kraftstoffmenge, die der zumindest einen Brennkammer des Verbrennungsmotors zugeführt wird, beispielsweise mittels einer Rampe 45, in dem Maß reduziert, wie der Zündzeitpunkt bzw. Zündwinkel 35 zum optimalen Wert 36 verschoben wird. 4 shows the fuel supply to the at least one combustion chamber of the internal combustion engine. During the area of the first static power request 12 . 22 becomes a first fuel quantity 42 the supplied at least one combustion chamber. During the range of the second static load request 16 . 46 becomes a second fuel quantity 46 the at least one combustion chamber of the internal combustion engine is supplied, wherein the second fuel quantity 46 higher than the second fuel quantity 42 is. During the dynamic power request 14 . 24 a third amount of fuel is supplied to the at least one combustion chamber of the internal combustion engine, wherein the third quantity 44 bigger than the first lot 42 and larger than the second amount 46 is. Once the internal combustion engine returns to the static power requirement 16 . 26 has reached, the amount of fuel which is supplied to the at least one combustion chamber of the internal combustion engine, for example by means of a ramp 45 , in which reduced, as the ignition timing or ignition angle 35 to the optimum value 36 is moved.

Es versteht sich, dass mit dem Erhöhen der Kraftstoffzufuhr die Luftzufuhr erhöht werden kann. Der Verbrennungsmotor kann so angesteuert werden, dass das Verhältnis bzw. Gemisch von bzw. aus Kraftstoff und Luft beim Erhöhen der Kraftstoffzufuhr konstant bleibt. Der Verbrennungsmotor kann so angesteuert werden, dass sich das stöchiometrische Verhältnis aus Kraftstoff und Luft beim Erhöhen der Kraftstoffzufuhr nicht ändert.It is understood that as the fuel supply is increased, the air supply can be increased. The internal combustion engine can be controlled so that the ratio or mixture of or from fuel and air when increasing the Fuel supply remains constant. The internal combustion engine may be controlled so that the stoichiometric ratio of fuel and air does not change as fuel is increased.

Die vorliegende Erfindung reduziert mit einfachen Maßnahmen die von einem Verbrennungsmotor emittierten Partikel. Der geringfügig höhere Mehrverbrauch ist bei einem gewöhnlichen Fahrzyklus akzeptabel.The present invention reduces the particles emitted by an internal combustion engine with simple measures. The slightly higher excess consumption is acceptable in a normal driving cycle.

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Norm EU6c [0003] Standard EU6c [0003]

Claims (10)

Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotor, mit den folgenden Schritten: – Zuführen von Kraftstoff zu einer Brennkammer des Verbrennungsmotors; – Zünden des Kraftstoffs in der Brennkammer; und – Erfassen, dass der Verbrennungsmotor eine höhere Ist-Leistung abgeben soll (14; 24); gekennzeichnet durch – Verschieben des Zündzeitpunktes auf einen späteren Zeitpunkt (34) verglichen mit dem Zündzeitpunkt (32, 36) bei einer statischen Leistungsanforderung (12, 16), wenn erfasst wird, dass der Verbrennungsmotor eine höhere Ist-Leistung abgeben soll.A method of controlling an internal combustion engine, comprising the steps of: supplying fuel to a combustion chamber of the internal combustion engine; - igniting the fuel in the combustion chamber; and detecting that the internal combustion engine is to deliver a higher actual power ( 14 ; 24 ); characterized by - shifting the ignition timing to a later time ( 34 ) compared with the ignition timing ( 32 . 36 ) at a static power requirement ( 12 . 16 ) when it is detected that the internal combustion engine is to deliver a higher actual power. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Schritt des Erhöhens der Kraftstoffzufuhr (44) zu einer Brennkammer des Verbrennungsmotors verglichen mit der Kraftstoffzufuhr bei einer statischen Leistungsanforderung (42, 46), während des Verschiebens des Zündzeitpunktes auf einen späteren Zeitpunkt (34) verglichen mit dem Zündzeitpunkt (32, 36) bei einer statischen Leistungsanforderung.Method according to claim 1, characterized by the step of increasing the fuel supply ( 44 ) to a combustion chamber of the internal combustion engine compared to the fuel supply at a static power requirement ( 42 . 46 ) while shifting the ignition timing to a later time ( 34 ) compared with the ignition timing ( 32 . 36 ) at a static power requirement. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Erhöhen der Momentenreserve, falls erfasst wird, dass der Verbrennungsmotor eine höhere Ist-Leistung abgeben soll (14).The method of claim 1 or 2, characterized by increasing the torque reserve, if it is detected that the internal combustion engine is to deliver a higher actual power ( 14 ). Verfahren nach einem der Schritte 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Verschieben des Zündzeitpunktes auf einen späteren Zeitpunkt (34) verglichen mit dem Zündzeitpunkt bei einer statischen Leistungsanforderung (32, 36) und/oder der Schritt des Erhöhens der Kraftstoffzufuhr (44) zu der Brennkammer des Verbrennungsmotors verglichen mit der Kraftstoffzufuhr bei einer statischen Leistungsanforderung (42, 46) lediglich unter einer vorbestimmten Drehzahl ausgeführt werden.Method according to one of the steps 1 to 3, characterized in that the step of shifting the ignition timing to a later time ( 34 ) compared with the ignition timing at a static power requirement ( 32 . 36 ) and / or the step of increasing the fuel supply ( 44 ) to the combustion chamber of the internal combustion engine compared to the fuel supply at a static power requirement ( 42 . 46 ) are executed only at a predetermined speed. Verfahren nach einem der der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Verschieben des Zündzeitpunktes auf einen späteren Zeitpunkt (34) verglichen mit dem Zündzeitpunkt bei einer statischen Leistungsanforderung (32, 36) und/oder der Schritt des Erhöhens der Kraftstoffzufuhr (44) zu der Brennkammer des Verbrennungsmotors verglichen mit einer statischen Leistungsanforderung (42, 46) lediglich unter einer vorbestimmten Leistungsanforderung ausgeführt werden.Method according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the step of shifting the ignition timing to a later time ( 34 ) compared with the ignition timing at a static power requirement ( 32 . 36 ) and / or the step of increasing the fuel supply ( 44 ) to the combustion chamber of the internal combustion engine compared with a static power requirement ( 42 . 46 ) are executed only under a predetermined power request. Steuerungsvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, die Kraftstoffzufuhr zu einem Verbrennungsmotor und den Zündzeitpunkt des Verbrennungsmotors zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, den Zündzeitpunkt auf einen späteren Zeitpunkt (34) verglichen mit dem Zündzeitpunkt bei einer statischen Leistungsanforderung (32, 36) zu verschieben, wenn erfasst wird, dass der Verbrennungsmotor eine höhere Ist-Leistung abgeben soll (14, 24).Control device, which is designed to control the fuel supply to an internal combustion engine and the ignition timing of the internal combustion engine, characterized in that the control device is designed to set the ignition time to a later point in time ( 34 ) compared with the ignition timing at a static power requirement ( 32 . 36 ), when it is detected that the internal combustion engine is to deliver a higher actual power ( 14 . 24 ). Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, während des Verschiebens des Zündzeitpunktes auf einen späteren Zeitpunkt (34) verglichen mit dem Zündzeitpunkt bei einer statischen Leistungsanforderung (32, 36) die Kraftstoffzufuhr zu einer Brennkammer des Verbrennungsmotors verglichen mit der Kraftstoffzufuhr bei einer statischen Leistungsanforderung (32, 36) zu erhöhen (44).Control device according to claim 6, characterized in that the control device is adapted to move during the shifting of the ignition timing to a later time ( 34 ) compared with the ignition timing at a static power requirement ( 32 . 36 ) the fuel supply to a combustion chamber of the internal combustion engine compared to the fuel supply at a static power requirement ( 32 . 36 ) ( 44 ). Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, dass das Verschieben des Zündzeitpunktes auf einen späteren Zeitpunkt (34) verglichen mit dem Zündzeitpunkt bei einer statischen Leistungsanforderung (32, 36) und/oder das Erhöhen der Kraftstoffzufuhr (44) zu der Brennkammer des Verbrennungsmotors verglichen mit der Kraftstoffzufuhr (42, 46) bei einer statischen Leistungsanforderung (32, 36) lediglich unter einer vorbestimmten Maximaldrehzahl durchgeführt werden.Control device according to claim 6 or 7, characterized in that the control device is designed such that the shifting of the ignition timing to a later time ( 34 ) compared with the ignition timing at a static power requirement ( 32 . 36 ) and / or increasing the fuel supply ( 44 ) to the combustion chamber of the internal combustion engine compared to the fuel supply ( 42 . 46 ) at a static power requirement ( 32 . 36 ) are performed only at a predetermined maximum speed. Steuerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, dass das Verschieben des Zündzeitpunktes auf einen späteren Zeitpunkt (34) verglichen mit dem Zündzeitpunkt bei einer statischen Leistungsanforderung (32, 36) und/oder das Erhöhen der Kraftstoffzufuhr (44) zu der Brennkammer des Verbrennungsmotors verglichen mit der Kraftstoffzufuhr (42, 46) bei einer statischen Leistungsanforderung (32, 36) lediglich unter einer vorbestimmten Leistungsanforderung durchgeführt werden.Control device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the control device is designed so that the shifting of the ignition timing to a later time ( 34 ) compared with the ignition timing at a static power requirement ( 32 . 36 ) and / or increasing the fuel supply ( 44 ) to the combustion chamber of the internal combustion engine compared to the fuel supply ( 42 . 46 ) at a static power requirement ( 32 . 36 ) are performed only under a predetermined power requirement. Kraftfahrzeug mit der Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9.Motor vehicle with the control device according to one of claims 6 to 9.
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Norm EU6c

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