DE102015211690A1

DE102015211690A1 - Method for operating an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102015211690A1
Application number: DE102015211690.5A
Authority: DE
Inventors: Thomas Kuhn; Claus Wundling; Timm Hollmann; Udo Schulz; Rainer Ecker
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-06-24
Filing date: 2015-06-24
Publication date: 2016-12-29
Also published as: CN106285986A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, bei dem Kraftstoff mittels eines ersten Einspritzventils in ein Saugrohr um mittels eines zweiten Einspritzventils direkt in einen Brennraum der Brennkraftmaschine zugemessen wird, wobei in einem ersten Betriebsmodus vorzugsweise das erste Einspritzventil verwendet wird und in einem zweiten Betriebsmodus, vorzugsweise das zweite Einspritzventil verwendet wird, wobei im ersten Betriebsmodus eine Mindestmenge mit dem zweiten Einspritzventil zugemessen wird.The invention relates to a method for operating an internal combustion engine, in which fuel is metered by means of a first injection valve into a suction pipe by means of a second injection valve directly into a combustion chamber of the internal combustion engine, wherein in a first operating mode preferably the first injection valve is used and in a second operating mode , Preferably, the second injection valve is used, wherein in the first operating mode, a minimum amount is metered with the second injection valve.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch ein Computerprogrammprodukt.The invention is based on a method for operating an internal combustion engine according to the preamble of claim 1. The subject of the present invention is also a computer program product.

Es sind Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine bekannt, bei denen Kraftstoff mittels eines ersten Einspritzventils in ein Saugrohr und mittels eines zweiten Einspritzventils direkt in einen Brennraum der Brennkraftmaschine zugemessen wird. Dabei werden einem ersten Betriebsmodus vorzugsweise das erste Einspritzventil und in einem zweiten Betriebsmodus vorzugsweise das zweite Einspritzventil verwendet. Eine solche Kombination einer so genannten PFI-Einspritzung und einer so genannten DI-Einspritzung ermöglicht die Nutzung der Vorteile beider Einspritzarten für eine optimale Gemischbildung und Verbrennung. In Volllast und in dynamischen Zuständen des Verbrennungsmotors ist die Verwendung des zweiten Einspritzventils, das unmittelbar in den Brennraum einspritzt, vorteilhafter. In Teillast ist die Verwendung des ersten Einspritzventil, das in das Saugrohr einspritzt, vorteilhaft, da hierbei geringere Emissionen auftreten. Methods are known for operating an internal combustion engine, in which fuel is metered by means of a first injection valve into a suction pipe and by means of a second injection valve directly into a combustion chamber of the internal combustion engine. In this case, the first injection valve is preferably used in a first operating mode, and preferably the second injection valve is used in a second operating mode. Such a combination of a so-called PFI injection and a so-called DI injection allows the use of the advantages of both types of injection for optimum mixture formation and combustion. At full load and in dynamic conditions of the internal combustion engine, the use of the second injection valve, which injects directly into the combustion chamber, is more advantageous. In partial load, the use of the first injection valve, which injects into the intake manifold, advantageous because this lower emissions occur.

Wird eine Brennkraftmaschine für längere Zeit in dem ersten Betriebsmodus betrieben, in dem lediglich in das Saugrohr eingespritzt wird, kann der Fall eintreten, dass sich Kraftstoff und/oder Kraftstoffbestandteile am zweiten Einspritzventil ablagern. Diese Ablagerungen bilden Beläge im Inneren der Spritzlöcher und/oder auf der Außenseite des Ventilsitzes. Diese Ablagerungen bilden sich insbesondere bei hohen Temperaturen. Aus dem Stand der Technik ist bereits bekannt, dass gelegentliches Einspritzen mittels des zweiten Einspritzventils entsprechende Ablagerungen vermeiden bzw. sogar beseitigen. Zudem wird das zweite Ventil mit dem Kraftstoff selbst als auch durch die Kraftstoffverdampfung gekühlt, was ein Festbrennen von Ablagerungen und chemischen Umwandeln von Kraftstoff vermindert. If an internal combustion engine is operated for a long time in the first operating mode in which only the intake manifold is injected, it may happen that fuel and / or fuel constituents are deposited on the second injection valve. These deposits form deposits inside the injection holes and / or on the outside of the valve seat. These deposits are formed especially at high temperatures. It is already known from the prior art that occasional injection by means of the second injection valve avoid or even eliminate corresponding deposits. In addition, the second valve is cooled with the fuel itself as well as by the fuel evaporation, which reduces burning of deposits and chemical conversion of fuel.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass Ablagerungen weitestgehend vermieden bzw. beseitigt werden können. With the method according to the invention with the features of independent claim 1 has the advantage that deposits can be largely avoided or eliminated.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kraftstoffzumessung mit dem zweiten Einspritzventil abhängig von einem Belagsbildungsmodells erfolgt, das die Verweildauer der Brennkraftmaschine in bestimmten Lastkollektiven berücksichtigt. Als Lastkollektiv werden Drehzahl Last Wertepaare bezeichnet. Anstelle der Last können alle Größen, die die Last charakterisieren ausgewertet werden. Ein solches Modell ist besonders einfach, da nur wenige Eingangsgrößen zu berücksichtigen sind.It is particularly advantageous if the fuel metering with the second injection valve is dependent on a deposit formation model which takes into account the residence time of the internal combustion engine in certain load collectives. As load collective, speed load value pairs are designated. Instead of the load, all variables that characterize the load can be evaluated. Such a model is particularly simple, since only a few input variables have to be considered.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass die Intensität und die Wahrscheinlichkeit für die Bildung von Ablagerungen im Bereich des Einspritzventils am stärksten von der Last und der Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängen. Besonders vorteilhaft ist es deshalb, wenn mittels des Belagsbildungsmodells eine Kenngröße ermittelt wird, die die Intensität einer Ablagerung im Bereich des zweiten Einspritzventils charakterisiert.According to the invention, it has been recognized that the intensity and the probability of the formation of deposits in the region of the injection valve depend most strongly on the load and the speed of the internal combustion engine. It is therefore particularly advantageous if a characteristic variable which characterizes the intensity of a deposit in the region of the second injection valve is determined by means of the deposit formation model.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass ausgehend von der Kenngröße ein Splitfaktor vorgegeben wird. Der Splitfaktor definiert das Verhältnis zwischen der Einspritzmenge die von dem ersten Einspritzventil und dem zweiten Einspritzventil zugemessen wird. Zeigt die Kenngröße an, dass die Wahrscheinlichkeit für Ablagerungen groß ist bzw. dass Ablagerungen vorliegen, so wird der Splitfaktor in Richtung verschoben, bei der der Anteil des zweiten Einspritzventils größer wird.In a particularly advantageous embodiment, it is provided that a split factor is predetermined based on the parameter. The split factor defines the ratio between the injection amount that is metered by the first injection valve and the second injection valve. If the parameter indicates that the probability of deposits is high or deposits are present, the split factor is shifted in the direction in which the proportion of the second injection valve increases.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Verfahrens möglich.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the independent claim method are possible.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung Programmcode zusammen mit Verarbeitungsanweisungen zum Erstellen eines auf einem Steuergerät ablauffähigen Computerprogramms, insbesondere Sourcecode mit Compilier- und/oder Verlinkungsanweisungen, wobei der Programmcode das Computerprogramm zur Ausführung aller Schritte eines der beschriebenen Verfahren ergibt, wenn er gemäß der Verarbeitungsanweisungen in ein ablauffähiges Computerprogramm umgewandelt wird, also insbesondere kompiliert und/oder verlinkt wird. Dieser Programmcode kann insbesondere durch Quellcode gegeben sein, wel-che beispielsweise von einem Server im Internet herunterladbar ist.In a further aspect, the invention relates to program code together with processing instructions for creating a computer program executable on a controller, in particular source code with compiling and / or linking instructions, the program code providing the computer program for performing all the steps of one of the described methods, if according to the processing instructions is converted into an executable computer program, that is in particular compiled and / or linked. This program code can be given, in particular, by source code, which can be downloaded, for example, from a server on the Internet.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description. Show it:

1 die wesentlichen Elemente eines Einspritzsystems mit einem ersten und einem zweiten Einspritzventil und die 1 the essential elements of an injection system with a first and a second injection valve and the

2 bis 4 verschiedene Flussdiagramme verschiedener Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 to 4 different flowcharts of various embodiments of the method according to the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In der 1 sind die wesentlichen Elemente eines Einspritzsystems dargestellt. In der 1 ist lediglich eine vereinfachte Darstellung gewählt, bei der lediglich ein Brennraum und die zugehörigen Einspritzventile dargestellt sind. Die Erfindung ist nicht auf die Anwendung einer solchen Brennkraftmaschine mit einem Zylinder eingeschränkt. Sie kann auch bei beliebigen anderen Zylinderzahlen verwendet werden. In the 1 the essential elements of an injection system are shown. In the 1 only a simplified representation is selected in which only a combustion chamber and the associated injection valves are shown. The invention is not limited to the application of such an internal combustion engine with a cylinder. It can also be used with any other cylinder numbers.

Der Brennraum der Brennkraftmaschine ist mit 100 bezeichnet. Dem Brennraum 100 wird über ein Saugrohr 110 Luft bzw. ein Luftkraftstoffgemisch zugeführt. Hierzu ist vorgesehen, dass mittels eines ersten Einspritzventils 120 Kraftstoff in das Saugrohr 110 eingespritzt wird. Ferner ist ein zweites Einspritzventil 130 vorgesehen, mit dem Kraftstoff direkt in den Brennraum 100 zugemessen werden kann. Bei der dargestellten Ausführungsform ist jedem Zylinder der Brennkraftmaschine ein erstes und zweites Einspritzventil zugeordnet. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass lediglich ein erstes Einspritzventil für alle oder für eine Gruppe von Zylindern vorgesehen ist. Wobei über dieses eine erste Einspritzventils Kraftstoff in ein gemeinsames Saugrohr mehrerer Zylinder gelangt. The combustion chamber of the internal combustion engine is with 100 designated. The combustion chamber 100 is via a suction pipe 110 Supplied air or an air-fuel mixture. For this purpose, it is provided that by means of a first injection valve 120 Fuel in the intake manifold 110 is injected. Further, a second injection valve 130 provided with the fuel directly into the combustion chamber 100 can be measured. In the illustrated embodiment, each cylinder of the internal combustion engine is associated with a first and second injection valve. However, it can also be provided that only a first injection valve is provided for all or for a group of cylinders. Whereby a first injection valve fuel passes into a common intake manifold of several cylinders.

Eine Steuereinheit 140 beaufschlagt das erste Einspritzventil 120 und das zweite Einspritzventil 130 mit Ansteuersignalen. Die Steuereinheit 140 verarbeitet Ausgangssignale erster Sensoren 150 und zweiter Sensoren 160. Die ersten Sensoren erfassen vorzugsweise Größen, die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine charakterisieren. Dies ist beispielsweise die Drehzahl N der Brennkraftmaschine. Die zweiten Sensoren 160 erfassen vorzugsweise Größen, die die Umgebungsbedingungen bzw. den Fahrerwunsch charakterisieren. Ausgehend von diesen Größen berechnet die Steuereinheit 140 die Ansteuersignale zur Beaufschlagung der Einspritzventile 120 bzw. 130. A control unit 140 acts on the first injection valve 120 and the second injection valve 130 with control signals. The control unit 140 processes output signals of first sensors 150 and second sensors 160 , The first sensors preferably detect variables which characterize the operating state of the internal combustion engine. This is, for example, the rotational speed N of the internal combustion engine. The second sensors 160 preferably capture variables that characterize the environmental conditions or the driver's request. Based on these sizes, the control unit calculates 140 the control signals for acting on the injection valves 120 respectively. 130 ,

Solche Einspritzsysteme werden üblicher Weise als Dualsysteme bezeichnet. Im unteren Drehzahl- und Lastbereich wird die Brennkraftmaschine vorzugsweise in einem ersten Betriebsmodus betrieben, in dem eine Einspritzung mit dem ersten Einspritzventil 120 durchgeführt wird. In höheren Lastbereichen und höheren Drehzahlbereichen, erfolgt dagegen ein zweiter Betriebsmodus, in dem die Kraftstoffeinspritzung im Wesentlichen über das zweite Einspritzventil 130 erfolgt. Bei einem längeren Betrieb im ersten Betriebsmodus besteht aufgrund der fehlenden Durchströmungen und damit Kühlung des zweiten Einspritzventils 130 das Risiko der Verkokung und damit einer Durchflussreduzierung des zweiten Einspritzventils 130. Such injection systems are commonly referred to as dual systems. In the lower speed and load range, the internal combustion engine is preferably operated in a first operating mode, in which an injection with the first injection valve 120 is carried out. In higher load ranges and higher speed ranges, however, there is a second operating mode, in which the fuel injection substantially via the second injection valve 130 he follows. For a longer operation in the first mode of operation is due to the lack of flow and thus cooling of the second injection valve 130 the risk of coking and thus a flow reduction of the second injection valve 130 ,

Ferner besteht die Möglichkeit, dass aufgrund der Temperaturerhöhung der Kraftstoffdruck im Versorgungssystem für das zweite Einspritzventil 130 bis zu einem maximalen Druck ansteigt. Bei einer dann erfolgenden Umschaltung in den zweiten Betriebsmodus würde die Einspritzung mit diesem maximalen und damit für den entsprechenden Betriebspunkt nicht optimalen Druck erfolgen. Dadurch können aufgrund der nicht optimalen Einspritzzeiten Gemischabweichung, erhöhte Abgasemissionen und Laufruheschwankungen auftreten. Furthermore, there is the possibility that due to the temperature increase, the fuel pressure in the supply system for the second injection valve 130 rises to a maximum pressure. In a then switching over to the second operating mode, the injection would take place with this maximum and thus not optimal for the corresponding operating point pressure. As a result, due to the non-optimal injection times mixture deviation, increased exhaust emissions and quietness fluctuations may occur.

Aus dem aktuellen Stand der Technik sind Verfahren bekannt, die nach einer gewissen Zeit im ersten Betriebsmodus eine Umschaltung in den zweiten Betriebsmodus durchführen, um eine Verkokung der zweiten Einspritzventile zu vermeiden. Eine solche Umschaltung ist aber für den Motorbetrieb nicht optimal und führt teilweise zu Gemischabweichungen mit eventuell erhöhten Abgasemissionen und Laufruheschwankungen.From the current state of the art, methods are known which perform a switchover to the second operating mode after a certain time in the first operating mode in order to avoid coking of the second injection valves. However, such switching is not optimal for engine operation and leads in part to mixture deviations with possibly increased exhaust emissions and quietness fluctuations.

Bei dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das zweite Einspritzventil ständig mit einer einstellbaren Mindesteinspritzzeit angesteuert wird. Hierdurch kann eine kontinuierliche Durchströmung und Kühlung sichergestellt werden und damit ein Verkoken sicher verhindert werden. Ferner kann der Druck im Hochdruckrail auf seinen gewünschten und optimalen Zieldruck eingestellt werden. Eine gesonderte Umschaltung vom ersten in den zweiten Betriebsmodus oder umgekehrt ist nicht mehr erforderlich.In the embodiment described below, it is provided that the second injection valve is constantly driven with an adjustable minimum injection time. In this way, a continuous flow and cooling can be ensured and thus a coking can be reliably prevented. Furthermore, the pressure in the high-pressure rail can be adjusted to its desired and optimal target pressure. A separate switchover from the first to the second operating mode or vice versa is no longer necessary.

Bei dieser Ausführungsform besteht aber die Anforderung, dass durch diese Einspritzmenge bei einem dynamischen Fahrverhalten keine Abgasverschlechterung entstehen darf. Dies wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel dadurch sichergestellt, dass die eingestellte Mindesteinspritzzeit für die Hochdruckeinspritzventile unabhängig von der gesamten geförderten Kraftstoffmasse konstant bleibt.In this embodiment, however, there is the requirement that no exhaust gas deterioration may occur due to this injection quantity in the case of dynamic driving behavior. In the present exemplary embodiment, this is ensured by the fact that the set minimum injection time for the high-pressure injection valves remains constant independently of the total delivered fuel mass.

In dem Flussdiagramm der 2 ist diese Ausführungsform detailliert erläutert. In einem ersten Schritt 200 wird die minimale mögliche Einspritzmenge Q2min des zweiten Einspritzventils 130 aus einer minimalen Einspritzzeit T2min berechnet. In diese Berechnung gehen unterschiedliche Parameter, wie der Einspritzdruck, der Einspritzwinkel, die Kraftstoffdichte, die Motordrehzahl, der Nockenwellenwinkel, die Kurbelwellengeschwindigkeit ein. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass nur eine Auswahl der obigen Parameter verwendet wird. In the flow chart of 2 This embodiment is explained in detail. In a first step 200 becomes the minimum possible injection quantity Q2min of the second injection valve 130 calculated from a minimum injection time T2min. Various parameters such as injection pressure, injection angle, fuel density, engine speed, camshaft angle, crankshaft speed are included in this calculation. It can also be provided that only a selection of the above parameters is used.

Üblicherweise erfolgt eine Berechnung der der Einspritzzeit T ausgehend von der Einspritzmenge Q. Die Berechnung der minimalen Einspritzmenge Q2min ausgehend von der minimalen Einspritzzeit T2min erfolgt auf Grundlage der gleichen Parameter, wie die üblichen Berechnungen der Einspritzzeit T ausgehend von der Einspritzmenge Q. Die minimale Einspritzzeit T2min ist diejenige Einspritzzeit, mit der das zweite Einspritzventil 130 anzusteuern ist, dass gerade eine Einspritzung erfolgt. Bei einer Ansteuerung unter der minimalen Einspritzzeit ist keine bzw. keine definierte Einspritzung möglich. The calculation of the minimum injection quantity Q2min from the minimum injection time T2min is based on the same parameters as the usual calculations of the injection time T based on the injection quantity Q. The minimum injection time T2min is the injection time with which the second injection valve 130 is to control that just one injection takes place. With a control below the minimum injection time, no or no defined injection is possible.

In einem zweiten Schritt 210 wird ausgehend von der aktuellen Gesamteinspritzmenge Q die Einspritzmenge für das erste Einspritzventil Q1 berechnet, d. h. die Einspritzmenge für das erste Einspritzventil ergibt sich aus der Gesamteinspritzmenge Q minus die minimalen Einspritzmenge Q2min für das zweite Einspritzventil. Als Gesamteinspritzmenge wird die Summe der Einspritzmenge für das erste Einspritzventil und der Einspritzmenge für das zweite Einspritzventil bei einem Verbrennungszyklus bezeichnet.In a second step 210 the injection quantity for the first injection valve Q1 is calculated on the basis of the current total injection quantity Q, ie the injection quantity for the first injection valve results from the total injection quantity Q minus the minimum injection quantity Q2min for the second injection valve. The total injection quantity is the sum of the injection quantity for the first injection valve and the injection quantity for the second injection valve in a combustion cycle.

In einem dritten Schritt 220 wird ausgehend von diesen beiden Einspritzmengen für die beiden Einspritzventile der so genannte Splitfaktor Smin berechnet. Der Splitfaktor gibt die Aufteilung der Einspritzmengen zwischen dem ersten und dem zweiten Einspritzventil an. Dieser so ermittelte Splitfaktor Smin wird dann zur Berechnung der endgültigen Einspritzmengen und Zeiten im normalen Berechnungsweg für die beiden Kraftstoffpfade verwendet. Dieser Splitfakor Smin gibt das Verhältnis zwischen der Einspritzmengen der beiden Einspritzventile an, wobei das zweite Einspritzventil die minimale Einspritzmenge Q2min einspritzt bzw. mit der minimalen Einspritzzeit T2min angesteuert wird. In a third step 220 is calculated from these two injection quantities for the two injection valves, the so-called split factor Smin. The split factor indicates the distribution of the injection quantities between the first and the second injection valve. This thus determined split factor Smin is then used to calculate the final injection quantities and times in the normal calculation path for the two fuel paths. This split factor Smin indicates the ratio between the injection quantities of the two injection valves, wherein the second injection valve injects the minimum injection quantity Q2min or is controlled with the minimum injection time T2min.

Im normalen Kraftstoffpfad wird in einem Schritt 230 der Betriebszustand der Brennkraftmaschine ermittelt, d. h. die Ausgangssignale der verschiedenen Sensoren werden ausgewertet. Insbesondere werden die oben angegebenen Größen verwendet. In einem nächsten Schritt 240 wird der Splitfaktor S für die aktuelle Einspritzung ermittelt. Die anschließende Auswahl 250 wählt den aktuellen Splitfaktor S bzw. den im Schritt 220 berechneten Splitfaktor Smin aus. Diese Auswahl erfolgt so, dass wenn aufgrund des aktuellen Splitfaktors S, eine ausreichende Einspritzung mittels des zweiten Einspritzventils 130 möglich ist, dieser verwendet wird und wenn dies nicht möglich ist, der Splitfaktor Smin aus Schritt 220 verwendet wird. Ist der Splitfaktor als Verhältnis zwischen der Einspritzmenge des zweiten Einspritzventil zu der Einspritzmenge des ersten Einspritzventil definiert, so wird überprüft, ob der Splitfaktor Smin kleiner ist als Splitfaktor S. Ist dies der Fall, so wird der Splitfaktor S verwendet. Ist der Splitfaktor Smin größer als der Splitfaktor S, so wird der Splitfaktor Smin verwendet.In the normal fuel path is in one step 230 determines the operating condition of the internal combustion engine, ie the output signals of the various sensors are evaluated. In particular, the sizes given above are used. In a next step 240 the split factor S for the current injection is determined. The subsequent selection 250 selects the current split factor S or the one in step 220 calculated split factor Smin. This selection is made such that, if due to the current split factor S, sufficient injection by means of the second injection valve 130 is possible, this is used and if this is not possible, the split factor Smin from step 220 is used. If the split factor is defined as the ratio between the injection quantity of the second injection valve and the injection quantity of the first injection valve, then it is checked whether the split factor Smin is smaller than the split factor S. If this is the case, then the split factor S is used. If the split factor Smin is greater than the split factor S, then the split factor Smin is used.

Im Schritt 260 wird die Einspritzmenge aufgrund des in Schritt 250 ausgewählten Splitfaktors auf die beiden Einspritzventile verteilt. Anschließend werden die Ansteuerzeiten der Einspritzventile berechnet und in Schritt 270 erfolgt dann die Zumessung. In step 260 the injection quantity is due to in step 250 selected split factor distributed to the two injection valves. Subsequently, the actuation times of the injectors are calculated and in step 270 then the metering takes place.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das zweite Einspritzventil ständig mit einer Mindesteinspritzmenge Qm beaufschlagt wird. Der fehlende Betrag für die Gesamteinspritzmenge für den aktuellen Betriebspunkt wird durch das erste Einspritzventil eingespritzt. Ist die Gesamteinspritzmenge im aktuellen Betriebszustand geringer als eine Mindesteinspritzmenge Qm des zweiten Einspritzventils, so erfolgt diese nicht mehr. Dies ist beispielsweise im sogenannten Schubbetrieb der Brennkraftmaschine oder bei Zylinderabschaltung relevant. Hierbei handelt es sich um Betriebszustände, in denen keinerlei Verbrennung stattfinden soll. In diesen Betriebszuständen erfolgt auch keine oder nur ein sehr geringer Wärmeeintrag in den Injektor und damit ist eine Belagsbildung zu vernachlässigen. Im Folgenden wird die Vorgehensweise anhand eines Flussdiagramms dargestellt. In a further embodiment, it is provided that the second injection valve is constantly supplied with a minimum injection quantity Qm. The missing amount for the total injection amount for the current operating point is injected through the first injector. If the total injection quantity in the current operating state is less than a minimum injection quantity Qm of the second injection valve, then this no longer takes place. This is relevant, for example, in the so-called overrun mode of the internal combustion engine or during cylinder deactivation. These are operating conditions in which no combustion is to take place. In these operating conditions, no or only a very small amount of heat is introduced into the injector and thus a formation of deposits is negligible. The following describes the procedure using a flow chart.

In einem ersten Schritt wird die Mindesteinspritzmenge Qm für das zweite Einspritzventil 130 berechnet. Ferner wird die Gesamteinspritzmenge Q berechnet. Ferner wird in Schritt 300 die Differenz DQ zwischen der Gesamteinspritzmenge Q und der Mindesteinspritzmenge Qm des zweiten Einspritzventils. In Schritt 310 wird überprüft, ob die Gesamteinspritzmenge Q größer als die Mindesteinspritzmenge Qm ist. Ist dies nicht der Fall, so endet das Programm in Schritt 390 ohne dass eine Mindesteinspritzung in dem zweiten Einspritzventil 130 erfolgt. Erkennt die Abfrage 310, dass die Gesamteinspritzmenge Q die Mindesteinspritzmenge Qm überschreitet, so erfolgt in Schritt 380 die Einspritzung der Mindesteinspritzmenge Qm mit dem zweiten Einspritzventil 130 und der Differenz DQ mit dem ersten Einspritzventil 120.In a first step, the minimum injection quantity Qm for the second injection valve 130 calculated. Further, the total injection amount Q is calculated. Further, in step 300 the difference DQ between the total injection amount Q and the minimum injection amount Qm of the second injection valve. In step 310 It is checked whether the total injection amount Q is greater than the minimum injection amount Qm. If this is not the case, then the program ends in step 390 without a minimum injection in the second injection valve 130 he follows. Recognizes the query 310 in that the total injection amount Q exceeds the minimum injection amount Qm is carried out in step 380 the injection of the minimum injection quantity Qm with the second injection valve 130 and the difference DQ with the first injection valve 120 ,

Vorzugsweise ist die Mindesteinspritzmenge Qm so gewählt, dass Sie etwas größer oder gleich ist, als die minimale Einspritzmenge Q2min. Vorzugsweise wird ein kleiner Wert zu der minimalen Einspritzmenge Q2min hinzuaddiert um die Mindesteinspritzmenge Qm zu erhaltenPreferably, the minimum injection amount Qm is selected to be slightly greater than or equal to the minimum injection amount Q2min. Preferably, a small value is added to the minimum injection amount Q2min to obtain the minimum injection amount Qm

Bei einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass mittels eines Belagsbildungsmodells eine Kenngröße ermittelt wird, die Intensität der Ablagerung auf dem Einspritzventil charakterisiert. Hierzu wird ein Kennwert für die Belagsbildung bzw. für den Belagsabbau auf integriert. Ist der Kennwert positiv findet eine Belagsbildung statt ist er negativ erfolgt ein Belagsabbau.In a further embodiment, it is provided that a parameter is determined by means of a deposit formation model, which characterizes the intensity of the deposit on the injection valve. For this purpose, a characteristic value for the formation of deposits or for the removal of deposits is integrated. Is the characteristic positive? If there is a formation of deposits, it is negatively carried out a reduction in deposits.

Bei einer ersten Ausgestaltung wird der Kennwert im Wesentlichen ausgehend von verschiedenen Betriebskenngrößen bestimmt. Der Kennwert charakterisiert im Wesentlichen die in das Einspritzventil eingebrachte Wärmemenge. Es ist vorgesehen, dass der Kennwert ausgehend von einer Auswahl der folgenden Größen mittels eines Modells bestimmt wird: Splitfaktor, Kraftstofftemperatur, Motortemperatur, Ansauglufttemperatur, Ansaugluftmasse, Drehmoment oder Last, Drehzahl, Einbauposition und Einbauverhältnisse des Injektors im Motor, Verdichtungsverhältnis des Motors, Brennverfahren, bzw. Betriebsart des Motors.In a first embodiment, the characteristic value is determined essentially on the basis of different operating parameters. The characteristic essentially characterizes the amount of heat introduced into the injection valve. It is provided that the characteristic value is determined based on a selection of the following variables by means of a model: split factor, fuel temperature, engine temperature, intake air temperature, intake air mass, torque or load, rotational speed, installation position and installation conditions of the injector in the engine, compression ratio of the engine, combustion process, or operating mode of the motor.

Das Belagsbildungsmodell berücksichtigt verschiedene Einflüsse auf die Belagsbildung. Dies sind der Wärmestrom in die Oberfläche des Injektors, die Kraftstoffmenge, die bei jeder Einspritzung an der Oberfläche eingelagert wird sowie das Temperaturniveau im Injektor. Die ersten beiden Größen sind besonders relevant für die Belagsbildung an der Oberfläche des Injektors die letzte Größe ist besonders relevant für die Belagsbildung im Injektor.The pavement formation model takes different influences on pavement formation into account. These are the heat flow into the surface of the injector, the amount of fuel stored at each surface injection and the temperature level in the injector. The first two sizes are particularly relevant for the formation of deposits on the surface of the injector the last size is particularly relevant for the formation of deposits in the injector.

Ein großer Wärmestrom in die Oberfläche des Injektors hat einen großen Kennwert zur Folge. Der Wärmestrom in die Oberfläche hängt im Wesentlichen von der Drehzahl der Brennkraftmaschine und der Last der Brennkraftmaschine ab. Mit steigender Drehzahl nimmt der Wärmestrom zu. Mit steigender Last nimmt der Wärmestrom zu. Als Last können verschiedene Größen verwendet werden. Dies sind unter anderem ein Fahrerwunschsignal, eine Momentengröße oder die Stellung einer Drosselklappe. Ferner nimmt der Wärmestrom mit steigender Ladungsbewegung zu. Da die Ladungsbewegung nicht direkt gemessen werden kann. Wird als Ersatzgröße die Stellung einer Ladungsbewegungsklappe oder die Ventilsteuerungszeiten verwendet.A large heat flow into the surface of the injector has a large characteristic result. The heat flow into the surface depends essentially on the speed of the internal combustion engine and the load of the internal combustion engine. As the speed increases, the heat flow increases. As the load increases, the heat flow increases. As a load different sizes can be used. These include a driver request signal, a torque magnitude or the position of a throttle. Furthermore, the heat flow increases with increasing charge movement. Since the charge movement can not be measured directly. If the position of a charge movement flap or the valve timing is used as a substitute variable.

Die Kraftstoffmenge, die bei jeder Einspritzung an der Oberfläche eingelagert wird hängt im Wesentlichen von den im Folgenden beschriebenen Größen ab:
Mit steigender Anzahl der Teileinspritzungen pro Verbrennungszyklus ergibt sich eine geringere Benetzungsneigung und damit eine geringer Kraftstoffmenge, die eingelagert wird und damit ein kleinerer Kennwert. Mit steigender Kraftstoffmenge, die an der Oberfläche angelagert wird nimmt der Kennwert zu.The amount of fuel stored on the surface at each injection depends essentially on the quantities described below:
With increasing number of partial injections per combustion cycle results in a lower wetting tendency and thus a small amount of fuel which is stored and thus a smaller characteristic value. As the amount of fuel deposited on the surface increases, the characteristic value increases.

Mit steigender Einspritzdauer pro Teileinspritztyp ergibt sich eine steigende Benetzungsneigung und damit eine größere Kraftstoffmenge, die eingelagert wird und damit ein größerer Kennwert. Mit steigender kumulierter Einspritzdauer ergibt sich eine zunehmende Benetzungsneigung und damit eine größere Kraftstoffmenge, die eingelagert wird und damit ein größerer Kennwert. Unter der kumulierter Einspritzdauer ist die gesamte in einem Verbrennungszyklus eingespritzte Kraftstoffmenge zu verstehen.With increasing injection duration per Teileinspritzyp results in an increasing wetting tendency and thus a larger amount of fuel, which is stored and thus a larger characteristic value. With increasing accumulated injection duration results in an increasing wetting tendency and thus a larger amount of fuel that is stored and thus a larger characteristic value. The cumulative injection duration is to be understood as the total amount of fuel injected in a combustion cycle.

Mit steigendem Temperaturniveau über der Zeit im Injektor nimmt die Belagsbildung im Injektor und damit der Kennwert zu. Bei höheren Drehzahlen und Lasten der Brennkraftmaschine ergibt sich ein höheres Temperaturniveau im Injektor und damit eine größere Wahrscheinlichkeit für eine Belagsbildung und damit ein höherer Kennwert.With increasing temperature level over time in the injector, the formation of deposits in the injector and thus the characteristic value increase. At higher speeds and loads of the internal combustion engine results in a higher temperature level in the injector and thus a greater probability of a deposit formation and thus a higher characteristic.

Mit steigender Kraftstofftemperatur nimmt die Belagsbildung und damit der Kennwert zu. Steht ein Messwert für die Kraftstofftemperatur nicht zur Verfügung kann auch ein anderer Temperaturwert, wie beispielsweise die Ansauglufttemperatur verwendet werden.With increasing fuel temperature, the formation of deposits and thus the characteristic value increases. If a reading for the fuel temperature is not available, another temperature value, such as the intake air temperature, may be used.

Auf Grund der Eigenerwärmung durch elektrische Verlustwärme ergibt sich bei längeren Ansteuerdauern und/oder höheren Anzahlen von Teileinspritzungen ein höheres Temperaturniveau im Injektor und damit eine höhere Belagsbildung und damit ein größer Kennwert.Due to the self-heating by electrical heat loss results in longer Ansteuerverdauern and / or higher numbers of partial injections, a higher temperature level in the injector and thus a higher deposit formation and thus a larger characteristic.

Mit steigender Motortemperatur nimmt die Injektortemperatur ebenfalls zu. Damit ergibt sich mit steigender Motortemperatur ebenfalls ein steigender Kennwert. As the motor temperature rises, the injector temperature also increases. This also results in an increasing characteristic value with increasing engine temperature.

Der Splitfaktor geht wie folgt in das Modell ein. Mit wachsendem Anteil der Einspritzung mittels des ersten Einspritzventils nimmt die Belagsbildung zu. Mit wachsendem Anteil der Einspritzung mittels des zweiten Einspritzventils nimmt die Belagsbildung ab, bzw. nimmt der Belagabbau zu.The split factor goes into the model as follows. With increasing proportion of the injection by means of the first injection valve, the deposit formation increases. With increasing proportion of the injection by means of the second injection valve, the deposit formation decreases, or the depletion of the deposit increases.

Brennverfahren, bzw. Betriebsart des Motors Die Einbauposition und Einbauverhältnisse des Injektors im Motor, Verdichtungsverhältnis des Motors gehen vorzugsweise als konstante Größen in das Modell ein. Combustion procedure or operating mode of the engine The installation position and installation conditions of the injector in the engine, compression ratio of the engine are preferably incorporated as constant variables in the model.

Es ist vorgesehen, dass sobald erkannt wird, dass die Kenngröße, die die Intensität der Ablagerungen auf dem Einspritzventil charakterisiert, einen Schwellenwert übersteigt, geeignete Maßnahmen eingeleitet werden. Dabei wird der Anteil der Einspritzmenge, die mittels des zweiten Einspritzventils zugemessen werden erhöht. Dies erfolgt derart, dass der Splitfaktor entsprechend verändert wird. It is envisaged that as soon as it is recognized that the parameter which characterizes the intensity of the deposits on the injection valve exceeds a threshold, suitable measures are taken. In this case, the proportion of the injection quantity, which are metered by means of the second injection valve is increased. This is done in such a way that the split factor is changed accordingly.

Diese Maßnahme wird vorzugsweise für eine bestimmte Zeitdauer durchgeführt. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Dauer der Maßnahme von der Kenngröße abhängt.This measure is preferably carried out for a certain period of time. In a particularly advantageous embodiment, it is provided that the duration of the measure depends on the parameter.

Geht der Splitfaktor in das Belagsmodell ein, so endet die Maßnahme, sobald das Modell erkennt, dass ein ausreichender Belagsabbau stattgefunden hat.If the split factor enters into the pavement model, the measure ends as soon as the model recognizes that sufficient depletion of the pavement has taken place.

Bei einer zweiten Ausgestaltung wird der Kennwert ausgehend von der Betriebsdauer in einem bestimmten Lastkollektiv ermittelt. Hierzu ist vorgesehen, dass ermittelt wird, wie lange die Brennkraftmaschine in einem bestimmten Lastkollektiv betrieben wird. Jedem Lastkollektiv ist ein bestimmter Kennwert zugeordnet. Dieser Kennwert wird dann mit der Zeitdauer, während der die Brennkraftmaschine in dem Lastkollektiv betrieben wurde multipliziert und auf integriert. Die so ermittelt Kenngröße ist ein Maß für die Intensität der Ablagerungen auf dem Einspritzventil.In a second embodiment, the characteristic value is determined based on the operating time in a specific load spectrum. For this purpose, it is provided that it is determined how long the internal combustion engine is operated in a specific load spectrum. Each load collective is assigned a specific characteristic value. This characteristic value is then multiplied by the time duration during which the internal combustion engine was operated in the load collective and integrated. The parameter determined in this way is a measure of the intensity of the deposits on the injection valve.

Das Lastkollektiv ist definiert durch einen Wertebereich für die Drehzahl und einen Wertebereich für das Moment, dass von der Brennkraftmaschine bereitgestellt wird. Jeder Kombination aus Wertebereich für die Drehzahl und das Moment ist ein Kennwert für die Belagsbildung zugeordnet. The load collective is defined by a value range for the rotational speed and a value range for the torque that is provided by the internal combustion engine. Each combination of value range for the speed and the torque is assigned a characteristic for the formation of deposits.

Mit steigender Drehzahl nimmt der Kennwert zu. Mit steigendem Moment nimmt der Kennwert ebenfalls zu. Bei kleinen Werten für die Drehzahl bzw. dass Moment nimmt der Kennwert geg. negative Werte an.As the speed increases, the characteristic value increases. As the moment increases, the characteristic value also increases. For small values for the speed or torque, the characteristic value assumes negative values.

Es ist vorgesehen, dass sobald erkannt wird, dass die Kenngröße, die die Intensität der Ablagerungen auf dem Einspritzventil charakterisiert, einen Schwellenwert übersteigt, geeignete Maßnahmen eingeleitet werden. Dabei wird der Anteil der Einspritzmenge, die mittels des zweiten Einspritzventils zugemessen werden erhöht wird. Dies erfolget derart, dass der Splitfaktor entsprechend verändert wird. It is envisaged that as soon as it is recognized that the parameter which characterizes the intensity of the deposits on the injection valve exceeds a threshold, suitable measures are taken. In this case, the proportion of the injection quantity which is metered by means of the second injection valve is increased. This is done in such a way that the split factor is changed accordingly.

In der 4 ist diese Vorgehensweise anhand eines Flussdiagramms dargestellt. Bereits in 3 beschriebene Elemente sind mit entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet. In einem Schritt 400 wird mittels eines Belagsmodells der Kennwert ermittelt. Im anschließenden Schritt 410 wird der Kennwert auf integriert und damit die Kenngröße berechnet. Erkennt die Abfrage 420, dass die Kenngröße größer als ein Schwellenwert ist, so wird in Schritt 250 der Splitfaktor entsprechend verändert.In the 4 this procedure is illustrated by a flowchart. Already in 3 Elements described are designated by corresponding reference numerals. In one step 400 the characteristic value is determined by means of a covering model. In the subsequent step 410 the parameter is integrated and thus the parameter is calculated. Recognizes the query 420 in that the characteristic is greater than a threshold, then in step 250 the split factor changed accordingly.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass Splitfaktor um einen bestimmten Betrag in Richtung einer größeren Einspritzmenge für das zweite Einspritzventil verschoben wird. Dies bedeutet, es erfolgt lediglich eine Verschiebung des Splitfaktors aber keine Umschaltung zu einer Einspritzung nur mit dem zweiten Einspritzventil.In an advantageous embodiment, it is provided that the split factor is shifted by a certain amount in the direction of a larger injection quantity for the second injection valve. This means that there is only a shift of the split factor but no switching to an injection with only the second injection valve.

Bei einer weiteren Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass nicht überprüft wird, ob die Kenngröße einen Schwellenwert übersteigt, sondern dass ein Korrekturwert für den Splitfaktor vorgegeben wird, der in Schritt 250 zu dem in Schritt 240 berechneten Splitfaktor für den aktuellen Betriebszustand hinzu addiert wird. Der Korrekturwert wird als Funktion der Kenngröße ermittelt. Vorzugsweise besteht ein linearer Zusammenhang zwischen dem Korrekturwert für den Splitfaktor und der Kenngröße. Bei steigender Kenngröße nimmt der Korrekturfaktor derart zu, dass eine größere Einspritzmenge mit dem zweiten Einspritzventil zugemessen wird.In another embodiment, it can also be provided that it is not checked whether the parameter exceeds a threshold value, but rather that a correction factor for the split factor is specified, which is determined in step 250 to that in step 240 calculated split factor for the current operating state is added. The correction value is determined as a function of the parameter. Preferably, there is a linear relationship between the correction factor for the split factor and the parameter. As the characteristic increases, the correction factor increases in such a way that a larger injection quantity is metered in with the second injection valve.

Claims

Method for operating an internal combustion engine, in which fuel is metered by means of a first injection valve into a suction pipe by means of a second injection valve directly into a combustion chamber of the internal combustion engine, wherein in a first operating mode preferably the first injection valve is used and in a second operating mode, preferably the second Injector is used, characterized in that the fuel metering with the second injection valve is dependent on a pad formation model that takes into account the residence time of the internal combustion engine in certain load collectives.

A method according to claim 1, characterized in that by means of the deposit formation model, a parameter is determined which characterizes the intensity of a deposit in the region of the second injection valve.

A method according to claim 2, characterized in that starting from the characteristic a split factor is specified.

A method according to claim 2, characterized in that for determining the characteristic a characteristic value for the formation of deposits or for the depletion is integrated.

A method according to claim 4, characterized in that the characteristic value is determined on the basis of at least one load signal and a speed signal of the internal combustion engine.

Computer program adapted to carry out all the steps of one of the methods according to one of Claims 1 to 5.

Machine-readable storage medium on which the computer program according to claim 6 is stored.

A controller adapted to perform all the steps of one of the methods of any one of claims 1 to 5.

Program code along with processing instructions for creating a computer program executable on a controller, the program code providing the computer program of claim 6 when converted into an executable computer program according to the processing instructions.