DE102015216119A1

DE102015216119A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Verbrennungsmotors mit dualer Kraftstoffeinspritzung

Info

Publication number: DE102015216119A1
Application number: DE102015216119.6A
Authority: DE
Inventors: Oliver Abendroth; Anja Blau
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-08-24
Filing date: 2015-08-24
Publication date: 2017-03-02

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Verbrennungsmotors mit einer dualen, saugrohrbasierten Kraftstoffzumessung sowie einer direkten Kraftstoffzumessung, wobei die saugrohrbasierte Kraftstoffzumessung und die direkte Kraftstoffzumessung in einem Mischbetrieb erfolgen, und wobei insbesondere vorgesehen ist, dass in dem genannten variablen Mischbetrieb eine Aufteilung von saugrohrbasiert und direkt zugemessenem Kraftstoff auf der Grundlage einer Reduzierung einer durch die Kraftstoffzumessung und/oder Kraftstoffverbrennung hervorgerufenen Geräuschentwicklung (310) durchgeführt wird (315).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Verbrennungsmotors mit dualer Kraftstoffzumessung, gemäß den Oberbegriffen der jeweiligen unabhängigen Ansprüche. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch ein Computerprogramm, ein maschinenlesbarer Datenträger zur Speicherung des Computerprogramms und ein elektronisches Steuergerät, mittels derer das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist.
Stand der Technik
Aus der Praxis ist es bekannt, dass ein Verbrennungsmotor in einem Einspritz-Reinbetrieb, bei dem ein Zylinder des Verbrennungsmotors während eines Arbeitstakts des Zylinders ausschließlich mit einem Injektor einer Saugrohreinspritzung (SRE) oder mit einem Injektor einer Direkteinspritzung (BDE) mit Brennstoff beaufschlagt werden kann, oder in einem Einspritz-Mischbetrieb betrieben werden kann, bei dem ein Zylinder des Verbrennungsmotors während seines Arbeitstakts sowohl mit dem SRE-Injektor als auch dem BDE-Injektor mit Brennstoff beaufschlagt werden kann. Ein Verhältnis bzw. eine Aufteilung zwischen einer Einspritzmenge des Brennstoffs mittels des SRE-Injektors und einer Einspritzmenge des Brennstoffs mittels des BDE-Injektors ist in Abhängigkeit von motorspezifischen Eigenschaften für verschiedene Lastpunkte einstellbar. Die motorspezifischen Eigenschaften müssen für verschiedene Fahrsituationen des Verbrennungsmotors möglichst genau und unter Berücksichtigung von Randbedingungen, wie Emissionsgesetzgebung (z.B. California Air Resources Board(CARB)-Gesetzgebung), Leistung, Startverhalten und auch Diagnosen für Funktionen des Verbrennungsmotors, eingestellt und gesteuert werden.
In einem genannten Mischbetrieb ist das Maß der genannten Aufteilung der Kraftstoffmasse bekanntermaßen von Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors abhängig. So kann als Betriebsfunktion eine Bauteilschutzfunktion oder eine Notlauffunktion des Verbrennungsmotors realisiert werden, um eine Dynamikkompensation durchzuführen, um ein Heizen des Katalysators nach einem Kaltstart vorzusehen, oder um eine Gemischadaption, eine Tankentlüftung und/oder verschiedene Diagnosen durchzuführen.
Ein Verfahren zum Bestimmen eines genannten Aufteilungsmaßes bei hier betroffenen Verbrennungsmotoren geht aus DE 10 2010 039 434 A1 hervor. Dabei wird ein betriebspunktabhängiges Aufteilungsmaß bestimmt, wobei mehreren besonderen Betriebs- oder Fahrsituationen, die bestimmten Betriebsbedingungen zugeordnet sind, jeweils eine Priorität zugeordnet wird. Es wird ermittelt, welche besondere Betriebsfunktion(en) vorliegt(en) und abhängig von der jeweiligen Priorität eine oder mehrere Betriebsfunktionen ausgewählt. Durch mögliche Beschränkungen der zulässigen Bereiche der ausgewählten Betriebsfunktionen, z.B. einer Betriebsfunktion für einen Bauteilschutz, für das Anpassen an ein dynamisches Verhalten und/oder für das Heizen eines Katalysators, wird ein geeignetes Aufteilungsmaß bestimmt. Auf diese Weise kann auch bei Vorliegen von Betriebsbedingungen, die mehreren Betriebsfunktionen zugeordnet sind, ein eindeutiger Betrieb des Verbrennungsmotors zugeordnet werden und dadurch ein beherrschbarer Betrieb sichergestellt werden.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt bei einem hier betroffenen Verbrennungsmotor mit dualer Kraftstoffzumessung der Gedanke zugrunde, in einem genannten Mischbetrieb eine genannte Aufteilung von saugrohrbasiert (SRE-) und direkt (BDE-)zugemessenem Kraftstoff auf der Grundlage einer Reduzierung der insbesondere aufgrund der Zumessung und/oder Verbrennung von Kraftstoff hervorgerufenen Geräuschentwicklung durchzuführen.
Hierbei liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass die genaue Aufteilung zwischen den genannten beiden Kraftstoffmassen zwar innerhalb physikalischer Grenzen aufgrund der jeweils verwendeten Kraftstoffzumessvorrichtungen, z.B. Einspritzventile bzw. Injektoren, im Wesentlichen frei bzw. vollvariabel eingestellt werden kann. Allerdings sind dabei während des Fahrbetriebs eines entsprechenden Kraftfahrzeugs eine Reihe von nachfolgend im Detail beschriebenen fahrbetriebsbedingten bzw. verbrennungsspezifischen Aspekten zu berücksichtigen, die im reinen SRE- oder BDE-Einzelbetrieb zwar keine Rolle spielen, jedoch in einem genannten Mischbetrieb durchaus relevant sind bzw. relevant sein können, da ein solcher Mischbetrieb unterschiedliche Anteile aus den beiden Kraftstoffpfaden aufweisen kann, die nicht genauer spezifiziert werden können.
Die Erfindung schlägt daher ein gegenüber dem Stand der Technik neues und entsprechend verbessertes Verfahren und sowie eine entsprechende Vorrichtung vor, bei denen für einen aus Komfort- und Fahrersicht geräuschoptimierten Betrieb einer hier betroffenen Kraftstoffzumessvorrichtung bzw. eines hier betroffenen Verbrennungsmotors ein Betriebs- bzw. Ansteuermodus vorgesehen ist, welcher im Betrieb des Verbrennungsmotors bzw. im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs, zusätzlich zu einer genannten im Stand der Technik üblichen Kraftstoffaufteilung, eine für den geräuschoptimierten Betrieb geeignete variable Kraftstoffaufteilung ermöglicht oder sogar ein vollständiges, dynamisches Umschalten von einer ersten Zumessvorrichtung auf eine jeweils geräuschärmere zweite Zumessvorrichtung, insbesondere von einem ersten Injektor auf einen jeweils geräuschärmeren zweiten Injektor, ermöglicht.
Die Erfindung ermöglicht es somit, eine Kraftstoffzumessvorrichtung, insbesondere Injektoren eines Kraftstoffeinspritzsystems, einer hier betroffenen Verbrennungsmotors mit dualer Kraftstoffzumessung so zu betreiben bzw. anzusteuern, dass nicht nur Abgasemissionen des Verbrennungsmotors verringert werden, sondern zusätzlich auch der akustische Komfort bzw. die insbesondere im Innenraum eines hier betroffenen Kraftfahrzeugs auftretende Geräuschkulisse optimiert bzw. möglichst verringert wird. Dadurch lassen sich die bereits bestehenden Vorteile eines hier betroffenen Dualsystems noch weiter erhöhen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass eine Bewertung einer in einem vorliegenden Fahrbetrieb des jeweiligen Kraftfahrzeugs auftretenden Fahrsituation erfolgt, anhand der eine zur Geräuschunterdrückung bzw. -vermeidung geeignete Aufteilung der genannten beiden Kraftstoffmassen und/oder einer genannten vollständigen Umschaltung durchgeführt werden kann. Bevor eine solche Änderung erfolgt, wird geprüft, ob diese aufgrund physikalischer Beschränkungen der Kraftstoffzumessvorrichtung, des Verbrennungsmotors und/oder des Kraftfahrzeugs überhaupt durchführbar sind. Die genannten physikalischen Beschränkungen können abhängig vom Betrieb des Verbrennungsmotors und/oder vom Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs ermittelt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass in einem ersten Teilprozess eine Erkennung einer Betriebssituation des Verbrennungsmotors bzw. einer Fahrsituation des Kraftfahrzeugs durchgeführt wird, welche eine Änderung einer bestehenden Aufteilung von saugrohrbasiert und direkt zugemessenem Kraftstoff erfordert und einen entsprechenden Aufteilungsfaktor bestimmt, dass eine solche Änderung einer bestehenden Aufteilung in Abhängigkeit von einem Ergebnis eines zweiten Teilprozesses erfolgt, wobei in dem zweiten Teilprozess geprüft wird, ob eine solche Änderung aus physikalischen bzw. betriebstechnischen Gründen möglich ist. Ein solcher modular aufgebauter Gesamtprozess ist besonders kostengünstig und betriebssicher realisierbar.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann für jeden Zylinder des Verbrennungsmotors einzeln bzw. zylinderspezifisch durchgeführt werden. Die verschiedenen Zylinder des Verbrennungsmotors können dabei zudem sequenziell abgearbeitet werden.
Es ist anzumerken, dass ein genannter variabler Mischbetrieb eine ausschließlich saugrohrbasierte (SRE-)Kraftstoffzumessung, eine ausschließlich direkte (BDE-)Kraftstoffzumessung sowie eine beliebige, variable Aufteilung zwischen den beiden Betriebsarten SRE- und BDE-Zumessung umfasst. Zudem kann ein solcher Mischbetrieb in der Startphase des Verbrennungsmotors angewendet werden und dadurch verschiedene Startarten ermöglichen.
Die Erfindung kann insbesondere in einem hier betroffenen dualen Kraftstoffeinspritzsystem eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs zur Anwendung kommen. Besondere Vorteile bei der erfindungsgemäßen Geräuschreduzierung ergeben sich bei Kraftfahrzeugen mit relativ nahe des jeweiligen Fahrzeuginnenraums angeordneten Mittelmotoren. Darüber hinaus ist auch eine Anwendung bei im industriellen Bereich, z.B. in der chemischen Verfahrenstechnik eingesetzten Verbrennungsmotoren mit einer solchen dualen Kraftstoffeinspritzung möglich.
Das erfindungsgemäße Computerprogramm ist eingerichtet, jeden Schritt des Verfahrens durchzuführen, insbesondere wenn es auf einem Rechengerät oder einem Steuergerät abläuft. Es ermöglicht die Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einem elektronischen Steuergerät, ohne an diesem bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen. Hierzu ist der maschinenlesbare Datenträger vorgesehen, auf welchem das erfindungsgemäße Computerprogramm gespeichert ist. Durch Aufspielen des erfindungsgemäßen Computerprogramms auf ein elektronisches Steuergerät wird das erfindungsgemäße elektronische Steuergerät erhalten, welches eingerichtet ist, um eine hier betroffene duale Kraftstoffzumessvorrichtung mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zu steuern.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweiligen angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Motorsystems, dessen Funktion mittels eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgeführt werden kann.
2 zeigt eine schematische Ansicht eines Steuergeräts des Motorsystems in 1.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines kombinierten Block-/Flussdiagramms.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Ein in 1 gezeigtes Motorsystem 10 weist einen Verbrennungsmotor 12 und ein elektronisches Steuergerät 14 auf, die elektronisch gekoppelt sind. Der Verbrennungsmotor 12 weist eine Motorbank 16 mit vier Zylindern 18a–18d, eine Saugrohreinspritzung (SRE) 20 und eine (Benzin-)Direkteinspritzung (BDE) 22 auf. Die Saugrohreinspritzung 20 weist ein Saugrohr 24 auf, das mit Injektoren 26a–26d der Saugrohreinspritzung 20 in fluidischer Verbindung steht. Jeder Injektor 26a–26d steht mit jeweils einem anderen der Zylinder 18a–18d in fluidischer Verbindung. Die Direkteinspritzung 22 weist einen Hochdruckspeicher 28 auf, der mit Injektoren 30a–30d der Direkteinspritzung 22 in fluidischer Verbindung steht. Jeder der Injektoren 30a–30d steht mit einem anderen der Zylinder 18a–18d in fluidischer Verbindung. Das Steuergerät 14 ist mit der Saugrohreinspritzung 20 und der Direkteinspritzung 22 elektronisch gekoppelt, so dass das Steuergerät 14 dazu eingerichtet ist, die Injektoren 26a–26d, 30a–30d in einem genannten Mischbetrieb mit dualer Kraftstoffzumessung anzusteuern.
Wie in 2 gezeigt, weist das Steuergerät 14 für jeden der Zylinder 18a–18d identische Einheiten 40–46 auf. Der Übersicht halber ist in 2 eine Implementierung des Steuergeräts 14 für lediglich den Zylinder 18a gezeigt. Die Einheit 40 dient zum Bestimmen eines Betriebszustands des Zylinders 18a–18d, der durch eine Verwendung der Einspritzung 20, 22 oder Einspritzungen 20, 22 für den Zylinder 18a–18d charakterisiert ist. Eine Ausgabe der Einheit 40, die den bestimmten Betriebszustand angibt, wird der Einheit 42 zum Festhalten eines Verhältnis zwischen einer Einspritzmenge des Brennstoffs in den Zylinder 18a–18d mittels des Injektors 26a der Saugrohreinspritzung 20 und einer Einspritzmenge des Brennstoffs in den Zylinder 18a–18d mittels des Injektors 30a–30d der Direkteinspritzung 22 für den bestimmten Betriebszustand durchgeführt. Dazu ist die Einheit 42 eingerichtet, ein Bit bei eindeutig bestimmten Betriebszustand auf einen vorbestimmten Wert, beispielsweise "1", zu setzen und an die Einheit 44 ausgeben, die dann die Diagnose für eine Funktion des Verbrennungsmotors 12 durchführt. Die Einheit 44 kann nach Abschluss der Diagnose eine Diagnoseinformation an die Einheit 42 ausgeben, die angibt, ob die Diagnose vollständig abgeschlossen ist. Die Einheit 44 gibt parallel ein Diagnoseergebnis an die Einheit 46 aus, die zum Einstellen des Verhältnisses basierend auf dem Diagnoseergebnis dient. Die Einheit 42 ist ferner dazu eingerichtet, das festgehaltene Verhältnis freizugeben. Dazu wird das Bit auf einen weiteren vorbestimmten Wert, beispielsweise "0", gesetzt, wenn die Diagnoseinformation über den Diagnoseabschluss von der Einheit 44 zugeführt ist. Die Einheit 42 kann auch einen Zeitzähler implementieren, bei dessen Ablauf das Bit auf den weiteren Wert gesetzt wird. Das Bit wird an die Einheit 46 ausgegeben. Die Einheit 46 kann dann basierend auf dem Diagnoseergebnis ein geeignetes Verhältnis bestimmen und entsprechende Steuerinformationen an den Zylinder 18a–18d ausgeben. In anderen Worten wird das Bit mit dem Wert lediglich an die Einheit 44 und das Bit mit dem weiteren Wert lediglich an die Einheit 46 ausgeben.
Wie in 2 gezeigt, weist das Steuergerät 14 für jeden der Zylinder 18a–18d eine Einheit 36 zum Bestimmen eines Betriebszustands, der durch eine verwendete Einspritzung 20, 22 oder Einspritzungen 20, 22 charakterisiert ist, eine Einheit 38 zum Auswählen einer Diagnosefunktion in Abhängigkeit des bestimmten Betriebszustands und drei Diagnosepfade 40–44 auf. Der Übersicht halber sind in 2 lediglich die Einheiten 36a, 36d, 38a, 38d und die Diagnosepfade 40a–44a, 40d–44d für die Zylinder 18a, 18d dargestellt. In jedem der Diagnosepfade 40a–44a, 40d–44d ist eine als Speicherarray ausgebildete Vergleichseinheit 46a–50a, 46d–50d vorgesehen, die mit einer aus dem Messergebnis des Sensors 32 berechneten Laufunruhe und/oder einem Messergebnis des Sensors 34 und/oder einem Eingabewert, der basierend auf den beiden Messergebnissen ermittelte wurde, beaufschlagt wird und je nach Diagnosepfad 40a–44a, 40d, 44d eine unterschiedliche Diagnosefunktion implementiert. Vergleichswerte der jeweiligen Diagnosefunktion, die in der Vergleichseinheit 46–50 gespeichert sind oder dieser zugeführt werden, ermöglichen einen Vergleich des oder der Messwerte mit den Vergleichswerten, so dass beispielsweise bei Überschreiten der Vergleichswerte eine entsprechende Information an eine Korrekturbestimmungseinheit 52a–56a, 52d–56d der Steuervorrichtung 14 ausgegeben werden kann. Ausgabewerte der Korrekturbestimmungseinheit 52a–56a, 52d–56d dienen zum Einstellen von Werten von Betriebsparametern der Saugrohreinspritzung 20 bzw. der Direkteinspritzung 22 des Verbrennungsmotors 12 für den jeweiligen Zylinder 18a–18d.
Es ist ferner bekannt, dass bei einer genannten Saugrohreinspritzung (SRE) eines hier betroffenen Verbrennungsmotors ein Luft-Kraftstoff-Gemisch außerhalb des Brennraums im Saugrohr entsteht. Der jeweilige Injektor (bzw. Einspritzventil) spritzt den Kraftstoff dabei vor ein Einlassventil, wobei das Gemisch im Ansaugtakt durch das geöffnete Einlassventil in den Verbrennungsraum strömt. Die Kraftstoffversorgung erfolgt mittels eines Kraftstofffördermoduls, welches die benötigte Kraftstoffmenge mit definiertem Druck vom Tank zu den Einspritzventilen fördert. Eine Luftsteuerung sorgt dafür, dass der Verbrennungsmotor in jedem Betriebspunkt die richtige Luftmasse zur Verfügung steht. Die an einem Kraftstoffzuteiler angeordneten Einspritzventile dosieren die gewünschte Kraftstoffmenge präzise in den Luftstrom. Das genannte Motorsteuergerät regelt auf der Grundlage des Drehmoments als zentrale Bezugsgröße das jeweils benötigte Luft-Kraftstoff-Gemisch ein. Eine wirksame Abgasreinigung wird mit einer Lambda-Regelung erreicht, mittels der immer ein ideales stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis (λ = 1) eingeregelt wird.
Demgegenüber wird bei einer Direkteinspritzung (BDE) ein Luft-Kraftstoff-Gemisch direkt im Brennraum gebildet. Über ein genanntes Einlassventil strömt dabei Frischluft ein, wobei in diesen Luftstrom mit hohem Druck (bis zu 200 bar) der Kraftstoff eingespritzt wird. Dies ermöglicht eine optimale Verwirbelung des Luft-Kraftstoff-Gemisches sowie eine verbesserte Kühlung des Brennraums.
Wie bereits erwähnt, ist in einem hier betroffenen Dualsystem eine korrekte Aufteilung der zur Verfügung stehenden bzw. zuzumessenden gesamten Kraftstoffmasse erforderlich. Die Gesamtkraftstoffmasse KM_ges für einen Zylinder setzt sich wie in der folgenden Gleichung zusammen: KM_ges = KM_SRE+ KM_BDE, wobei KM_SRE die relative Kraftstoffmasse des SRE-Pfades und KM_BDE die relative Kraftstoffmasse des BDE-Pfades bezeichnen.
Ein beispielhafter Prozessablauf zur genannten Umschaltung des Kraftstoffzumessbetriebs anhand eines Aufteilungsfaktors wird nachfolgend anhand eines in 3 gezeigten kombinierten Block-/Flussdiagramms für ein Anwendungsbeispiel beschrieben. Dieser Prozessablauf wird in diesem Ausführungsbeispiel sukzessive bzw. sequenziell für alle Zylinder bzw. entsprechenden Injektoren des Verbrennungsmotors durchgeführt, und zwar vorliegend für einen i-ten Zylinder.
Der gesamte, vorliegend jeweils für einen i-ten Zylinder des Verbrennungsmotors und damit für aller Zylinder sequenziell durchgeführte Prozessablauf setzt sich dabei aus zwei Teilprozessen 300, 305 zusammen.
In dem ersten Teilprozess 300 erfolgt eine Erkennung 310 einer Betriebssituation des Verbrennungsmotors bzw. einer Fahrsituation des Kraftfahrzeugs, welche eine genannte Umschaltung z.B. auf einen reinen SRE-Betrieb oder einen reinen BDE-Betrieb erforderlich macht und entsprechend einen für die Umschaltung erforderlichen Aufteilungsfaktor zwischen einem SRE-Pfad und einem BDE-Pfad einstellt 315. Allerdings erfolgt eine solche Umschaltung nur in Abhängigkeit von einem Ergebnis des zweiten Teilprozesses 305, wie durch den gestrichelten Pfeil 345 angedeutet.
In dem zweiten Teilprozess 305 wird geprüft, ob eine solche Umschaltung aus physikalischen bzw. betriebstechnischen Gründen überhaupt möglich ist oder sogar verboten ist. Eine beispielhafte, mögliche Erkennung des Erfordernisses zur Umschaltung in einen reinen SRE-Betrieb wird nachfolgend anhand eines Leerlaufbetriebs des Verbrennungsmotors beschrieben.
Zunächst ist anzumerken, dass in einem solchen Leerlaufbetrieb des Verbrennungsmotors das Kraftfahrzeug üblicherweise nicht bewegt wird, sondern beispielsweise an einer Verkehrsampel oder in einer Fahrsituation aus dem Standbetrieb heraus stillsteht. Daher liegen dabei keine durch Fahrtwind oder ähnliches hervorgerufenen Fahrgeräusche vor. Insbesondere bei Vorliegen eines Mittelmotors ist daher die Geräuschentwicklung im Innenraum des Kraftfahrzeugs aufgrund der für den (reinen) SRE-Betrieb und den (reinen) BDE-Betrieb verwendeten und insbesondere aufgrund der sehr unterschiedlichen Druckbereiche bei SRE- und BDE-Zumessung mechanisch bzw. mechatronisch unterschiedlich ausgebildeten Injektoren ebenfalls sehr unterschiedlich. Zudem hängen diese Unterschiede auch noch erheblich vom jeweiligen Motorentyp des Verbrennungsmotors ab. Daher muss der hier beschriebene Prozessablauf immer auch an den jeweiligen Motorentyp angepasst werden. Im genannten Leerlaufbetrieb verursacht das Hinzuschalten von HDEV-Injektoren für den BDE-Betrieb ein wahrnehmbares Geräusch, welches erfindungsgemäß zu vermeiden ist. Daher wird bei erkanntem Leerlaufbetrieb des Verbrennungsmotors ein Verbot einer BDE-Einspritzung eingerichtet, so dass die zur Verfügung stehenden Aufteilungsfaktoren ebenfalls entsprechend eingeschränkt werden.
Bei dem beschriebenen Verfahren werden zudem im Fahrbetrieb eines entsprechenden Kraftfahrzeugs eine Reihe von nachfolgend genannten, für die Geräuschentwicklung bedeutsamen fahrbetriebs- bzw. verbrennungsspezifischen (Betriebs-)Aspekten berücksichtigt, die im reinen SRE- oder BDE-Einzelbetrieb, d.h. nicht in dem genannten dualen Mischbetrieb, zwar keine Rolle spielen, jedoch in einem genannten Mischbetrieb relevant sind. Das Erfülltsein wenigstens eines solchen Aspektes erfolgt in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels eines eine Programmschleife darstellenden Prüfschritts 330. Dabei wird die bestehende Betriebs- bzw. Fahrsituation geprüft, wobei beispielhaft die folgenden Betriebs- bzw. Fahrsituationsparameter sukzessive geprüft werden:

– Liegt die Momentangeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs innerhalb eines empirisch vorgebbaren Geschwindigkeitsintervalls v_min < v_momentan < v_max?
– Welcher Gang des Getriebes ist derzeit eingelegt oder ist zur Zeit überhaupt kein Gang eingelegt, d.h. der Getriebewahlhebel befindet sich in einer Neutralstellung?
– Findet derzeit ein Heizen des Katalysators statt?
– Ist die derzeitige Fahrpedal- bzw. Gaspedalstellung kleiner als ein empirisch vorgebbarer Schwellenwert?

Entsprechende beispielhafte Betriebsaspekte sind die folgenden, für die Geräuschentwicklung des Verbrennungsmotors bedeutsamen Betriebsfunktionen:

– Betriebsfunktion für einen Bauteilschutz;
– Betriebsfunktion für einen Notlaufbetrieb zum Schutz der Hochdruckkraftstoffzuführung;
– Betriebsfunktion für das Anpassen an ein dynamisches Verhalten;
– Betriebsfunktion des Heizens des Katalysators;
– Betriebsfunktion des Kaltstartbetriebs;
– Betriebsfunktion für die Durchführung einer Diagnose.

Die beschriebenen Fahrsituationen betreffen solche Betriebsbedingungen, in denen die Umgebungsgeräusche, z.B aufgrund einer relativ geringen Luftströmung im Stillstand des Kraftfahrzeugs, sehr gering ausfallen und damit für den Fahrer die Geräusche des Verbrennungsmotors im Fahrzeuginnenraum, gegenüber den Umgebungsgeräuschen, stärker wahrnehmbar sind. Zur Optimierung bzw. Verbesserung der Geräuschkulisse im Fahrzeuginnenraum und/oder zur Minimierung von nicht vollständig unterdrückbaren Geräuschen werden daher diejenigen Fahrsituationen erfasst, in denen von außerhalb des Fahrzeugs Störgeräusche wie Luftströmung, andere Verkehrsteilnehmer etc. weniger stark wahrzunehmen sind.
Die Ergebnisse der genannten, für jeden Zylinder sequenziell durchgeführten Prüfschritte 330 werden mittels eines ersten Triggers mit einem Parameter „Geräuschminderung_Leerlauf“ übergeben 320. Auf der Grundlage des so übergebenen ersten Triggers erfolgt eine systemspezifische Zuordnung, z.B. mittels einer empirisch vorgebbaren Zuordnungstabelle, anhand der auf der Grundlage des übergegebenen Triggers 320 ein bestimmter Aufteilungsfaktor ausgewählt wird. Nach der Übergabe des genannten Triggers wird allerdings noch geprüft 325, ob für den sich ergebenden, gewünschten Aufteilungsfaktor ein Verbot vorliegt, z.B. aufgrund einer etwa bestehenden physikalischen Systembegrenzung, insbesondere einer von der vorliegenden Fahrsituation (siehe oben genannte Fahrsituationsparameter) abhängigen physikalischen Systembegrenzung.
Eine konkrete physikalische Systembegrenzung besteht beispielsweise in der Durchsatzmenge der jeweiligen Injektoren, denn eine höhere Menge als die Durchsatzmenge kann technisch nicht umgesetzt werden. Ebenso kann in Abhängigkeit des Stromprofils der Einspritzinjektoren des Niederdrucksystems nicht jede beliebige Einspritzmenge in jedem Betriebspunkt des Verbrennungsmotors umgesetzt werden. So gerät man insbesondere bei niedrigen Motorlasten an eine Untergrenze der Einspritzmenge, an der überhaupt noch eine Leistungsanforderung liegen kann, wodurch dann mehr Kraftstoffmenge gefördert würde, als eigentlich benötigt.
Ergibt die Prüfung 325, dass ein solches Verbot vorliegt, dann wird der Prozess zumindest vorläufig beendet 335. Liegt allerdings kein Verbot vor, dann wird der Teilprozess 300 gemäß dem gestrichelten Pfeil 345 mittels eines zweiten Triggers 340 ausgeführt bzw. finalisiert.
Alternativ kann ein solches Verbot im Rahmen einer Schnittstelle zu entsprechenden Endstufen-Treibern eingerichtet werden, um die o.g. Verbotsanforderung möglichst direkt umzusetzen. Eine solche Schnittstelle besteht dann in einer direkten Verbindung zu den Endstufentreibern, welche bei einem Verbot gesperrt werden, was wiederum bedeutet, dass beispielsweise bei Erkennung eines Fehlers oder bei einer Überschreitung einer solchen genannten Systemgrenze ein Verbot einer Einspritzung erteilt werden kann.
Das beschriebene Verfahren kann in Form eines Steuerprogramms für ein elektronisches Steuergerät zur Steuerung eines Verbrennungsmotors oder in Form einer oder mehrerer entsprechender elektronischer Steuereinheiten (ECUs) realisiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010039434 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs mit einer dualen Kraftstoffzumessvorrichtung, bei der eine saugrohrbasierte Kraftstoffzumessung und eine direkte Kraftstoffzumessung in einem variablen Mischbetrieb erfolgen, dadurch gekennzeichnet, dass in dem genannten variablen Mischbetrieb eine Aufteilung von saugrohrbasiert und direkt zugemessenem Kraftstoff auf der Grundlage einer Reduzierung einer durch die Kraftstoffzumessung und/oder Kraftstoffverbrennung hervorgerufenen Geräuschentwicklung (310) durchgeführt wird (315).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Aufteilung von saugrohrbasiert und direkt zugemessenem Kraftstoff ein vollständiges, dynamisches Umschalten von einer ersten Kraftstoffzumessvorrichtung auf eine geräuschärmere zweite Kraftstoffzumessvorrichtung durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewertung einer in einem vorliegenden Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs auftretenden Fahrsituation erfolgt (325), anhand der eine die Geräuschentwicklung reduzierende Aufteilung von saugrohrbasiert und direkt zugemessenem Kraftstoff durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufteilung von saugrohrbasiert und direkt zugemessenem Kraftstoff dahingehend geprüft wird (330), ob sie aufgrund physikalischer Beschränkungen der Kraftstoffzumessvorrichtung und/oder des Verbrennungsmotors und/oder des Kraftfahrzeugs überhaupt durchführbar ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten physikalischen Beschränkungen für den Betrieb des Verbrennungsmotors und/oder für den Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs ermittelt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Teilprozess (300) eine Erkennung (310) einer Betriebssituation des Verbrennungsmotors bzw. einer Fahrsituation des Kraftfahrzeugs durchgeführt wird, welche eine Änderung einer bestehenden Aufteilung von saugrohrbasiert und direkt zugemessenem Kraftstoff erfordert und einen entsprechenden Aufteilungsfaktor bestimmt (315), dass eine solche Änderung einer bestehenden Aufteilung in Abhängigkeit von einem Ergebnis (340, 345) eines zweiten Teilprozesses (305) erfolgt, wobei in dem zweiten Teilprozess (305) geprüft wird, ob eine solche Änderung aus physikalischen bzw. betriebstechnischen Gründen möglich ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Verfahrens- bzw. Prozessschritte für jeden Zylinder des Verbrennungsmotors zylinderindividuell durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Verfahrens- bzw. Prozessschritte für die Zylinder des Verbrennungsmotors sequenziell durchgeführt werden.
Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen.
Maschinenlesbarer Datenträger, auf welchem ein Computerprogramm gemäß Anspruch 9 gespeichert ist.
Elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, einen Verbrennungsmotor bzw. eine Kraftstoffzumessvorrichtung mittels eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 zu steuern.