DE102015218047A1 - Method and device for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle with dual fuel injection - Google Patents

Method and device for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle with dual fuel injection Download PDF

Info

Publication number
DE102015218047A1
DE102015218047A1 DE102015218047.6A DE102015218047A DE102015218047A1 DE 102015218047 A1 DE102015218047 A1 DE 102015218047A1 DE 102015218047 A DE102015218047 A DE 102015218047A DE 102015218047 A1 DE102015218047 A1 DE 102015218047A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
combustion engine
internal combustion
fuel
exhaust gas
gas recirculation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102015218047.6A
Other languages
German (de)
Inventor
Thomas Kuhn
Claus Wundling
Timm Hollmann
Udo Schulz
Rainer Ecker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102015218047.6A priority Critical patent/DE102015218047A1/en
Priority to PCT/EP2016/070810 priority patent/WO2017050547A1/en
Publication of DE102015218047A1 publication Critical patent/DE102015218047A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/3094Controlling fuel injection the fuel injection being effected by at least two different injectors, e.g. one in the intake manifold and one in the cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/006Controlling exhaust gas recirculation [EGR] using internal EGR
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0261Controlling the valve overlap
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D2041/001Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs mit einer dualen, saugrohrbasierten Kraftstoffzumessung (SRE) sowie einer direkten Kraftstoffzumessung (BDE), wobei die saugrohrbasierte Kraftstoffzumessung und die direkte Kraftstoffzumessung in einem variablen Mischbetrieb anhand einer Aufteilung (415) erfolgen, und wobei insbesondere vorgesehen ist, dass in dem genannten variablen Mischbetrieb eine Abgasrückführung der Brennkraftmaschine mit einer vorgegebenen Abgasrückführrate (405) erfolgt und dass die genannte Aufteilung (415) an die vorgegebene Abgasrückführrate (405) angepasst wird.The present invention relates to a method and a device for operating an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle with a dual suction tube-based fuel metering (SRE) and a direct fuel metering (BDE), wherein the intake-pipe-based fuel metering and the direct metering of fuel in a variable blending operation by means of a division (415 ), and wherein provision is made in particular for exhaust gas recirculation of the internal combustion engine to take place with a predefined exhaust gas recirculation rate (405) in said variable mixing mode and for the said distribution (415) to be adapted to the predetermined exhaust gas recirculation rate (405).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs 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.The invention relates to a method and a device for operating an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle with dual fuel metering, according to the preambles of the respective independent claims. The present invention also relates to a computer program, a machine-readable data carrier for storing the computer program and an electronic control unit, by means of which the method according to the invention can be carried out.

Stand der TechnikState of the art

Aus der Praxis ist es bekannt, dass eine Brennkraftmaschine in einem Einspritz-Reinbetrieb, bei dem ein Zylinder der Brennkraftmaschine während eines Arbeitstakts des Zylinders ausschließlich mit einem Injektor einer Saugrohreinspritzung (SRE) oder mit einem Injektor einer Direkteinspritzung (BDE) mit Kraftstoff beaufschlagt werden kann, oder in einem Einspritz-Mischbetrieb betrieben werden kann, bei dem ein Zylinder der Brennkraftmaschine während seines Arbeitstakts sowohl mit dem SRE-Injektor als auch dem BDE-Injektor mit Kraftstoff beaufschlagt werden kann. Ein Verhältnis bzw. eine Aufteilung zwischen einer Einspritzmenge des Kraftstoffs mittels des SRE-Injektors und einer Einspritzmenge des Kraftstoffs mittels des BDE-Injektors ist in Abhängigkeit von motorspezifischen Eigenschaften für verschiedene Lastpunkte einstellbar. Die motorspezifischen Eigenschaften müssen für verschiedene Fahrsituationen der Brennkraftmaschine möglichst genau und unter Berücksichtigung von Randbedingungen, wie Emissionsgesetzgebung (z.B. California Air Resources Board(CARB)-Gesetzgebung), Leistung, Startverhalten und auch Diagnosen für Funktionen der Brennkraftmaschine, eingestellt und gesteuert werden.From practice it is known that an internal combustion engine in an injection pure operation, in which a cylinder of the internal combustion engine during a working stroke of the cylinder exclusively with an injector of a port injection (SRE) or with a direct injection injector (BDE) can be fueled , or can be operated in a mixed injection mode, in which a cylinder of the internal combustion engine can be fueled during its working cycle with both the SRE injector and the BDE injector with fuel. A ratio or a division between an injection quantity of the fuel by means of the SRE injector and an injection quantity of the fuel by means of the BDE injector can be set as a function of engine-specific properties for different load points. The engine-specific characteristics must be set and controlled as accurately as possible and in consideration of boundary conditions, such as emission regulations (for example California Air Resources Board (CARB) legislation), performance, starting behavior and also diagnoses for functions of the internal combustion engine.

In einem genannten Mischbetrieb ist das Maß der genannten Aufteilung der Kraftstoffmasse bekanntermaßen von Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine abhängig. So kann als Betriebsfunktion eine Bauteilschutzfunktion oder eine Notlauffunktion der Brennkraftmaschine 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.In a said mixing operation, the extent of said division of the fuel mass is known to be dependent on operating conditions of the internal combustion engine. Thus, as an operating function, a component protection function or an emergency function of the internal combustion engine can be implemented to perform a dynamic compensation, to provide a heating of the catalyst after a cold start, or to perform a mixture adaptation, a tank ventilation and / or various diagnoses.

Ein Verfahren zum Bestimmen eines genannten Aufteilungsmaßes bei hier betroffenen Brennkraftmaschinen geht aus DE 10 2010 039 434 A1 hervor. Dabei wird ein betriebspunktabhängiges Aufteilungsmaß bestimmt, wobei mehreren besonderen Betriebsfunktionen, 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 optimaler Betrieb der Brennkraftmaschine sichergestellt werden.A method for determining a said degree of division in here affected internal combustion engine goes out DE 10 2010 039 434 A1 out. In this case, an operating point-dependent division measure is determined, wherein a plurality of special operating functions, which are assigned to specific operating conditions, each assigned a priority. It is determined which particular operating function (s) exist and one or more operating functions selected depending on the respective priority. Possible restrictions on the permissible ranges of the selected operating functions, eg, a component protection operation function, adapting to dynamic behavior, and / or heating a catalyst, will determine a suitable amount of division. In this way, even in the presence of operating conditions, which are assigned to a plurality of operating functions, an optimal operation of the internal combustion engine can be ensured.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung geht aus von einer hier betroffenen dualen Kraftstoffzumessvorrichtung, welche in einem genannten Mischbetrieb, insbesondere in einem variablen Mischbetrieb betrieben wird, in dem eine variable Kraftstoffaufteilung mit einem bestimmten Aufteilungsverhältnis zwischen einer genannten saugrohrbasierten Kraftstoffzumessung und einer genannten direkten Kraftstoffzumessung erfolgt.The invention is based on a dual fuel metering device which is operated here and which is operated in a mixed operation, in particular in a variable mixing operation, in which a variable fuel distribution takes place with a certain distribution ratio between a named intake-pipe-based fuel metering and a said direct fuel metering.

Ein solcher variabler Mischbetrieb ermöglicht die Vorteile beider Kraftstoffzumessarten für eine optimale Gemischbildung eines Kraftstoff-Luftgemisches sowie die Verbrennung dieses Gemisches in einem Brennraum der Brennkraftmaschine gleichermaßen zu nutzen. So ist eine direkte Kraftstoffzumessung in einem dynamischen oder Volllastbetrieb der Brennkraftmaschine vorteilhafter, wobei insbesondere auch eine unkontrollierte Verbrennung bzw. Selbstentzündung des zugemessenen Kraftstoffs (sogenanntes „Klopfen“) wirksam verhindert wird. Demgegenüber ist eine saugrohrbasierte Kraftstoffzumessung in einem Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine vorteilhafter, da sie in Bezug auf die Reduzierung von Partikeln und Stickoxiden im Abgas wirksamer ist.Such a variable mixing operation allows the advantages of both types of fuel for optimal mixture formation of a fuel-air mixture and the combustion of this mixture in a combustion chamber of the internal combustion engine to use equally. Thus, a direct fuel metering in a dynamic or full-load operation of the internal combustion engine is more advantageous, and in particular uncontrolled combustion or spontaneous combustion of the metered fuel (so-called "knocking") is effectively prevented. On the other hand, suction pipe-based fuel metering in a partial load operation of the internal combustion engine is more advantageous because it is more effective in reducing particulates and nitrogen oxides in the exhaust gas.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, bei einer Brennkraftmaschine mit einer zur Verringerung von Abgasemissionen dienenden sogenannten Abgasrückführung (AGR) mit einer bestimmten, d.h. vorgegebenen oder vorgebbaren Abgasrückführrate, den genannten Mischbetrieb an die jeweilige bzw. aktuelle Abgasrückführrate anzupassen bzw. mit dieser zu korrelieren.The invention is based on the idea, in an internal combustion engine with a so-called exhaust gas recirculation (EGR) serving to reduce exhaust emissions with a certain, i. predetermined or predefinable exhaust gas recirculation rate to adapt said mixed operation to the respective or current exhaust gas recirculation rate or to correlate with this.

Die Erfindung schlägt ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren und sowie eine entsprechende Vorrichtung vor, bei denen die genannte relative Aufteilung der saugrohrbasierten Kraftstoffzumessung (SRE) und der direkten Kraftstoffzumessung (BDE) im insgesamt sich ergebenden variablen Mischbetrieb eines hier betroffenen Dualsystems abhängig von einer genannten Abgasrückführrate (AGR-Rate) erfolgt.The invention proposes a method which is improved over the prior art and a corresponding device in which said relative split of intake manifold-based fuel metering (SRE) and direct fuel metering (BDE) is the result of the overall variable mixing operation of a person concerned Dualsystems depending on a specified exhaust gas recirculation rate (EGR rate) takes place.

Bei der Abgasrückführung (AGR) handelt es sich bevorzugt um eine sogenannte interne AGR. Gegenüber einer sogenannten externen AGR, bei der die Regelung der Abgasrückführung mittels eines außerhalb der Brennkraftmaschine angeordneten Abgasrückführventils erfolgt, liegt der Vorteil einer internen AGR in geringeren Drosselverlusten und daraus sich ergebenden Kraftstoffverbrauchsvorteilen sowie einer Reduktion von Stickoxiden in den Verbrennungsabgasen. Zudem ist eine interne AGR bei transienten Betriebsvorgängen der Brennkraftmaschine, z.B. bei schnellen Lastwechseln, schneller steuerbar oder regelbar und daher genauer als eine externe AGR. Darüber hinaus besteht der bei einer externen AGR typischerweise auftretende Nachteil einer ungleichen Befüllung der Zylinder der Brennkraftmaschine mit rückgeführtem Abgas nicht.The exhaust gas recirculation (EGR) is preferably a so-called internal EGR. Compared with a so-called external EGR, in which the regulation of the exhaust gas recirculation takes place by means of an exhaust gas recirculation valve arranged outside the internal combustion engine, the advantage of internal EGR is lower throttle losses and resulting fuel consumption advantages as well as a reduction of nitrogen oxides in the combustion exhaust gases. In addition, an internal EGR in transient engine operation, e.g. during fast load changes, faster controllable or adjustable and therefore more accurate than an external EGR. In addition, the disadvantage typically occurring with an external EGR of an unequal filling of the cylinder of the internal combustion engine with recirculated exhaust gas does not exist.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren liegen insbesondere die Erkenntnis sowie der technische Effekt zugrunde, dass die interne AGR-Rate und eine dadurch verursachte, verbleibende Restgasmenge in einem Zylinder der Brennkraftmaschine durch Überschneidung der Ansteuerzeiten von in einem Einlasskanal und einem Auslasskanal angeordneten Einlass- und/oder Auslassventilen des jeweiligen Zylinders bestimmt wird. Diese Ansteuerzeiten betreffen insbesondere das Öffnen dieser Ventile sowie die zu diesen Zeitpunkten vorliegenden Druckverhältnissen in dem Zylinder. Dabei ist ferner sicherzustellen, dass ein ausreichendes Druckgefälle zwischen der Einlassseite und der Auslassseite vorliegt, damit die Verbrennung in dem jeweiligen Brennraum des Zylinders besser und stabiler regelbar ist und damit die für den Betriebskomfort des Kraftfahrzeugs erforderliche Laufruhe der Brennkraftmaschine erreicht wird.The method according to the invention is based, in particular, on the recognition and the technical effect that the internal EGR rate and a remaining amount of residual gas in a cylinder of the internal combustion engine caused thereby overlap the activation times of inlet and / or outlet valves arranged in an inlet channel and an outlet channel of the respective cylinder is determined. These activation times relate in particular to the opening of these valves as well as the pressure conditions prevailing at these times in the cylinder. It should also be ensured that there is a sufficient pressure gradient between the inlet side and the outlet side, so that the combustion in the respective combustion chamber of the cylinder is better and more stable controllable and thus required for the operating comfort of the motor vehicle smoothness of the internal combustion engine is achieved.

Darüber hinaus bewirkt ein zu großer Anteil an saugrohrbasiert zugemessener Kraftstoffmenge durch den entsprechend eingebrachten Kraftstoffdampf ein Verdrängen von Luft im Saugrohr. Dadurch reduziert sich das Druckgefälle zwischen einem genannten Einlassventil und Auslassventil, was wiederum zu einer instabilen Restgasmenge führt.In addition, too large a proportion of suction pipe-based metered amount of fuel caused by the corresponding introduced fuel vapor displacement of air in the intake manifold. This reduces the pressure gradient between a named intake valve and exhaust valve, which in turn leads to an unstable amount of residual gas.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann daher vorgesehen sein, dass bei einer Veränderung, insbesondere bei einer Vergrößerung der internen AGR-Rate ein bestimmtes Niveau des Druckgefälles bzw. des Differenzdrucks zwischen einem genannten Einlasskanal, einem jeweiligen Zylinder und einem genannten Auslasskanal möglichst aufrechterhalten wird, um die AGR-Rate im Brennraum zuverlässig und reproduzierbar einstellen zu können. Wird nun festgestellt, dass ein entsprechendes Mindestdruckgefälle nicht aufrechterhalten wird bzw. gewährleistet ist, kann die genannte Aufteilung der über den SRE- und den BDE-Einspritzpfad jeweils einzuspritzenden Kraftstoffmenge zu einem (relativ) verringerten Anteil des SRE-Beitrags und einem (relativ) erhöhten Anteil des BDE-Beitrags hin verstellt werden.In the case of the method according to the invention, it can therefore be provided that in the case of a change, in particular an increase in the internal EGR rate, a certain level of the pressure gradient or the differential pressure between a given inlet channel, a respective cylinder and an outlet channel is maintained as far as possible To be able to set the EGR rate in the combustion chamber reliably and reproducibly. If it is determined that a corresponding minimum pressure gradient is not maintained or guaranteed, the said distribution of the fuel quantity to be injected via the SRE and the BDE injection path can lead to a (relatively) reduced proportion of the SRE contribution and a (relatively) increased Proportion of the BDE contribution.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ferner vorgesehen sein, dass für eine gegebene relative Aufteilung zwischen einer genannten SRE- und BDE-Kraftstoffzumessung eine Ansteuerung des Einlassventils und/oder des Auslassventils erfolgt, dass als Ergebnis dieser Ansteuerung geprüft wird, ob bei der Ansteuerung ein ausreichendes Druckgefälle zwischen dem Einlasskanal, dem Zylinder und dem Auslasskanal gewährleistet ist bzw. vorliegt, dass bei Nicht-Erfülltsein dieser Bedingung eine geänderte Aufteilung bestimmt wird, und dass eine Ansteuerung des Einlassventils und/oder des Auslassventils für die geänderte Aufteilung erfolgt.In the method according to the invention, it can further be provided that, for a given relative distribution between a given SRE and BDE fuel metering, an activation of the intake valve and / or the exhaust valve takes place, as a result of this actuation it is checked whether there is a sufficient pressure gradient during activation between the inlet channel, the cylinder and the outlet channel, it is ensured that if this condition is not met, a changed division is determined, and that the inlet valve and / or the outlet valve are controlled for the changed division.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung ermöglichen einen gegenüber dem Stand der Technik verbesserten, insbesondere sichereren, komfortableren, emissionsärmeren und gleichzeitig stabileren Verbrennungsbetrieb einer hier betroffenen, in einem genannten variablen Mischbetrieb betriebenen Brennkraftmaschine mit dualer Kraftstoffzumessung, insbesondere auch im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs und auch unter Einhaltung der von der eingangs genannten Gesetzgebung geforderten Abgasemissionen der Brennkraftmaschine.The method and the device according to the invention make possible an improved, in particular safer, more comfortable, lower-emission and at the same time more stable combustion mode of an internal combustion engine with dual fuel metering, in particular during driving operation of the motor vehicle and also while maintaining it, operated in a named variable mixing operation the required by the aforementioned legislation exhaust emissions of the internal combustion engine.

Es ist hervorzuheben, dass ein genannter variabler Mischbetrieb eine ausschließlich saugrohrbasierte Kraftstoffzumessung, eine ausschließlich direkte Kraftstoffzumessung sowie eine beliebige, variable Aufteilung zwischen den beiden Betriebsarten umfasst. Zudem kann ein solcher Mischbetrieb in der Startphase der Brennkraftmaschine angewendet werden und dadurch verschiedene Startarten ermöglichen.It should be emphasized that a named variable mixing operation comprises exclusively intake-pipe-based metering of fuel, exclusively direct fuel metering and any variable division between the two operating modes. In addition, such a mixed operation can be applied in the starting phase of the internal combustion engine and thereby enable different start types.

Die Erfindung kann insbesondere in einem hier betroffenen dualen Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs zur Anwendung kommen. Darüber hinaus ist auch eine Anwendung bei im industriellen Bereich, z.B. in der chemischen Verfahrenstechnik eingesetzten Brennkraftmaschinen mit einer solchen dualen Kraftstoffeinspritzung möglich.The invention can be used in particular in a dual fuel injection system of an internal combustion engine of a motor vehicle which is affected here. In addition, an application in the industrial field, e.g. In internal combustion engine used in chemical engineering with such a dual fuel injection possible.

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.The computer program according to the invention is set up to carry out each step of the method, in particular if it runs on a computing device or a control device. It allows the implementation of the method according to the invention on an electronic control unit, without having to make structural changes to this. For this is the machine-readable Data carrier provided on which the computer program according to the invention is stored. By loading the computer program according to the invention onto an electronic control unit, the electronic control unit according to the invention is obtained, which is set up to control a dual fuel metering device affected here by means of the method according to the invention.

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

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. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt eine schematisierte Darstellung einer dualen Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine vierzylindrige Brennkraftmaschine, gemäß dem Stand der Technik. 1 shows a schematic representation of a dual fuel injection device for a four-cylinder internal combustion engine, according to the prior art.

2 zeigt schematisch den zeitlichen Ablauf von Kraftstoffeinspritzungen bei einer Kraftstoff-Saugrohreinspritzung, gemäß dem Stand der Technik. 2 schematically shows the timing of fuel injections in a fuel port injection, according to the prior art.

3 zeigt schematisch den zeitlichen Ablauf von Kraftstoffeinspritzungen bei einer Kraftstoff-Direkteinspritzung, gemäß dem Stand der Technik. 3 schematically shows the timing of fuel injections in a direct fuel injection, according to the prior art.

4 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines kombinierten Block-/Flussdiagramms. 4 shows an embodiment of the method according to the invention with reference to a combined block / flow diagram.

5 zeigt schematisch ein zwischen einem Zylinder, einem Einlasskanal und einem Auslasskanal einer hier betroffenen Brennkraftmaschine typischerweise vorliegendes Druckgefälle. 5 schematically shows a pressure gradient between a cylinder, an inlet channel and an outlet channel of an internal combustion engine concerned here.

Beschreibung von AusführungsbeispielenDescription of exemplary embodiments

Die in 1 gezeigte Brennkraftmaschine weist vier Zylinder 11 auf, die von einem Zylinderkopf 12 abgedeckt sind. Der Zylinderkopf 12 begrenzt in jedem Zylinder 11 zusammen mit einem hier nicht dargestellten, im Zylinder 11 geführten Hubkolben einen Brennraum 13, der eine von einem hier nicht gezeigten Einlassventil gesteuerte, ebenfalls nicht gezeigte Einlassöffnung aufweist. Die Einlassöffnung bildet die Mündung eines den Zylinderkopf 12 durchdringenden, hier ebenfalls nicht gezeigten Einlasskanals.In the 1 shown internal combustion engine has four cylinders 11 on top of a cylinder head 12 are covered. The cylinder head 12 limited in each cylinder 11 together with a cylinder, not shown here 11 guided reciprocating a combustion chamber 13 , which has an inlet opening, which is also not shown, and which is controlled by an inlet valve (not shown here). The inlet opening forms the mouth of a cylinder head 12 penetrating, also not shown here inlet channel.

Die gezeigte Kraftstoffeinspritzvorrichtung umfasst einen Luftströmungsweg 18 zum Zuführen von Verbrennungsluft zu den Brennräumen 13 der Zylinder 11, der endseitig voneinander getrennte, zu den einzelnen Einlasskanälen 16 führende Strömungskanäle 17 aufweist. Zudem sind eine erste Gruppe von Kraftstoffeinspritzventilen 19, die Kraftstoff direkt in jeweils einen Brennraum 13 der Zylinder 11 einspritzen, sowie eine zweite Gruppe von Kraftstoffeinspritzventilen 20, die Kraftstoff in die Strömungskanäle 17 einspritzen, angeordnet. Es ist anzumerken, dass alternativ jedem Zylinder 11 ein eigenes bzw. einzelnes Kraftstoffeinspritzventil 20 zugeordnet sein kann.The illustrated fuel injector includes an air flow path 18 for supplying combustion air to the combustion chambers 13 the cylinder 11 , which are end-to-end, to the individual inlet channels 16 leading flow channels 17 having. In addition, a first group of fuel injection valves 19 that inject fuel directly into each combustion chamber 13 the cylinder 11 inject as well as a second group of fuel injectors 20 , the fuel in the flow channels 17 inject, arranged. It should be noted that alternatively every cylinder 11 a separate fuel injection valve 20 can be assigned.

Die erste Gruppe von Kraftstoffeinspritzventilen 19, welche direkt in die Zylinder 11 einspritzen, wird von einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe 21 versorgt, während die zweite Gruppe der Kraftstoffeinspritzventile 20, welche in die Strömungskanäle 17 einspritzen, von einer Kraftstoff-Niederdruckpumpe 22 versorgt werden. Eine üblicherweise in einem Kraftstofftank 23 angeordnete Kraftstoff-Niederdruckpumpe fördert dabei Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 23 einerseits zu der zweiten Gruppe von Kraftstoffeinspritzventilen 20 und andererseits zu der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 21. Der Einspritzzeitpunkt und die Einspritzdauer der Kraftstoffeinspritzventile 19, 20 werden von einer in einem Motorsteuergerät integrierten elektronischen Steuereinheit, in Abhängigkeit von Betriebspunkten der Brennkraftmaschine gesteuert, wobei im Wesentlichen die Kraftstoffeinspritzung über die Kraftstoffeinspritzventile 19 der ersten Gruppe erfolgt und die Kraftstoffeinspritzventile 20 der zweiten Gruppe nur ergänzend eingesetzt werden, um Unzulänglichkeiten der Kraftstoffdirekteinspritzung durch die Kraftstoffeinspritzventile 19 der ersten Gruppe in bestimmten Betriebsbereichen zu verbessern und um zusätzliche Freiheitsgrade bzw. Einspritzstrategien zu nutzen. The first group of fuel injection valves 19 which directly into the cylinder 11 Injecting is by a high-pressure fuel pump 21 supplied while the second group of fuel injectors 20 , which flows into the flow channels 17 inject, from a low-pressure fuel pump 22 be supplied. A usually in a fuel tank 23 arranged low-pressure fuel pump thereby promotes fuel from the fuel tank 23 on the one hand to the second group of fuel injection valves 20 and on the other hand to the high-pressure fuel pump 21 , The injection timing and the injection duration of the fuel injection valves 19 . 20 are controlled by an integrated in an engine control unit electronic control unit, depending on operating points of the internal combustion engine, wherein substantially the fuel injection via the fuel injection valves 19 the first group takes place and the fuel injectors 20 The second group can only be used in addition to shortcomings of the direct fuel injection by the fuel injection valves 19 Improve the first group in certain operating areas and to use additional degrees of freedom or injection strategies.

Die Kraftstoffeinspritzventile 20 der zweiten Gruppe sind als Mehrstrahl-Einspritzventile ausgebildet, die mindestens zwei getrennte, zueinander winkelversetzte Kraftstoffstrahlen gleichzeitig ab- bzw. einspritzen und im Luftströmungsweg 18 so angeordnet sind, dass die eingespritzten Kraftstoffstrahlen 24, 25, die üblicherweise die Form eines Spraykegels aufweisen, in verschiedene Strömungskanäle gelangen. Bei dieser Brennkraftmaschine sind zwei Zweistrahl-Einspritzventile 26, 27 vorgesehen, die im Luftströmungsweg 18 so platziert sind, dass das eine Zweistrahl-Einspritzventil 26 in die zum ersten und zweiten Zylinder 11 führenden Strömungskanäle 17 und das zweite Zweistrahl-Einspritzventil 27 in die zu dem dritten und vierten Zylinder 11 führenden Strömungskanäle 17 einspritzen. Hierzu sind die Strömungskanäle 17 so gestaltet, dass zwischen zwei direkt benachbarten Strömungskanälen 17 ein Einbaupunkt für das Zweistrahl-Einspritzventil 26 bzw. 27 vorhanden ist.The fuel injectors 20 The second group are designed as multi-jet injection valves, the at least two separate, mutually angularly offset fuel jets at the same time and inject and in the air flow path 18 are arranged so that the injected fuel jets 24 . 25 , which usually have the shape of a spray cone, get into different flow channels. In this internal combustion engine are two double-jet injectors 26 . 27 provided in the air flow path 18 are placed so that the one two-jet injector 26 in the first and second cylinders 11 leading flow channels 17 and the second dual-jet injection valve 27 in the third and fourth cylinders 11 leading flow channels 17 inject. These are the flow channels 17 designed so that between two directly adjacent flow channels 17 one Installation point for the two-jet injection valve 26 respectively. 27 is available.

Es ist auch bekannt, dass bei einer genannten Kraftstoff-Saugrohreinspritzung einer hier betroffenen Brennkraftmaschine das Luft-Kraftstoff-Gemisch außerhalb des Brennraums im Saugrohr entsteht. Das jeweilige 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 Brennkraftmaschine 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 stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis (λ = 1) eingeregelt wird.It is also known that, in the case of a named fuel intake manifold injection of an internal combustion engine affected here, the air-fuel mixture arises outside the combustion chamber in the intake manifold. The respective injection valve injects the fuel before an inlet valve, wherein the mixture flows in the intake stroke through the open inlet valve into the combustion chamber. The fuel is supplied by means of a fuel delivery module, which promotes the required amount of fuel with a defined pressure from the tank to the injectors. An air control ensures that the engine is the right air mass available at each operating point. The injectors arranged on a fuel feeder precisely meter the desired amount of fuel into the airflow. Said engine control unit regulates based on the torque as a central reference the required air-fuel mixture. An effective exhaust gas purification is achieved with a lambda control, by means of which always a stoichiometric air-fuel ratio (λ = 1) is adjusted.

Demgegenüber wird bei einer Kraftstoff-Direkteinspritzung das 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.In contrast, in a direct fuel injection, the air-fuel mixture is formed directly in the combustion chamber. Fresh air flows in via a designated inlet valve, the fuel being injected into this air stream at high pressure (up to 200 bar). This allows optimal turbulence of the air-fuel mixture and improved cooling of the combustion chamber.

Es ist ferner bekannt, dass bei einer viertaktigen Brennkraftmaschine (Ottomotor) das Arbeitsspiel die Vorgänge Ansaugen, Verdichten, Arbeiten und Ausstoßen umfasst, wobei sich jeder Zylinder zweimal auf und abwärts bewegt und dabei in zwei oberen Totpunkten (OT) und zwei unteren Totpunkten (UT) zum Stillstand kommt. Die Kurbelwelle führt also bei einem Arbeitsspiel zwei Umdrehungen aus, die Nockenwelle eine Umdrehung. Die Zündung des in einen Zylinder verbrachten Gas-Kraftstoff-Gemisches erfolgt bei einem oberen Totpunkt, in dem das Gemisch gerade verdichtet ist. Hier spricht man vom Zünd-OT (ZOT). Demgegenüber gibt es noch einen Überschneidungs-OT (ÜOT), bei dem beim Übergang vom Ausstoßen zum Ansaugen sowohl die Einlass- als auch die Auslassventile geöffnet sind.It is also known that in a four-stroke internal combustion engine (gasoline engine) the working cycle includes the processes suction, compression, working and ejection, each cylinder moves up and down twice and thereby in two top dead centers (TDC) and two bottom dead centers (UT ) comes to a standstill. The crankshaft thus executes two revolutions in a working cycle, the camshaft one revolution. The ignition of the spent in a cylinder gas-fuel mixture takes place at a top dead center, in which the mixture is just compressed. This is called the ignition TDC (ZOT). On the other hand, there is an overlap OT (ÜOT) where both the intake and exhaust valves are open at the transition from exhaust to intake.

Demgemäß wird unmittelbar nach dem Starten zumindest in einem Zylinder eine Zündung bei allen oberen Totpunkten (OT) durchgeführt, wobei bei bestimmten oberen Totpunkten, insbesondere bei jedem zweiten OT, bei Kurbelwellenwinkeln von 720° jeweils eine Verschiebung des Zündzeitpunktes erfolgt. Je nachdem, ob bei dem oberen Totpunkt (OT), bei dem die Zündzeitpunktverschiebung durchgeführt wird, oder aber beim einem um 360 verschobenen Kurbelwellenwinkel, das Luft-Kraftstoff-Gemisch tatsächlich gezündet wird, ist eine Minderung der im jeweiligen Zylinder erfolgten physikalischen Arbeit festzustellen.Accordingly, ignition is carried out at all top dead centers (TDC) immediately after starting, at least in one cylinder, wherein at certain top dead centers, in particular every second TDC, at crankshaft angles of 720 ° there is a shift in the ignition time. Depending on whether at the top dead center (TDC), in which the ignition timing is performed, or at a shifted by 360 crankshaft angle, the air-fuel mixture is actually ignited, a reduction of the physical work done in each cylinder is observed.

In 2 sind y-Richtung bei verschiedenen Drehzahlen der Brennkraftmaschine erfolgende Saugrohreinspritzungen über dem in der Einheit [Grad] gemessenen Kurbelwellenwinkel (KW) dargestellt. Der gemäß dem Ottomotorprinzip viertaktige Verbrennungszyklus umfasst bekanntermaßen Kurbelwellenwinkel zwischen einem ersten unteren Totpunkt (UT1), einem ersten oberen Totpunkt (OT), einem weiteren unteren Totpunkt (UT2) sowie einem weiteren oberen Totpunkt (ZOT), bei dem das in der Brennkammer vorliegende Luft-Kraftstoff-Gemisch gezündet wird.In 2 the y-direction at different speeds of the internal combustion engine taking place Saugrohreinspritzungen over the crankshaft angle (KW) measured in the unit [degrees] are shown. The four-stroke combustion cycle according to the gasoline engine principle comprises, as is known, crankshaft angles between a first bottom dead center (UT1), a first top dead center (TDC), another bottom dead center (UT2) and another top dead center (ZOT), in which the air present in the combustion chamber Fuel mixture is ignited.

Die genannten zeitlichen Bezugsmarken werden für die beiden Einspritzpfade sehr unterschiedlich vorgegeben. So wird bei einer Saugrohreinspritzung (SRE), wie in 2 schematisch dargestellt, bei nur beispielhaft gezeigten vier verschiedenen Drehzahlen n = 1000, 2000, 4000 und 7000 U/min erfolgenden Einspritzungen 200 ein vor dem Ende 210 des Einspritzzyklus‘ 225 vorzusehender, konstanter zeitlicher Verzögerungsanteil 205 berücksichtigt, da die Einspritzventile bei einer SRE außerhalb der jeweiligen Brennkammer der Brennkraftmaschine angeordnet sind und der Kraftstoff daher vom Einspritzort erst in die Brennkammer gelangen muss. Dieser zusätzliche Zeitbedarf ändert sich, wie in 2 zu ersehen, nicht bei sich ändernder bzw. steigender Drehzahl der Brennkraftmaschine. Daher werden die Einspritzungen entsprechend früher angesteuert, z.B. bei 7000 U/min sogar noch vor dem zeitlich hinter der im vorausgehenden ZOT 220 erfolgenden Zündung liegenden UT1, damit bei allen Drehzahlen der konstante Zeitbedarf 205 bereitgestellt wird. Das gesamte zeitliche Einspritzfenster für den gezeigten Einspritzzyklus entspricht, wie bereits erwähnt, der eingezeichneten Klammer 225. Der auf den vorausgehenden ZOT 220 nachfolgende nächste ZOT ist mit 215 bezeichnet.The mentioned time reference marks are given very differently for the two injection paths. This is the case with intake manifold injection (SRE), as in 2 shown schematically, at only four examples shown four different speeds n = 1000, 2000, 4000 and 7000 U / min taking place injections 200 one before the end 210 of the injection cycle 225 to be provided, constant temporal delay share 205 considered, since the injection valves are arranged at a SRE outside of the respective combustion chamber of the internal combustion engine and the fuel therefore must first reach the combustion chamber from the injection site. This extra time is changing, as in 2 to see, not with changing or increasing speed of the internal combustion engine. Therefore, the injections are controlled accordingly earlier, eg at 7000 U / min even before the time behind the previous ZOT 220 Ignition UT1, so at all speeds of the constant time required 205 provided. The entire time injection window for the injection cycle shown corresponds, as already mentioned, the marked bracket 225 , The one on the previous ZOT 220 subsequent next ZOT is with 215 designated.

Demgegenüber werden bei einer Benzindirekteinspritzung (BDE) bei den jeweiligen Einspritzungen 300 als Bezugsmarken (konkrete) Winkelmarken empirisch vorgegeben, wie in 3 schematisch dargestellt ist. D.h. im Gegensatz zur SRE werden bei der BDE keine konstanten Zeitanteile berücksichtigt, wie sich z.B. aus dem Verlauf 305 der jeweiligen Einspritzenden ersehen lässt. Daher können hier die Einspritzungen näher am Zündereignis des ZOT 315 erfolgen und werden daher entsprechend zu späteren Zeitpunkten berechnet. In dem vorliegenden Beispiel folgt auf das Ende 310 des hier gezeigten Einspritzzyklus‘ 325 eine Zündung am nachfolgenden ZOT 315. Der diesem ZOT 315 vorausgehende Zündzeitpunkt erfolgt an einem vorausgehenden ZOT 320.In contrast, in a direct gasoline injection (BDE) at the respective injections 300 given as reference marks (concrete) angle marks empirically, as in 3 is shown schematically. In other words, in contrast to the SRE, the BDE does not take into account any constant time shares, such as those from the course 305 the respective injection ends can be seen. Therefore, the injections can be closer to the ignition event of the ZOT 315 and are therefore calculated accordingly at later times. In the present example, the end follows 310 of the injection cycle shown here 325 an ignition on following ZOT 315 , The ZOT 315 previous ignition timing takes place on a preceding ZOT 320 ,

In einem eingangs genannten Dualsystem werden die beschriebenen beiden Anteile bekanntermaßen in Form von Systemen bzw. Systemkomponenten kombiniert. Dabei ist insbesondere eine korrekte Aufteilung der zur Verfügung stehenden bzw. zuzumessenden gesamten Kraftstoffmasse erforderlich. Die Gesamtkraftstoffmasse KMges für einen Zylinder setzt sich wie in der folgenden Gleichung (1) zusammen: KMges = KMSRE + KMBDE, (1) wobei KMSRE die relative Kraftstoffmasse des SRE-Pfades und KMBDE die relative Kraftstoffmasse des BDE-Pfades bezeichnen.In a dual system mentioned above, the described two components are known to be combined in the form of systems or system components. In particular, a correct distribution of the available or to be metered total fuel mass is required. The total fuel mass KM ges for a cylinder is composed as in the following equation (1): KM tot = KM SRE + KM BDE , (1) where KM SRE is the relative fuel mass of the SRE path and KM BDE is the relative mass of fuel of the BDE path.

Wie nachfolgend beschrieben, erfolgt die Berechnung eines für eine vorliegende Betriebssituation der Brennkraftmaschine geeigneten Aufteilungsfaktors zwischen SRE- und BDE-Betrieb. Dabei werden zunächst mögliche Betriebszustände und/oder aktuell vorliegende Betriebsanforderungen einer hier betroffenen Brennkraftmaschine bzw. eines eine solchen Brennkraftmaschine aufweisenden Kraftfahrzeugs erfasst. Die so erfassten Betriebszustände bzw. -anforderungen werden zunächst den folgenden, beispielhaften Kategorien zugeordnet:

  • – Temperatur der Brennkraftmaschine bzw. des/der jeweiligen Brennraums/-räume
  • – Hochdruck im BDE-Betrieb einer hier betroffenen dualen Kraftstoffzumessvorrichtung
  • – Vorliegender Fehlerfall
  • – Ergebnis einer On-Board-Diagnose
  • – Etwa durchgeführte Adaptionen bei der Kraftstoffzumessung bzw. -einspritzung
  • – Besondere Fahrsituationen, z.B. fahrerseitige Aktivierung eines „Kick-down“ an einem Fahrpedal oder fahrerseitiges Zurückschalten eines Zwischengangs
As described below, the calculation of a suitable for a present operating situation of the internal combustion engine distribution factor between SRE and BDE operation takes place. In this case, first of all possible operating states and / or currently existing operating requirements of an internal combustion engine affected here or of a motor vehicle having such an internal combustion engine are detected. The operating conditions or requirements recorded in this way are first assigned to the following exemplary categories:
  • - Temperature of the internal combustion engine or the / the respective combustion chamber / spaces
  • - High pressure in the BDE operation of a dual fuel metering device concerned here
  • - Present error case
  • - Result of an on-board diagnosis
  • - Approximately carried out adaptations in the fuel metering or injection
  • - Special driving situations, eg driver-side activation of a "kick-down" on an accelerator pedal or driver-side downshift of an intermediate gear

So kann, je nach vorliegender Temperatur der Brennkraftmaschine, ein optimaler Betriebsbereich beim Start einer Brennkraftmaschine mit einer dualen Kraftstoffzumessvorrichtung z.B. hinsichtlich Schnelligkeit, Partikelbildung oder Ansprechverhalten ermittelt werden, anhand dessen eine genannte Priorisierung durchgeführt werden kann. Weitere Erfassungsmöglichkeiten für die genannten, unterschiedlichen Startarten sind, neben der Temperatur, der für einen Hochdruckstart oder einen Start/Stopp-Betrieb mit schnellem Wiederstart erforderliche Hochdruck in einem genannten BDE-Betrieb.Thus, depending on the temperature of the internal combustion engine, an optimum operating range may be at the start of an internal combustion engine having a dual fuel meter, e.g. with regard to speed, particle formation or response, by means of which a named prioritization can be carried out. Other detection options for the mentioned different types of start are, in addition to the temperature, the high pressure required for a high-pressure start or a start / stop operation with rapid restart in a named BDE mode.

Aufgrund der genannten Vielzahl von Möglichkeiten für den Aufteilungsfaktor, die zwar physikalisch gleichwertig möglich sind, jedoch unter den genannten, verschiedenen Betriebsaspekten im realen Fahrbetrieb zu bevorzugen sind, ist eine geeignete Priorisierung erforderlich, damit eine eindeutige Bestimmung bzw. Festlegung eines Aufteilungsfaktors ermöglicht wird und nicht ständig zwischen verschiedenen Aufteilungsfaktoren gewechselt werden muss. Solche häufigen Wechsel sind deshalb zu vermeiden, da eine Änderung des Aufteilungsfaktors zum Einen mit einem erhöhten applikativen Aufwand verbunden ist, um die Änderung im realen Betrieb möglichst momenten- und gemischneutral einstellen zu können.Due to the mentioned plurality of possibilities for the distribution factor, which are physically equivalent but are preferable under the mentioned, different operational aspects in real driving, an appropriate prioritization is required, so that an unambiguous determination or determination of a distribution factor is made possible constantly between different distribution factors must be changed. Such frequent changes are therefore to be avoided, since a change in the distribution factor on the one hand is associated with an increased applicative effort in order to adjust the change in real operation as possible torque and mixture neutral.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgend anhand eines in 4 gezeigten kombinierten Block-/Flussdiagramms beschrieben. Dabei werden zunächst in an sich bekannter Weise Ventilsteuerzeiten eines genannten Einlassventils und eines genannten Auslassventils, abhängig von einer gewünschten, d.h. vorgegebenen AGR-Rate 405, vorgesteuert 400. Durch die Vorsteuerung 400 ist insbesondere auch die genannte zeitliche Überschneidung der beiden Ventile steuerbar. Über eine geeignete Sensierung des Schließens der Ein- und Auslassventile, z.B. in an sich bekannter Weise mittels Körperschallerfassung oder aus bestehenden Kennfeldern bzw. Kennkurven für den jeweilige Ventilerhebungsverlauf, wird das Öffnen und Schließen des Ein- und Auslassventils präzise bestimmt.An embodiment of the method according to the invention is described below with reference to an in 4 described combined block / flow diagram. In this case, valve timing of a specified intake valve and of an exhaust valve is initially dependent on a desired, ie predetermined, EGR rate 405 , pilot-controlled 400 , By the pilot control 400 In particular, the said time overlap of the two valves is controllable. By means of a suitable sensing of the closing of the intake and exhaust valves, for example in a manner known per se by means of structure-borne noise detection or from existing characteristic maps or characteristic curves for the respective valve lift course, the opening and closing of the intake and exhaust valves is precisely determined.

In Schritt 410 erfolgt nun eine Ansteuerung des Einlassventils und des Auslassventils, basierend auf einen in der vorbeschriebenen Weise bestimmten Aufteilungsfaktors 415 zwischen SRE- und BDE-Einspritzung. Als Ergebnis dieser Ansteuerung 410 wird in einem nachfolgenden Prüfschritt 420 geprüft, ob bei dieser Ansteuerung 410 ein ausreichendes Druckgefälle zwischen dem Einlasskanal, dem Zylinder und dem Auslasskanal gewährleistet ist bzw. vorliegt. Ist diese Bedingung 420 erfüllt, wird wieder zu Schritt 410 zurückgesprungen, um eine erneute Ansteuerung des Einlassventils und des Auslassventils, basierend auf einem zwischenzeitlich ggf. angepassten Aufteilungsfaktor 415, durchzuführen. Ist die Bedingung 420 nicht erfüllt, dann wird ein geänderter Aufteilungsfaktor 415 bestimmt und es erfolgt eine erneute Ansteuerung 410 des Einlassventils und des Auslassventils, basierend auf dem so geänderten Aufteilungsfaktor.In step 410 Now, a control of the intake valve and the exhaust valve, based on a predetermined in the manner described division factor 415 between SRE and BDE injection. As a result of this activation 410 will be in a subsequent test step 420 checked, whether with this control 410 a sufficient pressure gradient is ensured between the inlet channel, the cylinder and the outlet channel. Is this condition 420 fulfilled, becomes again to step 410 jumped back to a re-actuation of the intake valve and the exhaust valve, based on a possibly adjusted in the meantime distribution factor 415 to perform. Is the condition 420 not satisfied, then a changed distribution factor 415 determined and there is a renewed control 410 of the intake valve and the exhaust valve based on the so-changed division factor.

Ein hierbei zugrunde liegender Zylinder 500 einer hier betroffenen Brennkraftmaschine ist schematisch in 5 dargestellt. Insbesondere wird ein zwischen dem Zylinder 500, einem Einlasskanal 505 und einem Auslasskanal 510 einer genannten Brennkraftmaschine auftretendes Druckgefälle veranschaulicht. Der Zylinder 500 umfasst bekanntermaßen einen Kolben 515 und eine mit dem Kolben 515 kraftschlüssig verbundene, in einem hier nicht gezeigten Kurbelgehäuse angeordneten Kurbelwelle 520. Im Zylinderbereich des Einlasskanals 505 ist ein Einlassventil 525 angeordnet, wohingegen im Zylinderbereich des Auslasskanals 510 ist ein Auslassventil 530 angeordnet ist. Von einer Kraftstoffpumpe 540 geförderter Kraftstoff wird über ein Einspritzventil 535 in den Einlasskanal 505 im Wege einer genannten Saugrohreinspritzung (SRE) eingespritzt. Zusätzlich kann eine direkte (BDE-)Einspritzung von Kraftstoff über ein ebenfalls mit der Kraftstoffpumpe 540 verbundenes Hochdruckeinspritzventil 545 erfolgen.An underlying cylinder 500 an internal combustion engine affected here is schematically in 5 shown. In particular, one between the cylinder 500 , an inlet channel 505 and an exhaust duct 510 illustrates a pressure gradient occurring in a given internal combustion engine. The cylinder 500 is known to comprise a piston 515 and one with the piston 515 frictionally connected, arranged in a crankcase, not shown here crankshaft 520 , In the cylinder area of the inlet channel 505 is an inlet valve 525 arranged, whereas in the cylinder region of the outlet channel 510 is an exhaust valve 530 is arranged. From a fuel pump 540 subsidized fuel is via an injection valve 535 in the inlet channel 505 injected by way of a named intake manifold injection (SRE). In addition, a direct (BDE) injection of fuel via a likewise with the fuel pump 540 connected high-pressure injection valve 545 respectively.

Bei einer Vergrößerung der internen AGR-Rate ist es erforderlich, ein bestimmtes Niveau des Druckgefälles bzw. des Differenzdrucks ∆p = paus – pein zwischen dem Einlasskanal 505, dem Zylinder 500 und dem Auslasskanal 510 aufrechtzuerhalten, damit die AGR-Rate im Brennraum zuverlässig und reproduzierbar eingestellt werden kann. In dem Zylinder 500 liegt dabei ein Druck pzyl an. Die Bedeutung der entsprechenden Druckgrößen pein, pzyl und paus ist aus 5 zu ersehen. Falls ein entsprechendes Mindestdruckgefälle nicht gewährleistet ist, wird die genannte Aufteilung der über den SRE- und den BDE-Einspritzpfad jeweils einzuspritzenden Kraftstoffmenge zu einem (relativ) verringerten Anteil des SRE-Beitrags und einem (relativ) erhöhten Anteil des BDE-Beitrags verstellt.With an increase in the internal EGR rate, it is required a certain level of the pressure drop and the differential pressure Ap = p in - a p between the inlet channel 505 , the cylinder 500 and the outlet channel 510 maintain, so that the EGR rate in the combustion chamber can be set reliably and reproducibly. In the cylinder 500 while a pressure p zyl is applied . The significance of the corresponding a pressure variables p, p is p cyl and out of 5 to see. If a corresponding minimum pressure gradient is not ensured, the aforementioned division of the fuel quantity to be injected in each case via the SRE and the BDE injection path is adjusted to a (relatively) reduced share of the SRE contribution and a (relatively) increased share of the BDE contribution.

Es ist hierbei anzumerken, dass die durch die genannte Betätigung der als Gaswechselventile fungierenden Einlass- und Auslassventile erzeugten Druckverhältnisse in an sich bekannter Weise durch während der genannten relevanten Zeiträume, z.B. während eines genannten Lastwechsels der Brennkraftmaschine, durchgeführte Messungen erfassbar sind oder aber über entsprechende Modellwerte bestimmbar sind.It should be noted here that the pressure conditions generated by said actuation of the intake and exhaust valves acting as gas exchange valves are achieved in a manner known per se during the relevant periods of time, e.g. during a specified load change of the internal combustion engine, measurements performed can be detected or can be determined via corresponding model values.

Die genannte Änderung der Aufteilung bzw. des Aufteilungsfaktors zu dem oben genannten Zweck kann von folgenden Betriebsparametern der Brennkraftmaschine abhängig gemacht werden:

  • – Interne AGR-Rate;
  • – Drehzahl;
  • – Last;
  • – Luftmassenstrom;
  • – Drosselklappenstellung;
  • – Druck im Ansaugkanal.
Said change of the division or the division factor for the above-mentioned purpose can be made dependent on the following operating parameters of the internal combustion engine:
  • - Internal EGR rate;
  • - Rotation speed;
  • - Load;
  • - air mass flow;
  • - Throttle position;
  • - Pressure in the intake duct.

Eine Erhöhung der AGR-Rate führt bekanntermaßen zu einem langsameren Durchbrennverhalten des Kraftstoff-/Luft-Gemisches in dem Brennraum. Eine erhöhte AGR-Rate führt allerdings wiederum zu einer den Komfort negativ beeinträchtigenden Erhöhung der Laufunruhe der Brennkraftmaschine.An increase in the EGR rate is known to result in a slower burn through behavior of the fuel / air mixture in the combustion chamber. However, an increased EGR rate, in turn, leads to an increase in the noise of the internal combustion engine negatively affecting the comfort.

Durch die genannte Erhöhung der über den BDE-Pfad eingespritzten Kraftstoffmenge kommt es aufgrund der durch den Einspritzimpuls des Kraftstoffes zugeführten kinetischen Energie zu vermehrter Turbulenz und entsprechender Durchmischung des Kraftstoff-/Luft-Gemisches in dem Brennraum. Dies führt wiederum zu einer verbesserten, schnelleren Verbrennung bzw. einem schnelleren Durchbrand des Kraftstoff/Luft-Gemisches und dadurch zu einer verbesserten Stabilität des gesamten Gemischumsatzes durch die Verbrennung.Due to the increase in the amount of fuel injected via the BDE path, increased turbulence and corresponding thorough mixing of the fuel / air mixture in the combustion chamber occur due to the kinetic energy supplied by the injection pulse of the fuel. This in turn leads to an improved, faster combustion or a faster burnout of the fuel / air mixture and thereby to an improved stability of the total mixture conversion through the combustion.

Das beschriebene Verfahren ist besonders vorteilhaft einsetzbar bei Kraftstoffzumesssystemen, bei denen der Ventiltrieb nicht oder nur stufenweise verstellbar ist, und zwar sowohl hinsichtlich entsprechender Öffnungszeitpunkte, Öffnungsdauern und veränderlicher Ventilhübe.The described method can be used particularly advantageously in fuel metering systems in which the valve drive is not or only gradually adjustable, both with regard to corresponding opening times, opening times and variable valve lifts.

Das beschriebene Verfahren kann in Form eines Steuerprogramms für ein elektronisches Steuergerät zur Steuerung einer Brennkraftmaschine oder in Form einer oder mehrerer entsprechender elektronischer Steuereinheiten (ECUs) realisiert werden.The method described can be implemented in the form of a control program for an electronic control unit for controlling an internal combustion engine or in the form of one or more corresponding electronic control units (ECUs).

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010039434 A1 [0004] DE 102010039434 A1 [0004]

Claims (9)

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs mit einer dualen Kraftstoffzumessvorrichtung, bei der eine saugrohrbasierte Kraftstoffzumessung (SRE) und eine direkte Kraftstoffzumessung (BDE) in einem variablen Mischbetrieb anhand einer Aufteilung (415) erfolgen, dadurch gekennzeichnet, dass in dem genannten variablen Mischbetrieb eine Abgasrückführung der Brennkraftmaschine mit einer vorgegebenen Abgasrückführrate (405) erfolgt und dass die genannte Aufteilung (415) an die vorgegebene Abgasrückführrate (405) angepasst wird.Method for operating an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle with a dual fuel metering device, in which a suction pipe-based fuel metering (SRE) and a direct metering of fuel (BDE) in a variable mixing operation are based on a division ( 415 ), characterized in that in said variable mixing mode an exhaust gas recirculation of the internal combustion engine with a predetermined exhaust gas recirculation rate ( 405 ) and that the said allocation ( 415 ) to the predetermined exhaust gas recirculation rate ( 405 ) is adjusted. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ansteuerung (410) eines in einem Einlasskanal (505) eines Zylinders (500) der Brennkraftmaschine angeordneten Einlassventils (525) und/oder eines in einem Auslasskanal (510) des Zylinders (500) der Brennkraftmaschine angeordneten Auslassventils (530) auf der Grundlage der an die vorgegebene Abgasrückführrate (405) angepassten Aufteilung (415) erfolgt.Method according to claim 1, characterized in that a control ( 410 ) one in an inlet channel ( 505 ) of a cylinder ( 500 ) of the internal combustion engine arranged inlet valve ( 525 ) and / or one in an outlet channel ( 510 ) of the cylinder ( 500 ) of the internal combustion engine arranged exhaust valve ( 530 ) on the basis of the to the predetermined exhaust gas recirculation rate ( 405 ) adapted breakdown ( 415 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführung mit der vorgegebenen Abgasrückführrate (405) durch eine interne Abgasrückführung realisiert wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the exhaust gas recirculation with the predetermined exhaust gas recirculation rate ( 405 ) is realized by an internal exhaust gas recirculation. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Veränderung der Abgasrückführrate (405) ein bestimmter Differenzdruck zwischen einem Einlasskanal (505) des Zylinders (500) und einem Auslasskanal (510) des Zylinders (500) aufrechterhalten wird.Method according to claim 2 or 3, characterized in that when the exhaust gas recirculation rate ( 405 ) a certain pressure difference between an inlet channel ( 505 ) of the cylinder ( 500 ) and an outlet channel ( 510 ) of the cylinder ( 500 ) is maintained. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass erfasst wird, ob ein minimaler Differenzdruck zwischen dem Einlasskanal (505) und dem Auslasskanal (510) des Zylinders (500) vorliegt, dass bei Nichtvorliegen dieses Differenzdrucks eine geänderte Aufteilung (415) bestimmt wird, und dass eine Ansteuerung des Einlassventils (525) und/oder des Auslassventils (530) für die geänderte Aufteilung (415) erfolgt.A method according to claim 4, characterized in that it is detected whether a minimum differential pressure between the inlet channel ( 505 ) and the outlet channel ( 510 ) of the cylinder ( 500 ), that in the absence of this differential pressure, a modified distribution ( 415 ) is determined, and that a control of the inlet valve ( 525 ) and / or the exhaust valve ( 530 ) for the modified breakdown ( 415 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Nichtvorliegen dieses Differenzdrucks die genannte Aufteilung (415) zu einem verringerten Anteil der saugrohrbasierten Kraftstoffzumessung und zu einem erhöhten Anteil der direkten Kraftstoffzumessung hin verstellt wird.A method according to claim 5, characterized in that in the absence of this differential pressure, said division ( 415 ) is adjusted to a reduced proportion of intake manifold based metering and to an increased proportion of direct fuel metering. Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen.A computer program configured to perform each step of a method according to any one of claims 1 to 6. Maschinenlesbarer Datenträger, auf welchem ein Computerprogramm gemäß Anspruch 7 gespeichert ist.Machine-readable data carrier on which a computer program according to claim 7 is stored. Elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, eine Brennkraftmaschine bzw. eine Kraftstoffzumessvorrichtung mittels eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 zu steuern.Electronic control unit which is set up to control an internal combustion engine or a fuel metering device by means of a method according to one of claims 1 to 6.
DE102015218047.6A 2015-09-21 2015-09-21 Method and device for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle with dual fuel injection Pending DE102015218047A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015218047.6A DE102015218047A1 (en) 2015-09-21 2015-09-21 Method and device for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle with dual fuel injection
PCT/EP2016/070810 WO2017050547A1 (en) 2015-09-21 2016-09-05 Method and device for operating an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle with dual fuel injection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015218047.6A DE102015218047A1 (en) 2015-09-21 2015-09-21 Method and device for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle with dual fuel injection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102015218047A1 true DE102015218047A1 (en) 2017-03-23

Family

ID=56853648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015218047.6A Pending DE102015218047A1 (en) 2015-09-21 2015-09-21 Method and device for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle with dual fuel injection

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102015218047A1 (en)
WO (1) WO2017050547A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020100547A1 (en) * 2020-01-13 2021-07-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010039434A1 (en) 2010-08-18 2012-02-23 Robert Bosch Gmbh Method for determining partition measure in internal combustion engine i.e. petrol engine, involves determining measure by limiting determined operating point-dependent partition measure by restriction of range of functions

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4297160B2 (en) * 2006-12-22 2009-07-15 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine
JP4858502B2 (en) * 2008-07-18 2012-01-18 トヨタ自動車株式会社 EGR device for internal combustion engine
US9556784B2 (en) * 2013-03-14 2017-01-31 Ford Global Technologies, Llc Method and system for vacuum control
JP6137473B2 (en) * 2013-06-27 2017-05-31 三菱自動車工業株式会社 Engine control device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010039434A1 (en) 2010-08-18 2012-02-23 Robert Bosch Gmbh Method for determining partition measure in internal combustion engine i.e. petrol engine, involves determining measure by limiting determined operating point-dependent partition measure by restriction of range of functions

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020100547A1 (en) * 2020-01-13 2021-07-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017050547A1 (en) 2017-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102004017990B4 (en) Method for operating an internal combustion engine with direct fuel injection
DE102007036958B4 (en) Injection device for gaseous fuel into an internal combustion engine, associated method and control device
DE102018100346B4 (en) Control device for an internal combustion engine
DE102005018599A1 (en) Apparatus and method for controlling fuel injection in an internal combustion engine
DE102012208337B4 (en) METHOD FOR CONTROLLING A COMBUSTION ENGINE OPERATED WITH A FUEL MIXTURE OF DIESEL FUEL AND BIODIESEL FUEL
EP2209977B1 (en) Internal combustion engine that can be operated with different types of liquid fuel
DE102010064184B4 (en) Method for operating an injection system for an internal combustion engine
DE102014221817B4 (en) Fuel injector
DE102016110517A1 (en) Fuel estimator
DE102005004121A1 (en) Control device for a direct injection internal combustion engine
EP1090221B1 (en) Method for operating an internal combustion engine, especially of an automobile
DE102016110519A1 (en) Combustion system controller
EP1921295B1 (en) Method for operating a combustion engine
DE112013001817T5 (en) Motor fuel property determination means
DE102013219982A1 (en) Method for operating an internal combustion engine
DE102015218047A1 (en) Method and device for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle with dual fuel injection
DE102018251721A1 (en) Method and device for operating an engine system with an internal combustion engine
DE102006021090B3 (en) Internal combustion engine`s cylinder equalizing method, involves individually calculating fuel rate from middle injection rate for each cylinder, where cylinders deliver same moment
DE102015223862A1 (en) Method and device for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle with dual fuel injection
DE102017200254A1 (en) Method and apparatus for operating an internal combustion engine with dual fuel metering
DE102020214435A1 (en) Reduction process for reducing the oxygen content in the catalytic converter, engine assembly and vehicle
DE102019113829A1 (en) internal combustion engine
EP1046803B1 (en) Method for the operation of an internal-combustion engine
DE102015221914A1 (en) Method and device for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle with dual fuel injection
DE102015215038A1 (en) Method and device for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle with dual fuel injection

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed