DE102015214930A1 - A method of changing a split to manifold injection and direct injection in an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ändern einer Aufteilung auf Saugrohreinspritzung und Direkteinspritzung bei einer Brennkraftmaschine (100) mit Saugrohreinspritzung und Direkteinspritzung als Einspritzungsarten von einem ersten zu einem zweiten Aufteilungsfaktor, wobei mittels der jeweiligen Einspritzungsart in jeden Brennraum (103) der Brennkraftmaschine (100) entsprechend dem zweiten Aufteilungsfaktor (A') einzubringende Kraftstoffmengen ermittelt werden, wobei jeweils ein Zündwinkel (∆φ) für jeden Brennraum (103) unter Berücksichtigung wenigstens einer Drehmomentanforderung an die Brennkraftmaschine (100) ermittelt wird, und wobei die ermittelten Kraftstoffmengen und die ermittelten Zündwinkel (∆φ) eingestellt werden.The invention relates to a method for changing a split to port injection and direct injection in an internal combustion engine (100) with port injection and direct injection injection types from a first to a second division factor, wherein by means of the respective injection in each combustion chamber (103) of the internal combustion engine (100) accordingly Fuel quantities to be introduced into the second distribution factor (A ') are determined, wherein an ignition angle (Δφ) for each combustion chamber (103) is determined taking into account at least one torque request to the internal combustion engine (100), and wherein the determined fuel quantities and the determined ignition angles ( Δφ).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ändern einer Aufteilung auf Saugrohreinspritzung und Direkteinspritzung bei einer Brennkraftmaschine mit diesen beiden Einspritzungsarten sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung.The present invention relates to a method for changing a split to port injection and direct injection in an internal combustion engine with these two types of injection and a computing unit and a computer program for its implementation.

Stand der TechnikState of the art

Ein mögliches Verfahren zur Kraftstoffeinspritzung bei Ottomotoren ist die Saugrohreineinspritzung, welche zunehmend von einer Kraftstoffdirekteinspritzung abgelöst wird. Letzteres Verfahren führt zu deutlich besserer Kraftstoffverteilung in den Brennräumen und somit zu besserer Leistungsausbeute bei geringerem Kraftstoffverbrauch.One possible method of fuel injection in gasoline engines is the intake manifold injection, which is increasingly being replaced by direct fuel injection. The latter method leads to significantly better fuel distribution in the combustion chambers and thus to better power output with lower fuel consumption.

Weiterhin gibt es auch Ottomotoren mit einer Kombination von Saugrohreinspritzung und Direkteinspritzung, einem sog. Dualsystem. Dies ist gerade im Lichte immer strengerer Emissionsanforderungen bzw. Emissionsgrenzwerten vorteilhaft, da die Saugrohreinspritzung bspw. bei mittleren Lastbereichen bessere Emissionswerte zur Folge hat als eine Direkteinspritzung.Furthermore, there are also gasoline engines with a combination of intake manifold injection and direct injection, a so-called dual system. This is particularly advantageous in the light of ever stricter emission requirements or emission limit values, since intake manifold injection, for example, results in better emission values at medium load ranges than direct injection.

Durch die unterschiedliche Leistungsausbeute bei den verschiedenen Einspritzungsarten kann es nun jedoch bei einer Änderung der Aufteilung auf die beiden Einspritzungsarten zu einer Änderung des von der Brennkraftmaschine abgegebenen Drehmoments kommen, was sich für einen Fahrer bspw. in einem Ruckeln aufgrund eines Leistungseinbruchs oder einer Leistungserhöhung bemerkbar machen kann.Due to the different power output in the different types of injection, however, it may now be a change in the distribution of the two types of injection to a change in the output of the engine torque, which is noticeable for a driver, for example. In a jerk due to a power dip or an increase in power can.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Ändern einer Aufteilung auf Saugrohreinspritzung und Direkteinspritzung bei einer Brennkraftmaschine sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a method for changing a split to intake manifold injection and direct injection in an internal combustion engine and a computing unit and a computer program for its implementation with the features of the independent claims are proposed. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Ändern einer Aufteilung auf Saugrohreinspritzung und Direkteinspritzung bei einer Brennkraftmaschine mit Saugrohreinspritzung und Direkteinspritzung als Einspritzungsarten von einem ersten zu einem zweiten Aufteilungsfaktor. Hierzu werden mittels der jeweiligen Einspritzungsart in jeden Brennraum der Brennkraftmaschine entsprechend dem zweiten Aufteilungsfaktor einzubringende Kraftstoffmengen ermittelt. Weiterhin wird jeweils ein Zündwinkel für jeden Brennraum unter Berücksichtigung wenigstens einer Drehmomentanforderung an die Brennkraftmaschine ermittelt und die ermittelten Kraftstoffmengen und die ermittelten Zündwinkel werden eingestellt.An inventive method is used to change a split on intake manifold injection and direct injection in an internal combustion engine with intake manifold injection and direct injection injection types from a first to a second distribution factor. For this purpose, fuel quantities to be introduced in accordance with the second distribution factor are determined by means of the respective injection type in each combustion chamber of the internal combustion engine. Furthermore, in each case an ignition angle for each combustion chamber is determined, taking into account at least one torque request to the internal combustion engine, and the determined fuel quantities and the determined ignition angles are set.

Durch das Anpassen des Zündwinkels bei einer Änderung der Aufteilung auf die beiden Einspritzungsarten kann nun gezielt auf das sich nach der Änderung einstellende Drehmoment eingewirkt und dieses ggf. durch diese Anpassung des Zündwinkels verändert werden. Dies ist möglich, da eine Veränderung des Zündwinkels eine Veränderung des im jeweiligen Brennraum erzeugten Drehmoments bewirkt. So kann bspw. bei insgesamt, d.h. über beide Einspritzungsarten gesehen, gleicher Kraftstoffmenge vor und nach der Änderung der Aufteilung erreicht werden, dass sich das von der Brennkraftmaschine abgegebene Drehmoment nicht oder nur unwesentlich ändert. Ohne diese Anpassung des Zündwinkels würde sich aufgrund der unterschiedlichen Leistungsausbeute bei den beiden Einspritzungsarten in der Regel ein merklich anderes Drehmoment ergeben. Ohne die Anpassung des Zündwinkels zugleich mit der Änderung der Aufteilung könnte eine Anpassung des Drehmoments an einen gewünschten Wert erst später erfolgen. Ein Fahrer eines zugehörigen Kraftfahrzeugs spürt bei dem vorgeschlagenen Verfahren somit keine Auswirkungen hinsichtlich des Fahrkomforts in verschiedenen Betriebspunkten. Gleichzeit kann jedoch bspw. eine Verbesserung der Emissions- und Verbrauchswerte der Brennkraftmaschine durch die Änderung der Aufteilung erreicht werden.By adjusting the ignition angle with a change in the distribution of the two types of injection can now be selectively acted on adjusting itself after the change torque and this may be changed by this adjustment of the ignition angle. This is possible since a change in the ignition angle causes a change in the torque generated in the respective combustion chamber. Thus, for example, in total, i. can be achieved over both types of injection, the same amount of fuel before and after the change of the division can be achieved that the output from the engine torque does not change or only insignificantly. Without this adjustment of the ignition angle would result in a noticeable other torque due to the different power output in the two injection types in the rule. Without the adjustment of the ignition angle at the same time as the change in the distribution, an adjustment of the torque to a desired value could be made later. In the proposed method, a driver of an associated motor vehicle therefore does not feel any effects on the ride comfort at various operating points. At the same time, however, for example, an improvement in the emission and consumption values of the internal combustion engine can be achieved by changing the distribution.

Vorzugsweise erfolgt die Ermittlung der Kraftstoffmengen und/oder der Zündwinkel für jeden Brennraum individuell. Auf diese Weise kann ein möglichst gleichmäßiger Betrieb der Brennkraftmaschine erreicht werden, da aufgrund der brennraum-individuellen Zündwinkelanpassung die brennraum-individuellen Drehmomente dem geforderten Drehmoment entsprechen.Preferably, the determination of the fuel quantities and / or the ignition angle for each combustion chamber is done individually. In this way, the most uniform possible operation of the internal combustion engine can be achieved because due to the combustion chamber-individual Zündwinkelanpassung the combustion chamber-individual torques correspond to the required torque.

Vorteilhafterweise wird als die wenigstens eine Drehmomentanforderung an die Brennkraftmaschine eine Drehmomentanforderung vor und/oder nach der Änderung der Aufteilung verwendet. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass möglichst das gewünschte Drehmoment von der Brennkraftmaschine abgegeben wird. Advantageously, as the at least one torque request to the internal combustion engine, a torque request is used before and / or after the change in the distribution. In this way it can be achieved that as far as possible the desired torque is delivered by the internal combustion engine.

Zweckmäßigerweise weichen dabei die Drehmomentanforderungen vor und nach der Änderung der Aufteilung um höchstens 5%, insbesondere um höchstens 2%, voneinander ab. Besonders bevorzugt ist, wenn gar keine Abweichung zwischen den Drehmomentanforderungen vor und nach der Änderung der Aufteilung auftritt. Mit anderen Worten wird auf diese Weise ein konstanter oder zumindest nahezu konstanter Betriebspunkt bzgl. der Drehmomentanforderung trotz Änderung der Aufteilung auf die Einspritzungsarten verwirklicht. Für einen Fahrer ist somit eine Aufteilungsänderung trotz der bspw. erreichten Emissionswerteverbesserung nicht oder zumindest nahezu nicht spürbar.Expediently, the torque requirements before and after the change of the distribution deviate from one another by at most 5%, in particular by at most 2%. It is particularly preferred if no deviation occurs between the torque requirements before and after the change in the distribution. In other words In this way, a constant or at least almost constant operating point with respect to the torque request is realized in spite of a change in the allocation to the types of injection. For a driver, therefore, a change in distribution is not or at least almost unnoticeable despite, for example, the achieved emission value improvement.

Es ist von Vorteil, wenn die Zündwinkel unter Berücksichtigung des zweiten Aufteilungsfaktors zwischen entsprechenden Zündwinkeln für eine reine Saugrohreinspritzung und eine reine Direkteinspritzung interpoliert werden. Die Zündwinkel für die reine Saugrohreinspritzung und die reine Direkteinspritzung können dabei bevorzugt in einer Tabelle oder einem Kennfeld, insbesondere für verschiedene Drehmomentanforderungen und/oder Kraftstoffmengen, hinterlegt sein. Dabei ist zu beachten, dass die Zündwinkel für die gleiche Drehmomentanforderung bei den beiden Einspritzungsarten in der Regel unterschiedlich sind. Bei welcher von beiden Einspritzungsarten der Zündwinkel früher ist, kann dabei von der Bauart und Geometrie der betreffenden Brennkraftmaschine abhängen. Durch eine geeignete Interpolation kann somit sehr einfach ein passender Zündwinkel für einen Mischbetrieb, d.h. gleichzeitig Saugrohr- und Direkteinspritzung, ermittelt und eingestellt werden.It is advantageous if the ignition angles are interpolated taking into account the second distribution factor between corresponding ignition angles for a pure intake manifold injection and a pure direct injection. The ignition angle for the pure intake manifold injection and the pure direct injection can preferably be stored in a table or a map, in particular for different torque requirements and / or fuel quantities. It should be noted that the firing angle for the same torque requirement in the two types of injection are usually different. In which of the two types of injection the ignition angle is earlier, can depend on the type and geometry of the engine concerned. Thus, by suitable interpolation, a suitable firing angle for a mixed operation, i. intake manifold and direct injection at the same time, can be determined and set.

Vorzugsweise erfolgt im Rahmen der Ermittlung der mittels der jeweiligen Einspritzungsart in jeden Brennraum der Brennkraftmaschine entsprechend dem zweiten Aufteilungsfaktor einzubringenden Kraftstoffmengen eine Anpassung der Kraftstoffmengen unter Berücksichtigung der wenigstens einen Drehmomentanforderung an die Brennkraftmaschine. Auf diese Weise können etwaige Drehmomentunterschiede aufgrund der Änderung der Aufteilung der Einspritzungsarten und der damit einhergehenden Änderung der Aufteilung der jeweiligen Kraftstoffmengen für die jeweiligen Einspritzungsarten auch zusätzlich durch Mehrbzw. Mindermengen an Kraftstoff berücksichtigt werden. Dies ermöglicht eine noch bessere Beibehaltung oder Einhaltung des gewünschten Drehmoments.Preferably, as part of the determination of the amounts of fuel to be introduced by means of the respective type of injection into each combustion chamber of the internal combustion engine in accordance with the second distribution factor, an adjustment of the fuel quantities taking into account the at least one torque request to the internal combustion engine. In this way, any torque differences due to the change in the distribution of the types of injection and the concomitant change in the distribution of the respective fuel quantities for the respective types of injection also by Mehrbzw. Reduced quantities of fuel are taken into account. This allows an even better retention or maintenance of the desired torque.

Vorteilhafterweise wird weiterhin eine Luftfüllung für jeden Brennraum unter Berücksichtigung der wenigstens einen Drehmomentanforderung an die Brennkraftmaschine ermittelt und eingestellt. Auch dies ermöglicht eine noch bessere Beibehaltung oder Einhaltung des gewünschten Drehmoments, da über die zugeführte Luftmenge die Verbrennung und damit das abgegebene Drehmoment beeinflusst werden kann. Zudem können auf diese Weise auch die Emissionswerte verbessert werden.Advantageously, an air charge for each combustion chamber is further determined and adjusted taking into account the at least one torque request to the internal combustion engine. This also allows even better maintenance or compliance with the desired torque, since the combustion and thus the torque output can be influenced by the amount of air supplied. In addition, the emission values can also be improved in this way.

Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät, insbesondere ein Motorsteuergerät, eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.An arithmetic unit according to the invention, e.g. a control unit, in particular an engine control unit, of a motor vehicle is, in particular programmatically, configured to perform a method according to the invention.

Auch die Implementierung des Verfahrens in Form eines Computerprogramms ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.Also, the implementation of the method in the form of a computer program is advantageous because this causes very low costs, especially if an executive controller is still used for other tasks and therefore already exists. Suitable data carriers for providing the computer program are in particular magnetic, optical and electrical memories, such as e.g. Hard drives, flash memory, EEPROMs, DVDs, etc. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.).

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be described below with reference to the drawing.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1a und 1b zeigen schematisch zwei Brennkraftmaschinen, welche für ein erfindungsgemäßes Verfahren herangezogen werden können. 1a and 1b schematically show two internal combustion engines, which can be used for a method according to the invention.

2 zeigt schematisch einen Zylinder einer Brennkraftmaschine, welcher für ein erfindungsgemäßes Verfahren herangezogen werden kann. 2 schematically shows a cylinder of an internal combustion engine, which can be used for a method according to the invention.

3 zeigt einen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform. 3 shows a sequence of a method according to the invention in a preferred embodiment.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention

In 1a ist schematisch und vereinfacht eine Brennkraftmaschine 100 gezeigt, welche für ein erfindungsgemäßes Verfahren herangezogen werden kann. Beispielhaft weist die Brennkraftmaschine 100 vier Brennräume 103 und ein Saugrohr 106 auf, welches an jeden der Brennräume 103 angeschlossen ist.In 1a is schematic and simplifies an internal combustion engine 100 which can be used for a method according to the invention. By way of example, the internal combustion engine 100 four combustion chambers 103 and a suction tube 106 on which to each of the combustion chambers 103 connected.

Das Saugrohr 106 weist dabei für jeden Brennraum 103 einen Kraftstoffinjektor 107 auf, der in dem jeweiligen Abschnitt des Saugrohrs kurz vor dem Brennraum angeordnet ist. Die Kraftstoffinjektoren 107 dienen somit einer Saugrohreinspritzung. Weiterhin weist jeder Brennraum 103 einen Kraftstoffinjektor 111 für eine Direkteinspritzung auf.The suction tube 106 points for each combustion chamber 103 a fuel injector 107 on, which is located in the respective section of the suction pipe just before the combustion chamber. The fuel injectors 107 thus serve a port injection. Furthermore, each combustion chamber 103 a fuel injector 111 for a direct injection on.

In 1b ist schematisch und vereinfacht eine weitere Brennkraftmaschine 200 gezeigt, welche für ein erfindungsgemäßes Verfahren herangezogen werden kann. Beispielhaft weist die Brennkraftmaschine 100 vier Brennräume 103 und ein Saugrohr 206 auf, welches an jeden der Brennräume 103 angeschlossen ist.In 1b is schematic and simplifies another internal combustion engine 200 which can be used for a method according to the invention. By way of example, the Internal combustion engine 100 four combustion chambers 103 and a suction tube 206 on which to each of the combustion chambers 103 connected.

Das Saugrohr 206 weist dabei für alle Brennräume 103 einen gemeinsamen Kraftstoffinjektor 207 auf, der im Saugrohr bspw. kurz nach einer hier nicht gezeigten Drosselklappe angeordnet ist. Der erste Kraftstoffinjektor 207 dient somit einer Saugrohreinspritzung. Weiterhin weist jeder Brennraum 103 einen Kraftstoffinjektor 111 für eine Direkteinspritzung auf.The suction tube 206 points for all combustion chambers 103 a common fuel injector 207 on, for example, is arranged in the intake manifold shortly after a throttle valve, not shown here. The first fuel injector 207 thus serves a port injection. Furthermore, each combustion chamber 103 a fuel injector 111 for a direct injection on.

Beide gezeigten Brennkraftmaschinen 100 und 200 verfügen somit über ein sog. Dualsystem, d.h. über Saugrohreinspritzung und Direkteinspritzung. Der Unterschied besteht lediglich in der Art der Saugrohreinspritzung. Während bspw. die in 1a gezeigte Saugrohreinspritzung eine Kraftstoffzumessung individuell für jeden Brennraum erlaubt, wie dies bspw. für höherwertige Brennkraftmaschinen verwendet werden kann, ist die in 1b gezeigte Saugrohreinspritzung einfacher in ihrem Aufbau und ihrer Ansteuerung. Bei den beiden gezeigten Brennkraftmaschinen kann es sich insbesondere um Ottomotoren handeln.Both shown internal combustion engines 100 and 200 thus have a so-called dual system, ie via intake manifold injection and direct injection. The difference is only in the type of intake manifold injection. While, for example, the in 1a shown intake manifold injection a fuel metering allowed individually for each combustion chamber, as can be used, for example, for higher quality internal combustion engines, which is in 1b shown intake manifold injection easier in their design and their control. The two internal combustion engines shown may in particular be gasoline engines.

In 2 ist ein Zylinder 102 der Brennkraftmaschine 100 schematisch und vereinfacht, jedoch detaillierter als in 1a dargestellt. Der Zylinder 102 hat einen Brennraum 103, der durch Bewegung eines Kolbens 104 vergrößert oder verkleinert wird. Die Stellung des Kolbens kann dabei bspw. in Bezug auf den sog. oberen Totpunkt (OT) angegeben werden, bei welchem der Kolben seinen (in Bezug auf die Figur) höchsten Punkt erreicht hat. Bei der vorliegenden Brennkraftmaschine kann es sich insbesondere um einen Ottomotor handeln.In 2 is a cylinder 102 the internal combustion engine 100 schematic and simplified, but more detailed than in 1a shown. The cylinder 102 has a combustion chamber 103 by moving a piston 104 is increased or decreased. The position of the piston can be given, for example, in relation to the so-called top dead center (TDC) at which the piston has reached its highest point (in relation to the figure). The present internal combustion engine may in particular be a gasoline engine.

Der Zylinder 102 weist ein Einlassventil 105 auf, um Luft oder ein Kraftstoff-Luft-Gemisch in den Brennraum 103 einzulassen. Die Luft wird über das Saugrohr 106 als Teil einer Luftzuführung zugeführt, an dem sich der Kraftstoffinjektor 107 befindet. Angesaugte Luft wird über das Einlassventil 105 in den Brennraum 103 des Zylinders 102 eingelassen. Eine Drosselklappe 112 in dem Luftzuführungssystem dient zum Einstellen des erforderlichen Luftmassenstroms in den Zylinder 102. Mittels eines Luftmassenmessers 120, bspw. in Form eines Heißfilmluftmassenmessers, kann die durch das Saugrohr 106 in den Brennraum 103 einzubringende Luftmenge ermittelt werden.The cylinder 102 has an inlet valve 105 on to air or a fuel-air mixture in the combustion chamber 103 involved. The air gets over the suction pipe 106 supplied as part of an air supply, at which the fuel injector 107 located. Sucked air is via the inlet valve 105 in the combustion chamber 103 of the cylinder 102 admitted. A throttle 112 in the air supply system is used to set the required air mass flow into the cylinder 102 , By means of an air mass meter 120 , For example, in the form of a Heißfileinuftmassenmessers, through the suction tube 106 in the combustion chamber 103 be introduced to be introduced amount of air.

Die Brennkraftmaschine kann im Zuge einer Saugrohreinspritzung betrieben werden. Mit Hilfe des Kraftstoffinjektors 107 wird im Zuge dieser Saugrohreinspritzung Kraftstoff in das Saugrohr 106 eingespritzt, so dass sich dort ein Luft-Kraftstoff-Gemisch bildet, das über das Einlassventil 105 in den Brennraum 103 des Zylinders 102 eingelassen wird.The internal combustion engine can be operated in the course of a port injection. With the help of the fuel injector 107 In the course of this intake manifold injection fuel is in the intake manifold 106 injected so that there forms an air-fuel mixture, via the inlet valve 105 in the combustion chamber 103 of the cylinder 102 is admitted.

Die Brennkraftmaschine kann auch im Zuge einer Direkteinspritzung betrieben werden. Zu diesem Zweck ist der Kraftstoffinjektor 111 an dem Zylinder 102 angebracht, um Kraftstoff direkt in den Brennraum 103 einzuspritzen. Bei dieser Direkteinspritzung wird das zur Verbrennung benötigte Luft-Kraftstoff-Gemisch direkt im Brennraum 103 des Zylinders 102 gebildet.The internal combustion engine can also be operated in the course of a direct injection. For this purpose, the fuel injector 111 on the cylinder 102 attached to fuel directly into the combustion chamber 103 inject. In this direct injection, the air-fuel mixture required for combustion is directly in the combustion chamber 103 of the cylinder 102 educated.

Der Zylinder 102 ist weiterhin mit einer Zündeinrichtung 110 versehen, um zum Starten einer Verbrennung in dem Brennraum 103 einen Zündfunken zu erzeugen. Der Zündwinkel, d.h. der Winkel der Kurbelwelle 130, bei welchem die Zündung des Gemisches im Brennraum erfolgt, kann dabei bspw. mit dem gezeigten Winkel ∆φ angegeben werden. Der Wert ∆φ = 0° entspricht dabei dem oberen Totpunkt, der Zündwinkel kann dann bspw. nach dem oberen Totpunkt liegen. Zu beachten ist dabei, dass bei einer Viertaktbrennkraftmaschine zwei obere Totpunkte existieren, wobei nur in der Nähe eines jeden zweiten solchen oberen Totpunkts (ZOT) ein Zündvorgang erfolgt.The cylinder 102 is still with an ignition device 110 provided to start combustion in the combustion chamber 103 to create a spark. The ignition angle, ie the angle of the crankshaft 130 , in which the ignition of the mixture takes place in the combustion chamber, can be given, for example. With the angle shown Δφ. The value Δφ = 0 ° corresponds to the top dead center, the ignition angle can then, for example. After top dead center. It should be noted that in a four-stroke internal combustion engine, two top dead centers exist, with an ignition only in the vicinity of each second such top dead center (ZOT).

Verbrennungsabgase werden nach einer Verbrennung aus dem Zylinder 102 über ein Abgasrohr 108 ausgestoßen. Das Ausstoßen erfolgt abhängig von der Öffnung eines Auslassventils 109, das ebenfalls an dem Zylinder 102 angeordnet ist. Ein- und Auslassventile 105, 109 werden geöffnet und geschlossen, um einen Viertaktbetrieb der Brennkraftmaschine 100 in bekannter Weise auszuführen.Combustion gases are removed from the cylinder after combustion 102 over an exhaust pipe 108 pushed out. The ejection is dependent on the opening of an exhaust valve 109 also on the cylinder 102 is arranged. Inlet and outlet valves 105 . 109 are opened and closed to a four-stroke operation of the internal combustion engine 100 perform in a known manner.

Die Brennkraftmaschine 100 kann mit Direkteinspritzung, mit Saugrohreinspritzung oder in einem Mischbetrieb betrieben werden. Dies ermöglicht die Wahl der jeweils optimalen Betriebsart zum Betreiben der Brennkraftmaschine 100 abhängig von dem momentanen Betriebspunkt. So kann die Brennkraftmaschine 100 beispielsweise in einem Saugrohreinspritzungsbetrieb betrieben werden, wenn sie bei niedriger Drehzahl und niedriger Last betrieben wird, und sie kann in einem Direkteinspritzungsbetrieb betrieben werden, wenn sie mit hoher Drehzahl und hoher Last betrieben wird. Über einen großen Betriebsbereich hinweg ist es jedoch sinnvoll, die Brennkraftmaschine 100 in einem Mischbetrieb zu betreiben, bei dem die dem Brennraum 103 zuzuführende Kraftstoffmenge anteilig durch Saugrohreinspritzung und Direkteinspritzung zugeführt wird.The internal combustion engine 100 can be operated with direct injection, with intake manifold injection or in mixed operation. This allows the choice of the optimal operating mode for operating the internal combustion engine 100 depending on the current operating point. So can the internal combustion engine 100 for example, in a port injection operation when operated at a low speed and a low load, and may be operated in a direct injection mode when operated at a high speed and a high load. However, over a wide operating range it makes sense to use the internal combustion engine 100 operate in a mixed operation in which the combustion chamber 103 supplied amount of fuel is supplied proportionately through intake manifold injection and direct injection.

Weiterhin ist eine als Steuergerät 115 ausgebildete Recheneinheit zum Steuern der Brennkraftmaschine 100 vorgesehen. Das Steuergerät 115 kann die Brennkraftmaschine 100 in der Direkteinspritzung, der Saugrohreinspritzung oder dem Mischbetrieb betreiben. Weiterhin kann das Steuergerät 115 auch Werte vom Luftmassenmesser 120 erfassen. Furthermore, one is as a control unit 115 trained computing unit for controlling the internal combustion engine 100 intended. The control unit 115 can the internal combustion engine 100 in the direct injection, the intake manifold injection or the mixed operation operate. Furthermore, the control unit 115 also values from the air mass meter 120 to capture.

Die in Bezug auf 2 näher erläuterte Funktionsweise der Brennkraftmaschine 100 lässt sich auch auf die Brennkraftmaschine 200 gemäß 1b übertragen, nur mit dem Unterschied, dass für alle Brennräume bzw. Zylinder nur ein gemeinsamer Kraftstoffinjektor vorgesehen ist. Bei einer Saugrohreinspritzung bzw. bei einem Mischbetrieb wird daher der einzige Kraftstoffinjektor im Saugrohr angesteuert.In relation to 2 explained in more detail operation of the internal combustion engine 100 can also be applied to the internal combustion engine 200 according to 1b transferred, only with the difference that only one common fuel injector is provided for all combustion chambers or cylinders. In the case of intake manifold injection or in a mixed operation, therefore, the single fuel injector in the intake manifold is actuated.

In 3 ist schematisch ein Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Dabei soll eine Aufteilung auf die Einspritzungsarten Saugrohreinspritzung und Direkteinspritzung von einem ersten Aufteilungsfaktor A zu einem zweiten Aufteilungsfaktor A' geändert werden.In 3 schematically a flow of a method according to the invention is shown in a preferred embodiment. In this case, a distribution to the injection port types intake manifold injection and direct injection is to be changed from a first distribution factor A to a second distribution factor A '.

Bei der Änderung dieser Aufteilung sollen weiterhin auch eine Drehmomentanforderung D vor der Änderung und eine Drehmomentanforderung D' nach der Änderung berücksichtigt werden. Insbesondere können diese beiden Drehmomentanforderungen gleich sein, d.h. D = D'. Dies bedeutet, dass die Änderung der Aufteilung bei konstantem Betriebspunkt bzgl. der Drehmomentanforderung bzw. Drehmomentabgabe erfolgen soll. Dies kann bspw. wünschenswert sein, damit ein Fahrer eines zugehörigen Kraftfahrzeugs die Änderung der Aufteilung nicht oder zumindest so wenig wie möglich spürt. When changing this division, furthermore, a torque request D before the change and a torque request D 'after the change should also be taken into account. In particular, these two torque requirements may be the same, i. D = D '. This means that the change in the division at a constant operating point with respect to the torque request or torque output should be made. This may be desirable, for example, so that a driver of an associated motor vehicle does not feel the change in the distribution or at least as little as possible.

Den beiden Aufteilungsfaktoren A und A' entsprechen jeweilige Kraftstoffmengen MS und MD bzw. M'S und M'D für die jeweiligen Anteile an der Saugrohr- bzw. Direkteinspritzung. Im einfachsten Fall können dabei die jeweiligen Gesamtkraftstoffmengen vor und nach der Änderung der Aufteilung gleich bleiben, d.h. MS + MD = M'S + M'D. Es ist jedoch bspw. auch eine zusätzliche Anpassung der Kraftstoffmengen M'S und M'D nach der Änderung denkbar.The two distribution factors A and A 'correspond to respective amounts of fuel M S and M D or M' S and M ' D for the respective portions of the intake manifold or direct injection. In the simplest case, the respective total fuel quantities before and after the change of the distribution can remain the same, ie M S + M D = M ' S + M' D. However, it is for example., An additional adjustment of the fuel quantity M 'S and M' D after the change conceivable.

Weiterhin sind die Drehmomentanforderungen bei der Änderung der Aufteilung zu berücksichtigen. In einem Kennfeld können dabei bspw. für verschiedene Drehmomentanforderungen entsprechende Zündwinkel für die reine Saugrohreinspritzung und die reine Direkteinspritzung hinterlegt sein. So können also bspw. für die Drehmomentanforderung D' ein Zündwinkel ∆φS für eine reine Saugrohreinspritzung und ein Zündwinkel ∆φD für eine reine Direkteinspritzung hinterlegt sein.Furthermore, the torque requirements when changing the distribution must be considered. In a map, for example, for different torque requirements corresponding ignition angle for the pure intake manifold injection and pure direct injection can be deposited. Thus, for example, for the torque request D 'an ignition angle Δφ S for a pure intake manifold injection and a firing angle Δφ D be deposited for a pure direct injection.

Aus diesen beiden Zündwinkeln, ∆φS und ∆φD, kann nun in Abhängigkeit vom zweiten Aufteilungsfaktor A' der einzustellende Zündwinkel ∆φ ermittelt werden. Der Zündwinkel ∆φ kann dabei bspw. im Rahmen einer Interpolation, insbesondere einer linearen Interpolation, zwischen den beiden Zündwinkeln ∆φS und ∆φD ermittelt werden. Diese Zündwinkel sollten dabei, wie auch die jeweiligen Kraftstoffmengen, individuell für jeden Brennraum ermittelt werden. Insbesondere beim Zündwinkel ist darauf zu achten, dass die Zündzeitpunkte der einzelnen Brennräume aufgrund der Anbindung der jeweiligen Kolben an die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gegeneinander versetzt sind.From these two ignition angles, Δφ S and Δφ D , the ignition angle Δφ to be set can now be determined as a function of the second distribution factor A '. The ignition angle Δφ can be determined, for example, in the context of an interpolation, in particular a linear interpolation, between the two ignition angles Δφ S and Δφ D. These ignition angles should be determined individually for each combustion chamber, as well as the respective fuel quantities. In particular, at the ignition angle is important to ensure that the ignition timing of the individual combustion chambers are offset due to the connection of the respective pistons to the crankshaft of the internal combustion engine against each other.

Im Zuge der Änderung der Aufteilung auf die beiden Einspritzungsarten können somit die neuen Kraftstoffmengen und der neue Zündwinkel, die wie oben erläutert ermittelt worden sind, eingestellt werden. Durch die Berücksichtigung des Zündwinkels kann erreicht werden, dass sich das Drehmoment, das nach der Änderung von der Brennkraftmaschine abgegeben wird, im Vergleich zu vor der Änderung nicht oder zumindest nur kaum ändert. Je nach Situation kann jedoch auch eine gezielte Änderung des Drehmoments erreicht werden.In the course of the change of the distribution on the two types of injection thus the new fuel quantities and the new ignition angle, which have been determined as explained above, can be adjusted. By taking into account the ignition angle can be achieved that the torque that is released after the change of the internal combustion engine, compared to before the change is not or at least barely changes. Depending on the situation, however, a targeted change in the torque can be achieved.

Eine Umsetzung dieses Verfahrens in einem Motorsteuergerät kann dabei derart erfolgen, dass bspw. in einer verwendeten Software eine Statusvariable definiert wird, die einen Umschaltewunsch, d.h. eine gewünschte Änderung der Aufteilung der Einspritzungsart, angibt bzw. bei einem solchen Umschaltewunsch entsprechend ihren Wert ändert. Durch diese Statusvariable kann dann sowohl die Ermittlung der neuen Kraftstoffmengen als auch die Ermittlung des neuen Zündwinkels angestoßen werden. Dies ermöglicht eine besonders einfache und schnelle Umsetzung des vorgeschlagenen Verfahrens.An implementation of this method in an engine control unit can be carried out in such a way that, for example, in a software used, a status variable is defined, which is a Umschaltewunsch, i. indicates a desired change in the distribution of the type of injection, or changes its value according to such a changeover request. This status variable can then trigger both the determination of the new fuel quantities and the determination of the new ignition angle. This allows a particularly simple and fast implementation of the proposed method.

Claims (11)

Verfahren zum Ändern einer Aufteilung auf Saugrohreinspritzung und Direkteinspritzung bei einer Brennkraftmaschine (100, 200) mit Saugrohreinspritzung und Direkteinspritzung als Einspritzungsarten von einem ersten (A) zu einem zweiten (A') Aufteilungsfaktor, wobei mittels der jeweiligen Einspritzungsart in jeden Brennraum (103) der Brennkraftmaschine (100, 200) entsprechend dem zweiten Aufteilungsfaktor (A') einzubringende Kraftstoffmengen (M'S, M'D) ermittelt werden, wobei jeweils ein Zündwinkel (∆φ) für jeden Brennraum (103) unter Berücksichtigung wenigstens einer Drehmomentanforderung (D, D') an die Brennkraftmaschine (100, 200) ermittelt wird, und wobei die ermittelten Kraftstoffmengen (M'S, M'D) und die ermittelten Zündwinkel (∆φ) eingestellt werden.Method for changing a split to intake manifold injection and direct injection in an internal combustion engine ( 100 . 200 ) with intake manifold injection and direct injection as injection modes from a first (A) to a second (A ') distribution factor, wherein by means of the respective type of injection into each combustion chamber ( 103 ) of the internal combustion engine ( 100 . 200 ) in accordance with the second distribution factor (A ') to be introduced fuel quantities (M' S , M ' D ), wherein in each case an ignition angle (Δφ) for each combustion chamber ( 103 ) taking into account at least one torque request (D, D ') to the internal combustion engine ( 100 . 200 ), and wherein the determined fuel quantities (M ' S , M' D ) and the determined ignition angle (Δφ) are set. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Ermittlung der Kraftstoffmengen (M'S, M'D) und/oder der Zündwinkel (∆φ) für jeden Brennraum (103) individuell erfolgt.Method according to claim 1, wherein the determination of the fuel quantities (M ' S , M' D ) and / or the ignition angle (Δφ) for each combustion chamber ( 103 ) individually. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei als die wenigstens eine Drehmomentanforderung an die Brennkraftmaschine eine Drehmomentanforderung vor (D) und/oder nach (D') der Änderung der Aufteilung verwendet wird. The method of claim 1 or 2, wherein as the at least one torque request to the internal combustion engine, a torque request before (D) and / or after (D ') of the change of the distribution is used. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Drehmomentanforderungen vor (D) und nach (D') der Änderung der Aufteilung um höchstens 5%, insbesondere um höchstens 2%, voneinander abweichen.The method of claim 3, wherein the torque requirements before (D) and after (D ') of the change in the distribution by more than 5%, in particular by more than 2%, differ from each other. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Zündwinkel (∆φ) unter Berücksichtigung des zweiten Aufteilungsfaktors (A') zwischen entsprechenden Zündwinkeln (∆φS, ∆φD) für eine reine Saugrohreinspritzung und eine reine Direkteinspritzung interpoliert werden.Method according to one of the preceding claims, wherein the ignition angles (Δφ) are interpolated taking into account the second distribution factor (A ') between respective ignition angles (Δφ S , Δφ D ) for pure intake manifold injection and pure direct injection. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Zündwinkel (∆φS, ∆φD) für die reine Saugrohreinspritzung und die reine Direkteinspritzung in einer Tabelle oder einem Kennfeld hinterlegt sind.The method of claim 5, wherein the firing angles (Δφ S , Δφ D ) for the pure intake manifold injection and the pure direct injection are stored in a table or a map. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei im Rahmen der Ermittlung der mittels der jeweiligen Einspritzungsart in jeden Brennraum (103) der Brennkraftmaschine (100, 200) entsprechend dem zweiten Aufteilungsfaktor (A') einzubringenden Kraftstoffmengen (M'S, M'D) eine Anpassung der Kraftstoffmengen (M'S, M'D) unter Berücksichtigung der wenigstens einen Drehmomentanforderung (D, D') an die Brennkraftmaschine (100, 200) erfolgt.Method according to one of the preceding claims, wherein as part of the determination of the by means of the respective type of injection into each combustion chamber ( 103 ) of the internal combustion engine ( 100 . 200 ) according to the second distribution factor (A ') to be introduced fuel amounts (M' S , M ' D ) adjusting the fuel quantities (M' S , M ' D ) taking into account the at least one torque request (D, D') to the internal combustion engine ( 100 . 200 ) he follows. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei weiterhin eine Luftfüllung für jeden Brennraum (103) unter Berücksichtigung der wenigstens einen Drehmomentanforderung (D, D') an die Brennkraftmaschine (100, 200) ermittelt und eingestellt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein furthermore an air filling for each combustion chamber ( 103 ) taking into account the at least one torque request (D, D ') to the internal combustion engine ( 100 . 200 ) is determined and set. Recheneinheit (115), die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.Arithmetic unit ( 115 ), which is adapted to perform a method according to any one of the preceding claims. Computerprogramm, das eine Recheneinheit (115) dazu veranlasst, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit (115) ausgeführt wird. Computer program comprising a computing unit ( 115 ) to perform a method according to any one of claims 1 to 8, when it on the computing unit ( 115 ) is performed. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 10.A machine-readable storage medium having a computer program stored thereon according to claim 10.
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