DE102018110898A1

DE102018110898A1 - Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung in Dieselmotoren

Info

Publication number: DE102018110898A1
Application number: DE102018110898.2A
Authority: DE
Inventors: Eric Matthew Kurtz; Kyle Pohlkamp
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-05-11
Filing date: 2018-05-07
Publication date: 2018-11-15
Also published as: CN108869079B; CN108869079A; US10352266B2; US20180328307A1

Abstract

Verfahren und Systeme zum Anpassen von Kraftstoffeinspritzungen, die an einen Zylinder bereitgestellt werden, wenn eine Abweichung des Kraftstoffverteilerdrucks von einem Schwellendruck erfasst wird, werden bereitgestellt. In einem Beispiel kann ein Verfahren Reduzieren einer Gesamtanzahl von Vor- und/oder Hauptkraftstoffeinspritzungen, die an einen Zylinder in einem bestimmten Zylinderzyklus bereitgestellt werden, als Reaktion auf eine Druckreduktion in einem Kraftstoffverteiler beinhalten. Auf diese Weise kann der Schwellenverteilerdruck aufrecht gehalten werden, wodurch die Wahrscheinlichkeit, dass der Motor gedrosselt wird, reduziert wird.

Description

Gebiet
Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor, die mehrere Einspritzungen pro Zylinder pro Verbrennungszyklus aufweist.
Allgemeiner Stand der Technik/Kurzdarstellung
Bei Dieselverbrennungsmotoren kann das Kraftstoffeinspritzprofil mehrere Einspritzereignisse innerhalb eines einzelnen Einspritzzyklus beinhalten, wie etwa eine zumindest eine Voreinspritzung gefolgt von zumindest einer Haupteinspritzung, um Zündverzögerung und Abgasemissionen sowie das Verbrennungsgeräusch zu reduzieren. Zusätzlich kann ein Kraftstoffsystem mit einem gemeinsamen Verteiler in Dieselmotoren verwendet werden, welches eine Hochdruckkraftstoffpumpe, die Kraftstoff an einen Kraftstoffverteiler, der mit einer Gruppe von Zylindern assoziiert ist, liefert, beinhalten kann. Das Kraftstoffverteilersystem hält einen ausreichenden Kraftstoffdruck für die Einspritzung aufrecht während es Kraftstoff an die Einspritzvorrichtungen verteilt, welche alle Kraftstoff in dem gemeinsamen Verteiler teilen. Das Verteilervolumen fungiert als Akkumulator in dem Kraftstoffsystem und dämpft Druckschwankungen von den Pump- und Kraftstoffeinspritzzyklen, um einen nahezu konstanten Druck an der Düse der Kraftstoffeinspritzvorrichtung aufrecht zu halten. Die Genauigkeit eines beliebigen Kraftstoffeinspritzereignisses hängt von der Fähigkeit, einen ausreichend konstanten Kraftstoffverteilerdruck aufrecht zu halten ab und somit kann jede Abweichung in dem Verteilerdruck von dem beabsichtigten Wert zu einer ungenauen Kraftstofflieferung führen, was wiederum die Motorleistung beeinträchtigen kann.
Wenn der Motor jedoch mit einer hohen Motordrehzahl und Lastbedingungen, die eine höhere Kraftstoffeinspritzmenge fordern, betrieben wird, kann die Kraftstoffpumpe nicht dazu fähig sein, ausreichend Kraftstoff in den Kraftstoffverteiler zuzuführen, um den hohen Kraftstoffverteilerdruck aufrecht zu halten. Somit kann der Motor während hoher Motordrehzahl und Lastbedingungen gedrosselt werden, wenn die Hochdruckkraftstoffpumpe nicht dazu fähig ist, einen ausreichenden Verteilerdruck aufrecht zu halten. Alternativ kann die Kraftstoffpumpengröße erhöht werden, um ausreichend Kraftstoff während eines hohen Kraftstoffmengenbedarfs zuzuführen. Dies führt jedoch zu einem hohen parasitären Verlust in der Pumpe. Ein Beispiel für einen Ansatz, um eine Abweichung in dem Verteilerdruck zu verhindern wird von McCormick et al. in der US-Patentanmeldung Nr. 2003/0089334 gezeigt. Darin wird der Voreinspritzzeitpunkt auf Grundlage des Kraftstoffdrucks in dem gemeinsamen Verteiler und des Betriebszustands des Motors bestimmt. Wenn der Druck des gemeinsamen Kraftstoffverteilers hoch ist, wird der Vorkraftstoffeinspritzzeitpunkt vorgezogen, um den Intervallzeitraum, der die Vorkraftstoffeinspritzung und die Hauptkraftstoffeinspritzung trennt, aufrecht zu halten. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch mögliche Probleme bei einem derartigen Ansatz erkannt. Als ein Beispiel kann das Vorziehen des Voreinspritzzeitpunkts bei einer hohen Motordrehzahl/-last die Motorleistung trotzdem beeinträchtigen, wenn die Kraftstoffpumpenkapazität unzureichend ist, um ausreichend Kraftstoff in den gemeinsamen Verteiler zuzuführen und führt somit zu der Unfähigkeit, einen hohen Druck in dem Kraftstoffverteiler aufrecht zu halten.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass durch Reduzieren einer tatsächlichen Gesamtanzahl von Vor- und/oder Hauptkraftstoffeinspritzungen, die an einen Zylinder bereitgestellt werden, wenn eine Abweichung des Verteilerdrucks erfasst wird (z. B. wenn der tatsächliche Kraftstoffverteilerdruck geringer als ein Sollkraftstoffverteilerdruck ist), nach den Kraftstoffeinspritzungen weniger Kraftstoff von den Einspritzvorrichtungen zu dem Kraftstofftank zurückgeschickt wird, und mehr Kraftstoff in dem Kraftstoffverteiler erhalten werden kann, um den Kraftstoffverteilerdruck aufrecht zu halten. Demnach können die vorstehend beschriebenen Probleme zumindest teilweise durch ein Verfahren, das Folgendes umfasst, angegangen werden: Reduzieren einer Gesamtanzahl von Kraftstoffeinspritzungen, die an einen Zylinder in einem bestimmten Zylinderzyklus bereitgestellt werden, als Reaktion auf eine Schwellenreduktion des Drucks in einem Kraftstoffverteiler. Auf diese Weise kann ausreichend Kraftstoff bereitgestellt werden, um einen Motorbetrieb mit hoher Last/Drehzahl zu erhalten während ein relativ konstanter hoher Druck in dem Kraftstoffverteiler aufrecht gehalten wird.
Als ein Beispiel kann während hoher Motordrehzahl und Lastbedingungen ein Sollkraftstoffverteilerdruck (z. B. anhand einer Motor-Lookup-Tabelle) erhalten werden, und wenn der tatsächliche Kraftstoffverteilerdruck geringer als der Sollkraftstoffverteilerdruck ist, dann kann die Anzahl von Einspritzungen reduziert werden, um die Kraftstoffmenge zu erhalten indem die Kraftstoffrückführung der Einspritzvorrichtung von den Kraftstoffeinspritzungen verhindert wird. Gleichzeitig kann, in Abhängigkeit von den Motorlastbedingungen, der Vor- und/oder Haupteinspritzzeitpunkt angepasst werden, um ausreichend Kraftstoff in die Brennkammer bereitzustellen, um die Änderung des Motordrehmomentbedarfs aufzunehmen und einen konstanten Druck des gemeinsamen Kraftstoffverteilers aufrecht zu halten.
In einem Beispiel kann während hoher Motorlastbedingungen (z. B. wenn ein hoher Drehmomentbedarf angefordert wird) und wenn der tatsächliche Kraftstoffverteilerdruck unter einen Schwellendruck fällt, die Gesamtanzahl von Vorkraftstoffeinspritzungen reduziert werden, um zu verhindern, dass der Spitzenzylinderinnendruck einen Druckgrenzwert überschreitet. Zusätzlich kann die verbleibende Voreinspritzimpulsbreite verringert werden und ihr Einspritzzeitpunkt kann verzögert werden, um das Verbrennungsgeräusch zu reduzieren. Gleichzeitig kann der Haupteinspritzzeitpunkt relativ zum Motorverdichtungstakt vorgezogen werden, um Zündverzögerung zu reduzieren. Durch Verschieben des Voreinspritzzeitpunkts näher zum Haupteinspritzzeitpunkt hin kann der Zylinderdruck erhöht werden, um die Kraftstoffverbrennung zu fördern. Ferner kann die Haupteinspritzimpulsbreite erhöht werden, um eine ausreichende Kraftstoffzuführung bereitzustellen, um den erhöhten Motordrehmomentbedarf zu erfüllen.
In einem anderen Beispiel kann es möglich sein, dass der tatsächliche Kraftstoffverteilerdruck während geringer Lastbedingungen, wie etwa wenn die Kraftstoffpumpe beeinträchtigt ist oder wenn die Kraftstofftemperatur über einem Schwellenwert ist (oder wenn die Kraftstoffviskosität unter einem Schwellenwert ist), fällt. Bei diesen Bedingungen kann es wünschenswert sein, die Voreinspritzungen beizubehalten, um das Motorgeräusch zu mildern und stattdessen können eine oder mehrere der Haupteinspritzungen reduziert werden, um die Leistungsausgabe des Motors zu verringern. Ferner kann der Voreinspritzzeitpunkt vorgezogen werden und eine kleinere Impulsbreite bereitgestellt werden. Der Haupteinspritzzeitpunkt kann verzögert werden, um die Abgastemperatur zu erhöhen. Eine größere Menge von Hauptkraftstoffeinspritzung kann auf Grundlage der gewünschten Gesamtkraftstoffmenge bereitgestellt werden. Auf diese Weise kann eine genaue Kraftstoffmenge in den Motor geliefert werden während der Kraftstoffverteilerdruck bei einem relativ konstanten Druck aufrecht erhalten wird.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Patentansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Darüber hinaus ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile beheben.
Figurenliste

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Motors.
2 zeigt eine detaillierte Abbildung eines Kraftstoffsystems, das dem Motor Kraftstoff zuführt.
3 stellt ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Steuern des Kraftstoffeinspritzprofils gemäß der vorliegenden Offenbarung dar.
4 veranschaulicht ein Zeitdiagramm, das eine Kraftstoffeinspritzanpassung veranschaulicht, die ermöglicht, dass während einer hohen Motordrehmomentanforderung eine große Kraftstoffmenge geliefert wird während der Kraftstoffverteilerdruck konstant gehalten wird.
5 veranschaulicht beispielhafte Kraftstoffeinspritzprofilanpassungen.

Detaillierte Beschreibung
Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Steuern eines Kraftstoffeinspritzprofils in einem Motorsystem, wie etwa das Motorsystem aus 1, unter Verwendung eines einzelnen Kraftstoffsystem mit Direkteinspritzung, wie etwa das Kraftstoffsystem aus 2. Eine Steuerung kann dazu ausgelegt sein, eine Steuerroutine durchzuführen, wie etwa die beispielhafte Routine aus 3, um eine Abweichung in dem Kraftstoffverteilerdruck genau zu erfassen und Anpassungen für die Vor- und Haupteinspritzprofile bereitzustellen. Ein voraussichtliches Beispiel für ein Kraftstoffeinspritzprofil, in dem Kraftstoff mit einer reduzierten Anzahl von Voreinspritzungen geliefert wird, ist in 4 veranschaulicht. Die Beispiele für Kraftstoffeinspritzanpassungen für die Vor- und Hauptkraftstoffeinspritzprofile als Reaktion auf eine Abweichung in dem Kraftstoffverteilerdruck ist in 5 veranschaulicht. Auf diese Weise kann während hoher Lasten ausreichend Kraftstoff in die Brennkammer bereitgestellt werden während der Kraftstoffverteilerdruck aufrecht gehalten wird, wodurch die Wahrscheinlichkeit, dass der Motor aufgrund eines geringeren Kraftstoffverteilerdrucks gedrosselt wird reduziert wird.
1 zeigt eine schematische Abbildung eines Verbrennungsmotors 10, der eine Vielzahl von Zylindern umfasst, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt ist. Der Motor 10 wird durch eine elektronische Motorsteuerung 12 gesteuert. Der Motor 10 beinhaltet eine Brennkammer 30 und Zylinderwände 32 mit einem Kolben 36, der darin positioniert und mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist. Der Darstellung nach kommuniziert die Brennkammer 30 über ein entsprechendes Einlassventil 52 und Auslassventil 54 mit einem Ansaugkrümmer 44 und einem Abgaskrümmer 48. Das Einlass- und das Auslassventil können jeweils durch einen Einlassnocken 51 bzw. einen Auslassnocken 53 betrieben werden. Die Position des Einlassnockens 51 kann durch einen Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann durch einen Auslassnockensensor 57 bestimmt werden.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 ist der Darstellung nach so positioniert, dass sie Kraftstoff direkt in die Brennkammer 30 einspritzt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 gibt Kraftstoff proportional zu der Impulsbreite des Signals FPW von der Steuerung 12 ab. Kraftstoff wird der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 durch ein Kraftstoffsystem geliefert, wie in 2 gezeigt. Überschüssiger Kraftstoff von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 (z. B. nach einer Vorkraftstoffeinspritzung) kann zum Kraftstofftank 204 über die Kraftstoffrückführleitung 250 zurückgeführt werden.
Der Ansaugkrümmer 44 wird mit einer optionalen elektronischen Drossel 62 verbunden gezeigt, die eine Stellung der Drosselklappe 64 einstellt, um den Luftstrom von der Ansaugladedruckkammer 46 zu steuern. Der Verdichter 162 bezieht Luft aus dem Lufteinlass 42, um sie der Ladedruckkammer 46 zuzuführen. Abgase bringen die Turbine 164 zum Drehen, die über die Welle 161 an den Verdichter 162 gekoppelt ist. In einigen Beispielen kann ein Ladeluftkühler bereitgestellt sein. Die Verdichterdrehzahl kann durch Einstellen einer Stellung einer verstellbaren Leitschaufelsteuerung 72 oder eines Verdichterumgehungsventils 158 eingestellt werden. In alternativen Beispielen kann ein Wastegate 74 eine verstellbare Leitschaufelsteuerung 72 ersetzen oder zusätzlich zu dieser verwendet werden. Die verstellbare Leitschaufelsteuerung 72 stellt eine Stellung von Turbinenleitschaufeln mit verstellbarer Geometrie ein. Abgase können durch die Turbine 164 gelangen, wodurch etwas Energie zugeführt wird, um die Turbine 164 zu drehen, wenn sich die Leitschaufeln in einer geöffneten Stellung befinden. Abgase können durch die Turbine 164 gelangen, und erhöhte Kraft auf die Turbine 164 übertragen, wenn sich die Leitschaufeln in einer geschlossenen Stellung befinden. Alternativ ermöglicht das Wastegate 74 den Abgasen, um die Turbine 164 zu strömen, sodass die Energiemenge, die der Turbine zugeführt wird, reduziert wird. Das Verdichterumgehungsventil 158 ermöglicht der verdichteten Luft am Auslass des Verdichters 162, zum Einlass des Verdichters 162 zurückgeführt zu werden. Auf diese Art kann die Wirksamkeit des Verdichters 162 reduziert werden, um den Strom des Verdichters 162 zu beeinflussen und die Möglichkeit von Verdichterpumpen zu reduzieren.
Die Verbrennung wird in der Brennkammer 30 initiiert, wenn sich der Kraftstoff ohne eine bestimmte Zündquelle, wie etwa einen Zündkerze, entzündet, wenn sich der Kolben 36 dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts nähert und der Zylinderdruck sich erhöht. In einigen Beispielen kann eine Breitbandlambda-Sonde (Universal Exhaust Gas Oxygen Sensor - UEGO-Sonde) 126 mit dem Abgaskrümmer 48 verbunden sein, welcher der Emissionsvorrichtung 70 vorgelagert ist. In anderen Beispielen kann die UEGO-Sonde einer oder mehreren Abgasnachbehandlungsvorrichtungen nachgelagert sein. Ferner kann die UEGO-Sonde in einigen Beispielen durch einen NOx-Sensor ersetzt werden, der sowohl NOxals auch Sauerstofferfassungselemente aufweist.
Bei geringeren Verbrennungsmotortemperaturen kann die Glühkerze 68 elektrische Energie in Wärmeenergie so umwandeln, sodass eine Temperatur in der Brennkammer 30 angehoben wird. Durch Anheben einer Temperatur der Brennkammer 30 kann es einfacher sein, ein Zylinder-Luft-Kraftstoff-Gemisch über Verdichtung zu entzünden.
Die Emissionsvorrichtung 70 kann in einem Beispiel einen Partikelfilter und Katalysatorbausteine beinhalten. In einem anderen Beispiel können mehrere Emissionssteuervorrichtungen mit jeweils mehreren Bricks verwendet werden. Die Emissionsvorrichtung 70 kann in einem Beispiel einen Oxidationskatalysator beinhalten. In anderen Beispielen kann die Emissionsvorrichtung eine Mager-NOx-Falle oder eine selektive katalytische Reduktion (Selective Catalyst Reduction - SCR) und/oder einen Dieselpartikelfilter (DPF) beinhalten.
Abgasrückführung (AGR) kann dem Verbrennungsmotor über das AGR-Ventil 80 bereitgestellt werden. Das AGR-Ventil 80 ist ein Dreiwegeventil, das sich schließt oder Abgas ermöglicht, von der Emissionsvorrichtung 70 nachgelagert zu einem Standort im Verbrennungsmotorlufteinlasssystem zu strömen, der sich dem Verdichter 162 vorgelagert befindet. In alternativen Beispielen, kann AGR von der Turbine 164 vorgelagert zum Ansaugkrümmer 44 strömen. AGR kann den AGR-Kühler 85 umgehen oder alternativ kann AGR mittels Durchqueren des AGR-Kühlers 85 gekühlt werden. In anderen Beispielen können ein Hochdruck- und ein Niederdruck-AGR-System bereitgestellt werden.
Die Steuerung 12 wird in 1 als ein herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes beinhaltet: eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangskanäle 104, Nur-Lese-Speicher 106, Direktzugriffsspeicher 108, Keep-Alive-Speicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Der Darstellung nach empfängt die Steuerung 12 unterschiedliche Signale von den mit dem Verbrennungsmotor 10 verbundenen Sensoren, zusätzlich zu denjenigen Signalen, die zuvor erläutert wurden, darunter: die Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur (Engine Coolant Temperature - ECT) von einem Temperatursensor 112, der mit der Kühlhülse 114 verbunden ist; ein Stellungssensor 134, der an ein Gaspedal 130 gekoppelt ist, um die Gaspedalstellung, die durch den Fuß 132 eingestellt wird, zu erfassen; eine Messung des Motorkrümmerdrucks (Engine Manifold Pressure - MAP) von einem Drucksensor 121, der an den Ansaugkrümmer 44 gekoppelt ist; ein Ladedruck von einem Drucksensor 122 Abgassauerstoffkonzentration von einem Abgassensor 126; ein Motorpositionssensor von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der die Position der Kurbelwelle 40 erfasst; eine Messung der in den Motor einströmenden Luftmasse von einem Sensor 120 (z. B. einem Hitzdraht-Luftmassenmesser); und eine Messung der Drosselvorrichtungsposition von einem Sensor 58. Der Atmosphärendruck kann ebenfalls zur Verarbeitung durch die Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). Bei einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Motorpositionssensor 118 bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorher festgelegte Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse, anhand derer sich die Motordrehzahl (RPM) bestimmen lässt.
Während des Betriebs wird jeder Zylinder im Verbrennungsmotor 10 typischerweise einem Viertaktzyklus unterzogen: Der Zyklus schließt den Ansaugtakt, den Verdichtungstakt, den Arbeitstakt und den Ausstoßtakt ein. Während des Ansaugtakts schließt sich im Allgemeinen das Auslassventil 54 und das Einlassventil 52 öffnet sich. Luft wird über den Ansaugkrümmer 44 in die Brennkammer 30 eingebracht und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, um das Volumen innerhalb der Brennkammer 30 zu erhöhen. Die Position, an der sich der Kolben 36 nahe dem Boden des Zylinders und am Ende seines Takts befindet (z. B. wenn die Brennkammer 30 ihr größtes Volumen aufweist), wird vom Fachmann typischerweise als unterer Totpunkt (UT) bezeichnet. Während des Verdichtungstakts sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich in Richtung des Zylinderkopfs, um die Luft innerhalb der Brennkammer 30 zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Takts und dem Zylinderkopf am nächsten befindet (z. B. wenn die Brennkammer 30 ihr geringstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann typischerweise als oberer Totpunkt (OT) bezeichnet. Bei einem nachfolgend als Einspritzen bezeichneten Prozess wird Kraftstoff in die Brennkammer eingeführt. In einigen Beispielen kann Kraftstoff in einen Zylinder eine Vielzahl von Zeiten während eines einzelnen Zylinderkreislaufs eingespritzt werden. In einem nachfolgend als Zündung bezeichneten Vorgang wird der eingespritzte Kraftstoff durch Selbstzündung entzündet, was zur Verbrennung führt. Während des Arbeitstakts drücken die sich ausdehnenden Gase den Kolben 36 zurück zum UT. Die Kurbelwelle 40 wandelt Kolbenbewegungen in ein Drehmoment der Drehwelle um. Schließlich öffnet sich das Auslassventil 54 während des Ausstoßtakts, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch an den Abgaskrümmer 48 abzugeben, und der Kolben kehrt zum OT zurück. Es ist zu beachten, dass Vorstehendes lediglich als Beispiel dient und dass die Zeitpunkte für das Öffnen und/oder Schließen des Einlass- und Auslassventils variieren können, wie etwa, um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, ein spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen. Ferner kann in einigen Beispielen ein Zweitaktkreislauf statt eines Viertaktkreislaufs verwendet werden.
Unter Bezugnahme auf 2 ist nun eine detaillierte Abbildung eines Kraftstoffsystems gezeigt, das dem Motor Kraftstoff zuführt. Das Kraftstoffsystem aus 2 kann dazu ausgelegt sein, dem Motor aus 1 Kraftstoff zuzuführen und kann durch eine Steuerung 12 gesteuert werden, z. B. gemäß dem Verfahren aus 3.
Das Kraftstoffsystem 200 beinhaltet einen Kraftstofftank 204 zum Speichern des Kraftstoffs an Bord des Fahrzeugs, eine Niederdruckpumpe oder eine Saugpumpe 206, eine Hochdruckpumpe 256 und einen Kraftstoffverteiler 222. Kraftstoff kann von dem Kraftstofftank 204 der Niederdruckpumpe 206 zugeführt werden, welche dann Kraftstoff zu der Hochdruckkraftstoffpumpe 256 pumpt. Der Kraftstoff in der Hochdruckkraftstoffpumpe 256 wird dann in den Kraftstoffeinspritzverteiler 222 geleitet, welcher wiederum den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 66 unter Druck gesetzten Kraftstoff zuführt. Der Kraftstoffverteiler 222 kann Kraftstoff an eine Zylinderreihe eines Fahrzeugs über die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 66 bereitstellen. In anderen Beispielen führt ein anderer Kraftstoffverteiler (nicht gezeigt) einer zweiten Zylinderreihe des Fahrzeugs Kraftstoff über Kraftstoffeinspritzvorrichtungen zu.
Die Hochdruckpumpe 256 kann eine Kraftstroffpumpenkammer 212, eine Nockenwelle 216 und einen Kolben 202 beinhalten. Der Nocken 216 wird von dem Motor angetrieben und stellt eine Antriebskraft an den Kolben 202 bereit, welcher mit Kraftstoff in der Pumpenkammer 212 betrieben wird. Die Niederdruckpumpe 206 kann in einem Beispiel ein elektronisches rücklauffreies Pumpsystem sein, welches intermittierend in einem Impulsmodus betrieben werden kann.
Der Kraftstoffverteilerdruck in dem Kraftstoffverteiler 222 kann durch den Drucksensor 220 überwacht werden und über die Einstellventile 208 und 226 gesteuert werden. In einem Beispiel kann das Kraftstoffverteilerdrucksteuerventil 226 während Betriebsbedingungen teilweise offen positioniert sein, sodass zumindest ein Teil des durch die Kraftstoffpumpe 256 zugeführten Kraftstoffs zu dem Kraftstofftank 204 zurückgeführt wird. In einem anderen Beispiel kann das Kraftstoffverteilerdrucksteuerventil 226 während einiger Bedingungen um eine zusätzliche Menge zumindest teilweise geöffnet sein, um den Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffverteiler 222 zu reduzieren. Bei anderen Betriebsbedingungen kann das Kraftstoffverteilerdrucksteuerventil 226 zumindest teilweise geschlossen sein, um den Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffverteiler 222 zu erhöhen. In einem anderen Beispiel kann das Kraftstoffverteilerdrucksteuerventil 226 von dem Kraftstoffpumpenstrommessventil 208 getrennt gesteuert werden, sodass der Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffverteiler 222 durch ein Ventil oder eine Kombination von Ventilen angepasst werden kann, um eine gewünschte Kraftstoffdruckreaktion bereitzustellen. Das Kraftstoffpumpenstrommessventil 208 kann verwendet werden, um die Kraftstoffmenge, die in die Hochdruckkraftstoffpumpe 256 einströmt, zu steuern. Zusätzlich lässt das Rückschlagventil 210, das zwischen der Niederdruckpumpe 206 und der Hochdruckpumpe 256 positioniert ist, Kraftstoff nur zu der Hochdruckpumpe 256 in eine Richtung strömen und begrenzt den Rückstrom von der Hochdruckkraftstoffpumpe 256.
Die Kraftstofftemperatur wird durch die Temperatursensoren 230 und 231 überwacht. Der Sensor 231 erfasst die Kraftstofftemperatur bevor die Kraftstoffpumpe 256 Arbeit an dem Kraftstoff durchführt. Der Sensor 230 erfasst die Kraftstofftemperatur nachdem die Kraftstoffpumpe 256 Arbeit an dem Kraftstoff durchführt. Der Sensor 230 kann bei Bedarf an dem Kraftstoffverteiler 222 positioniert sein. In einigen Beispielen kann die Kraftstofftemperatur in einer Kraftstoffrückführleitung 250 über den Temperatursensor 233 erfasst werden. Ähnlich wie 1 kann die Steuerung 12 Kraftstoffdrucksignale von dem Steuerdrucksensor 220, der an den Kraftstoffverteiler 222 gekoppelt ist, empfangen. Der Kraftstoffverteiler 222 kann außerdem einen oder mehrere Temperatursensoren zum Erfassen der Kraftstofftemperatur innerhalb der Kraftstoffverteiler enthalten. Die Steuerung 12 kann außerdem die Kraftstoffpumpe 206 aktivieren, um dem Kraftstoffpumpenstrommessventil 208 Kraftstoff zuzuführen. Die Steuerung 12 kann ferner die Vorgänge der Einlass- und/oder Auslassventile oder Drosseln, des Motorkühllüfters, der Fremdzündung, der Einspritzvorrichtung und Kraftstoffpumpen 206 und 256 steuern, um Motorbetriebsbedingungen zu steuern. Zusätzlich kann die Steuerung 12 die Menge oder Geschwindigkeit des Kraftstoffs in den Kraftstoffverteiler 222 durch die Saugpumpe 206 und die Hochdruckkraftstoffpumpe 256 durch entsprechende Kraftstoffpumpensteuerungen (nicht gezeigt) regulieren.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 66 können operativ an die Steuerung 12 gekoppelt sein und von dieser gesteuert werden, wie in 2 gezeigt ist. Eine Kraftstoffmenge, die von jeder Einspritzvorrichtung eingespritzt wird, und der Einspritzzeitpunkt können durch die Steuerung 12 anhand einer Motorabbildung, die in der Steuerung 12 gespeichert ist, auf Grundlage der Motordrehzahl und/oder des Ansaugdrosselwinkels oder der Motorlast bestimmt werden. Jede Einspritzvorrichtung kann über ein an die Einspritzvorrichtung gekoppeltes elektromagnetisches Ventil (nicht gezeigt) gesteuert werden.
Wie oben beschrieben, kann Kraftstoff durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 über eine Vielzahl von Einspritzungen während eines Verbrennungszyklus geliefert werden. Die Vielzahl von Einspritzungen können mehrere Einspritzungen während des Verdichtungstakts, mehrere Einspritzungen während des Ansaugtakts oder eine Kombination einiger Direkteinspritzungen während des Verdichtungstakts und einiger während des Ansaugtakts beinhalten. Die Kraftstoffeinspritzung kann außerdem eine Anzahl von Voreinspritzungen vor der Haupteinspritzung und/oder eine oder mehrere Nacheinspritzungen beinhalten. Die Voreinspritzung(en) beginnen üblicherweise während eines Verdichtungstakts in einem vorbestimmten Kurbelwinkel vor dem oberen Totpunkt (vOT) und vor der/den Haupteinspritzung(en). Die Voreinspritzung spritzt üblicherweise eine im Wesentlichen kleinere Kraftstoffmenge ein, z. B. 1-20 % des gesamten eingespritzten Kraftstoffs in Abhängigkeit von der geforderten Gesamtmenge, im Vergleich zu der nachfolgenden Kraftstoffmenge der Haupteinspritzung, welche bis zu 55-95 % des Gesamtkraftstoffs betragen kann. Die Haupteinspritzung kann vor oder nach dem TP eingespritzt werden, sie wird jedoch üblicherweise nach dem TP eingespritzt. Zusätzlich können unter ausgewählten Bedingungen mehr als eine Voreinspritzung und/oder mehr als eine Haupteinspritzung während des Verdichtungstakts des Verdichtungszündungsmotors durchgeführt werden. Der Zeitpunkt und die Dauer der Vor- und Haupteinspritzungen kann auf Grundlage verschiedener Parameter, wie etwa Geräusch-, Vibrations- und Rauigkeits(Noise, Vibration and Harshness - NVH)-Parameter, Motor-Zylinderspitzeninnendruck, Motorlastbedingungen usw. angepasst werden. Eine Nacheinspritzung wird bereitgestellt, um Partikelfilter in den Dieselmotoren zu regenerieren und wird im Allgemeinen nach dem TP mit bis zu 10 % des Gesamtkraftstoffs durchgeführt. Die Summe der Vor- und der Haupteinspritzmenge, welche außerdem einen Teil der Nacheinspritzung beinhalten kann, ist die Gesamtkraftstoffmenge, die benötigt wird, um den Motor zu erhalten, um die Drehmomentanforderung des Fahrzeugführers bei einer bestimmten Betriebsbedingung zu erfüllen. Die benötigte Gesamtkraftstoffmenge kann durch die Steuerung 12 beispielsweise auf Grundlage einer geschätzten Motorbetriebsbedingung bestimmt werden. Wie hierin unter Bezugnahme auf die 3-5 ausgeführt, kann die Anzahl der Vorkraftstoffeinspritzungen und/oder Hauptkraftstoffeinspritzungen während ausgewählter Bedingungen in Abhängigkeit davon, ob der geschätzte Kraftstoffverteilerdruck über oder unter einen Sollkraftstoffverteilerdruck fällt, reduziert oder eliminiert werden.
Unter Bezugnahme auf 3 wird nun eine beispielhafte Routine 300, die von einer Steuerung durchgeführt wird, um eine Anzahl von Vor- und/oder Haupteinspritzungen auf Grundlage einer Abweichung in dem Kraftstoffverteilerdruck von einem Sollwert anzupassen, veranschaulicht. Die Reduktion der Anzahl von Voreinspritzungen kann während eines hohen Motordrehmomentbedarfs angewiesen werden, wenn der tatsächliche Kraftstoffverteilerdruck von einem Sollkraftstoffverteilerdruck abweicht. Alternativ kann die Reduktion der Anzahl von Haupteinspritzungen während eines geringen Motordrehmomentbedarfs angewiesen werden, wenn der tatsächliche Kraftstoffverteilerdruck von einem Sollkraftstoffverteilerdruck abweicht. In einem Beispiel kann der Sollkraftstoffverteilerdruck ein Kraftstoffverteilerdruck sein, der ausreichend hoch ist, um ein angewiesenes Kraftstoffeinspritzprofil zu erhalten. Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 300 und der übrigen hier enthaltenen Verfahre können von einer Steuerung ausgeführt werden auf Grundlage von Anweisungen, die auf einem Speicher einer Steuerung gespeichert sind, und in Verbindung mit Signalen, die von Sensoren des Motorsystems empfangen werden, wie etwa dem Drucksensor 220 des Kraftstoffverteilers 222 in 2 und dem Pedalpositionssensor 134, dem MAP-Drucksensor 121, dem Ladedrucksensor 122, dem Hall-Effekt-Sensor 118, dem Drosselpositionssensor 58 usw., die vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben sind. Die Steuerung kann Motoraktoren des Motorsystems einsetzen, um den Motorbetrieb gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren anzupassen.
Bei 302 können Motorbetriebsbedingungen geschätzt und/oder gemessen werden. Diese können zum Beispiel Motordrehzahl, Motorlast, Fahrerdrehmomentbedarf, Kraftstoffeinspritzparameter, Kraftstoffdruck, Kraftstofftemperatur, Umgebungsdruck und Umgebungstemperatur beinhalten.
Auf Grundlage der Betriebsbedingungen kann bei 304 ein Vorkraftstoffeinspritzprofil bestimmt werden. Die Kraftstoffeinspritzung(en) kann/können Einspritzungen, die als Zündquelle (anstatt einer Zündung) für eine nachfolgende Hauptverbrennung und/oder um das Verbrennungsgeräusch zu reduzieren, Emissionen zu steuern usw. verwendet werden, beinhalten. Das Voreinspritzprofil beinhaltet Bestimmen einer Anzahl von Voreinspritzungen, eines Zeitpunkts jeder Einspritzung, einer Kraftstoffmenge, die in jeder Einspritzung geliefert wird und einer Dauer jeder Einspritzung. Es versteht sich, dass hier alle vor einer Haupteinspritzung gelieferten Kraftstoffeinspritzungen als Voreinspritzungen bezeichnet werden. Als ein Beispiel kann die Voreinspritzmenge 1-20% des insgesamt eingespritzten Kraftstoffs in Abhängigkeit von der geforderten Gesamtkraftstoffmenge und der Mindestliefermenge der Kraftstoffeinspritzvorrichtung bei einem bestimmten Verteilerdruck betragen. In einem Beispiel kann die Menge einer Voreinspritzung 4 mg oder weniger betragen. Die Voreinspritzmenge kann auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen bestimmt werden. Zum Beispiel kann während geringer Lasten nur eine kleine Menge von Vorkraftstoff geliefert werden und eine höhere Vorkraftstoffmenge kann während einer hohen Lastbedingung geliefert werden. Als ein Beispiel kann eine Voreinspritzung bei 40 Kurbelwinkelgrad (Crank Angle Degrees - CAD) vor dem TP initiiert werden und kann bei 32 CAD vor dem TP enden.
In einem anderen Beispiel kann die Anzahl von Voreinspritzungen anhand einer Lookup-Tabelle, die auf Grundlage der Motordrehzahl und des Motordrehmoments, die als Reaktion auf eine Motordrehmomentanforderung bereitgestellt werden, indexiert ist, bestimmt werden. Die Tabelle kann eine Vielzahl von Zellen beinhalten, wobei jede der Zellen einen Wert beinhaltet, der eine Gesamtanzahl von Vorkraftstoffeinspritzungen, die an einen Motorzylinder während eines Zyklus des Zylinders und im Laufe eines Motorzyklus bereitgestellt werden, repräsentiert. Die Tabelle kann eine erhöhte Anzahl von Vorkraftstoffeinspritzungen bei geringeren Motordrehzahlen und Lasten beinhalten, um das Motorgeräusch unter derartigen Bedingungen zu reduzieren. Als ein Beispiel kann ein Tabellenwert, der einem Motordrehmoment von 1000 U/min und einer Motordrehzahl von 500 U/min entspricht, einen empirisch bestimmten Wert 2 halten. Der Wert 2 kann zwei Vorkraftstoffeinspritzungen während eines Zyklus des Zylinders beinhalten.
In einem anderen Beispiel kann die Anzahl von Voreinspritzungen anhand einer anderen Lookup-Tabelle, die auf Grundlage eines geschätzten Kraftstoffverteilerdrucks bei einem bestimmten Motordrehmoment indexiert ist, bestimmt werden. In anderen Beispielen kann die Motordrehzahl außerdem eine Grundlage für das Anpassen der Anzahl von Voreinspritzungen sein. Zum Beispiel kann bei einem Kraftstoffverteilerdruck von 1400 bar, wenn das Motordrehmoment 500 N-m beträgt, die Anzahl von Vorkraftstoffeinspritzungen zwei betragen. Wenn der Kraftstoffverteilerdruck jedoch mit einem ähnlichen Motordrehmoment von 500 N-m auf 1200 bar fällt, kann nur eine Voreinspritzung bereitgestellt werden. Somit kann, wenn sich der Kraftstoffdruck ändert, die Anzahl von Voreinspritzungen reduziert werden. Sobald das Voreinspritzprofil bestimmt wurde, geht das Verfahren zu 306 über.
Bei 306 kann auf Grundlage der geschätzten Motorbetriebsbedingungen ein Hauptkraftstoffeinspritzprofil bestimmt werden. Bestimmen des Hauptkraftstoffeinspritzprofils beinhaltet Bestimmen einer Anzahl von Einspritzungen, eines Zeitpunkts jeder Einspritzung, einer Menge des Kraftstoffs, die in jeder Einspritzung geliefert wird und einer Dauer jeder Einspritzung. Demnach kann/können die Haupteinspritzung(en) eine Einspritzung, die für das Hauptverbrennungsereignis in dem Zylinder verwendet wird, beinhalten. Als ein Beispiel kann/können die Voreinspritzung(en) 55 - 98 % des Gesamtkraftstoffs in Abhängigkeit von der geforderten Gesamtkraftstoffmenge und der Mindestliefermenge der Kraftstoffeinspritzvorrichtung bei einem bestimmten Verteilerdruck bereitstellen. In einem Beispiel kann die Haupteinspritzmenge 10 mg oder mehr betragen. In einem anderen Beispiel kann die in den Motor zu liefernde Kraftstoffeinspritzmenge anhand einer Lookup-Tabelle, die ebenfalls auf Grundlage der Motordrehzahl und -last indexiert ist, bestimmt werden. Zum Beispiel kann die Steuerung bei einer geringeren Motordrehzahl und geringeren Lastbedingungen eine kleinere Menge Kraftstoff in der Haupteinspritzung einspritzen und kann während einer höheren Motordrehzahl und höheren Lastbedingungen eine größere Menge Kraftstoff in der Haupteinspritzung einspritzen. In einem anderen Beispiel kann das Bestimmen des Hauptkraftstoffeinspritzprofils außerdem Bestimmen, ob der Kraftstoff als einzelne Einspritzung oder als mehrere kleinere Einspritzungen über eine geteilten Einspritzstrategie geliefert wird, um den Spitzenzylinderdruck unter einen Zylinderdruckgrenzwert zu reduzieren, beinhalten. In einem Beispiel kann die Hauptkraftstoffeinspritzung in eine erste Einspritzung, welche zu einem etwas weiter vorgezogenen Zeitpunkt als die geplante Haupteinspritzung geliefert werden kann, und eine zweite Einspritzung, die zu einem etwas verzögerten Zeitpunkt relativ zum Haupteinspritzzeitpunkt geliefert wird, geteilt werden. Sobald das Haupteinspritzprofil bestimmt wurde, geht das Verfahren zu 308 über.
Bei 308 kann ein Sollkraftstoffverteilerdruck (Fuel Rail Pressure - FRP) bestimmt werden. Der Soll-FRP kann anhand einer Lookup-Tabelle, die auf Grundlage der Kraftstoffmenge und der tatsächlichen Anzahl von Voreinspritzung(en) und Haupteinspritzung(en) indexiert ist, bestimmt werden. Zum Beispiel kann ein korrelativer Wert zwischen der angewiesenen Impulsbreite und der Menge an für Vor- und Hauptkraftstoffeinspritzungen eingespritzem Kraftstoff von der Steuerung gelernt werden. Dies Beziehung kann dann verwendet werden, um einen geschätzten FRP bei einer bestimmten Motorbetriebsbedingung zu bestimmen. Alternativ kann der Sollkraftstoffdruck aus einer Abbildung, die auf der Motordrehzahl und dem Motordrehmoment bei einer bestimmten Motorbetriebsbedingung basiert, abgeleitet werden. Sobald der geschätzte FRP-Wert bestimmt wurde, geht das Verfahren zu 310 über.
Bei 310 kann bestimmt werden, ob der tatsächliche FRP geringer als der Soll-FRP ist. Der tatsächliche FRP kann über den Drucksensor erfasst werden, wie in 2 beschrieben. Der Kraftstoffverteilerdruck kann durch verschiedene Faktoren, wie etwa Kraftstofftemperatur und Kraftstoffviskosität, beeinflusst werden. In einem Beispiel kann der tatsächliche FRP während bestimmter Bedingungen, wie etwa wenn die Kraftstoffviskosität unter einem Schwellenwert liegt und/oder die Kraftstofftemperatur über einem Schwellenwert liegt, geringer als der Soll-FRP sein. Wenn der tatsächliche FRP gleich wie oder größer als der Soll-FRP ist, geht das Verfahren zu 316 über, wodurch Kraftstoff gemäß den bestimmten Kraftstoffeinspritzprofilen eingespritzt wird und das Verfahren endet.
Wenn der tatsächliche FRP geringer als der Soll-FRP ist, geht das Verfahren zu 312 über, wodurch die tatsächliche Anzahl von Vor- und/oder Haupteinspritzungen reduziert wird. In einigen Beispielen kann die Anzahl von Vor- und/oder Haupteinspritzungen als Reaktion darauf, dass der tatsächliche FRP um einen beliebigen Betrag geringer als der Soll-FRP ist, reduziert werden, wohingegen in anderen Beispiel die Anzahl von Vor- und/oder Haupteinspritzungen als Reaktion darauf, dass der tatsächliche FRP um einen Schwellenbetrag geringer als der Soll-FRP ist, wie etwa zumindest 5 % geringer als der Soll-FRP, reduziert werden kann. Demzufolge kann der Kraftstoff in dem Kraftstoffverteiler über Reduzieren des Rückführkraftstoffs von der Einspritzvorrichtung zu dem Kraftstofftank während Voreinspritzungen erhalten werden. In einem Beispiel können die Voreinspritzungen auf Grundlage des Soll-FRP reduziert werden. Zum Beispiel kann die Anzahl von Voreinspritzungen auf ihre Mindestanzahl, z. B. auf nur eine Voreinspritzung, reduziert werden. In einem anderen Beispiel können dir Voreinspritzungen eliminiert werden, um den FRP auf seinem Sollwert zu erhöhen. Alternativ oder zusätzlich kann die Anzahl von Haupteinspritzungen reduziert werden, um den FRP auf den Soll-FRP zu erhöhen. Die Anzahl von Haupteinspritzungen kann auf ihre Mindestanzahl, z. B. auf eine Haupteinspritzung, reduziert werden.
Als ein Beispiel kann das Kraftstoffeinspritzprofil für ein Fahrzeug unter einer ausgewählten Betriebsbedingung auf drei Einspritzungen, die aus zwei Voreinspritzungen und einer Haupteinspritzung bestehen, eingestellt werden. Wenn ein tatsächlicher FRP, der geringer als der Soll-FRP ist, erfasst wird, wie etwa während einer hohen Motorlastbedingung, kann die Steuerung die Gesamtanzahl von Kraftstoffeinspritzungen derart anpassen, dass die Anzahl von Kraftstoffeinspritzungen auf eine Einspritzung reduziert werden kann. Zusätzlich kann durch Reduzieren der Anzahl von Voreinspritzungen auf eine und Beibehalten der Anzahl von Haupteinspritzungen der Spitzenzylinderinnendruck begrenzt werden, um eine Zylinderbeeinträchtigung zu mildern während der FRP auf den Soll-FRP erhöht werden kann indem die Kraftstoffrückführung der Einspritzvorrichtung in den Kraftstofftank reduziert wird.
Es kann auch möglich sein, dass der tatsächliche FRP unter den Soll-FRP fällt, selbst bei geringen Lastbedingungen, wie etwa wenn die Kraftstoffpumpe beeinträchtigt ist oder wenn die Kraftstofftemperatur relativ hoch ist oder wenn die Kraftstoffviskosität gering ist. Während geringen Lastbedingungen, wenn der tatsächliche FRP unter dem Soll-FRP liegt, kann eine der Haupteinspritzungen weggelassen werden während die Anzahl von Voreinspritzungen beibehalten wird (z. B. Übergang von zwei Vor- und zwei Haupteinspritzungen zu zwei Voreinspritzungen mit einer Haupteinspritzung). Alternativ kann in einem Fall, in dem das ursprüngliche Kraftstoffeinspritzprofil auf zwei Haupteinspritzungen ohne Voreinspritzungen eingestellt ist, als Reaktion darauf, dass der tatsächliche FRP unter einen Soll-FRP fällt, eine der Haupteinspritzungen weggelassen werden, sodass nur eine Haupteinspritzung verbleibt. Aufgrund der geringeren Lastbedingungen kann der Zylinderdruck weit unter einem Zylinderdruckgrenzwert liegen, und somit kann es wünschenswert sein, die Haupteinspritzungen beizubehalten, um das Motorgeräusch zu mildern und stattdessen eine der Haupteinspritzungen wegzulassen, da sich dadurch der Zylinderdruck nicht über den Druckgrenzwert erhöht. Während hoher Lastbedingungen kann die Steuerung die Anzahl von Haupteinspritzungen reduzieren und dem Zylinder ermöglichen für eine vorbestimmte Anzahl von Motorzyklen, z. B. unter einer Anzahl von Motorzyklen, die zu einer Beeinträchtigung des Motors führen können, mit oder über dem Zylinderdruckgrenzwert zu arbeiten.
Somit kann die Entscheidung, ob zumindest eine oder mehrere der Vor- und/oder Haupteinspritzungen weggelassen werden sollen, wenn eine Druckabweichung im FRP erfasst wird (z. B. wenn der tatsächliche FRP geringer als der Soll-FRP ist) von den Fahrzeugbetriebsbedingungen abhängig sein. Als ein Beispiel können, wenn das Fahrzeug bei einer hohen Lastbedingung (z. B. wenn ein hoher Drehmomentbedarf angefordert wird) betrieben wird und der tatsächliche FRP unter einen Soll-FRP fällt, eine oder mehrere Voreinspritzungen weggelassen werden, um zu verhindern dass der Spitzenzylinderinnendruck einen Druckgrenzwert überschreitet, wohingegen wenn das Fahrzeug bei einer geringen Lastbedingung betrieben wird und der tatsächliche FRP unter den Soll-FRP fällt, eine oder mehrere der Haupteinspritzungen weggelassen werden können, um die Leistungsausgabe des Motors zu reduzieren.
Ferner, wenn der tatsächliche Kraftstoffverteilerdruck geringer als der Sollkraftstoffverteilerdruck ist, kann die Anzahl von Vor- und/oder Haupteinspritzungen für jeden Zylinder des Motors reduziert werden, wie bei 313 gezeigt. In anderen Beispielen kann die Anzahl von Vor- und/oder Haupteinspritzungen für nur einen Teilsatz von Zylindern des Motors reduziert werden, wie bei 315 gezeigt. Zum Beispiel kann in einem Vier-ZylinderMotor die Anzahl von Vor- und/oder Haupteinspritzungen in zwei von den Zylindern reduziert werden, während die Anzahl von Vor- und/oder Haupteinspritzungen in den anderen beiden Zylindern beibehalten wird. Die Entscheidung darüber, bei wie vielen Zylindern die Anzahl von Vor- und/oder Haupteinspritzungen reduziert wird, kann auf dem Unterschied zwischen dem Sollkraftstoffverteilerdruck und dem tatsächlichen Kraftstoffverteilerdruck basieren, wobei wenn sich der Unterschied erhöht (z. B. der tatsächliche Kraftstoffverteilerdruck nimmt relativ zum Sollwert ab), die Anzahl von Zylindern, die reduzierte Vor- und/oder Haupteinspritzungen aufweisen, erhöht wird. In einem anderen Beispiel, in einem Motor mit zwei Kraftstoffverteilern (z. B. einem V8-Motor), können die beiden Kraftstoffverteiler unter einigen Bedingungen (z. B. wenn eine erste Hochdruckpumpe, die einen ersten Kraftstoffverteiler speist, gealtert oder beeinträchtigt ist während eine zweite Hochdruckpumpe, die einen zweiten Kraftstoffverteiler speist, nicht gealtert oder beeinträchtigt ist) mit unterschiedlichen Drücken arbeiten. Bei derartigen Bedingungen können bei den Zylindern, denen Kraftstoff von einem Kraftstoffverteiler, der einen geringeren Kraftstoffverteilerdruck aufweist, zugeführt wird, die Vor- und/oder Haupteinspritzungen reduziert werden, während bei den Zylindern, denen Kraftstoff von einem Kraftstoffverteiler, der einen höheren (z. B. Soll-)Kraftstoffverteilerdruck aufweisen, zugeführt wird, die Vor- und/oder Haupteinspritzungen nicht reduziert werden können.
Sobald die Anzahl der Vor- und/oder Haupteinspritzung reduziert wurde, kann bei Schritt 314 die Impulsbreite der Vor- und/oder Haupteinspritzung erhöht werden und der Einspritzzeitpunkt kann auf Grundlage der angeforderten Kraftstoffmenge angepasst werden. In einem Beispiel, in dem Fall, in dem eine Voreinspritzung weggelassen wird wenn der Motordrehmomentbedarf hoch ist, kann die verbleibende Impulsbreite der Voreinspritzung erhöht werden und ihr Einspritzzeitpunkt kann auf einen weiter verzögerten Zeitpunkt verschoben werden, um das Verbrennungsgeräusch zu reduzieren. Gleichzeitig kann der Haupteinspritzzeitpunkt relativ zum Motorverdichtungstakt vorgezogen werden, um Zündverzögerung zu reduzieren. Durch Verschieben des Voreinspritzzeitpunkts näher zum Haupteinspritzzeitpunkt hin kann die Zylindertemperatur erhöht werden, um die Kraftstoffverbrennung zu fördern. Um eine ausreichende Kraftstoffzuführung bereitzustellen, um den erhöhten Motordrehmomentbedarf zu erfüllen, kann die Impulsbreite der Haupteinspritzung erhöht werden. Auf diese Weise kann der tatsächliche FRP erhöht werden.
In dem Fall, in dem die Haupteinspritzung während geringer Motorlastbedingungen weggelassen wird, kann der Haupteinspritzzeitpunkt auf einen weiter vorgezogenen Zeitpunkt verschoben werden und eine kleinere Impulsbreite kann bereitgestellt werden. In einem anderen Beispiel kann der Zeitpunkt der Voreinspritzung unverändert sein während die Impulsbreite auf eine kleinere Impulsbreite angepasst wird. Der Haupteinspritzzeitpunkt kann verzögert werden, um die Abgastemperatur zu erhöhen. Eine größere Menge von Haupteinspritzung kann auf Grundlage der gewünschten Gesamtkraftstoffmenge bereitgestellt werden.
In einem anderen Beispiel kann die Menge der Impulsbreite der Vor- und/Haupteinspritzung auf Grundlage der gewünschten Gesamtkraftstoffmenge und des Soll-FRP bestimmt werden. In einem noch anderen Beispiel kann die Anpassung des Zeitpunkts und der Menge der Vor- und/oder Hauptkraftstoffeinspritzung von der Steuerung über einen Betrieb mit offenem Regelkreis ohne Rückkopplung von beliebigen Sensoren eingestellt werden. Zum Beispiel können der Zeitpunkt und die Menge der Vor- und/oder Haupteinspritzung anhand einer Lookup-Tabelle, die auf Grundlage der Motorlast und der Motordrehmomentanforderung indexiert ist, bestimmt werden. In einem anderen Beispiel kann die Anpassung des Zeitpunkts und der Menge der Vor- und/oder Haupteinspritzung auf Grundlage eines gemessenen Spitzenzylinderdrucks angepasst werden. Zum Beispiel kann ein Spitzenzylinderdruckgrenzwert für die bestimmten Motorbetriebsbedingungen definiert werden und Kraftstoffeinspritzparameter können angepasst werden, wenn der Zylinderdruck sich dem Spitzenzylinderdruckgrenzwert nähert oder diesen erreicht. Zum Beispiel kann der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt angepasst werden und/oder die Kraftstoffeinspritzmenge kann reduziert werden, um das Überschreiten des Spitzenzylinderdruckgrenzwerts zu vermeiden. Die Impulsbreite und/oder der Zeitpunkt der Vor- und/oder Haupteinspritzung kann für Zylinder/Einspritzvorrichtungen, bei denen die Anzahl von entsprechenden Haupt- oder Voreinspritzungen reduziert wurde, angepasst werden.
Auf diese Weise kann eine genaue Kraftstoffmenge in den Motor geliefert werden während ein relativ konstanter Kraftstoffverteilerdruck bei oder über einem Solldruck aufrecht erhalten wird. Durch Reduzieren der Anzahl von Vor- und/oder Haupteinspritzungen, wenn eine Abweichung in dem Kraftstoffverteilerdruck erfasst wird, kann mehr Kraftstoff in dem Kraftstoffverteiler erhalten werden, da Kraftstoff von den Einspritzvorrichtungen zu dem Kraftstofftank zurückgeführt werden kann. Infolgedessen kann der Kraftstoffverteilerdruck bei einem relativ konstanten Druck aufrecht erhalten werden. Ferner, während die hier beschriebenen Anpassungen der Kraftstoffeinspritzung Reduzieren einer Anzahl von Vor- und/oder Haupteinspritzungen beinhalteten, kann in einigen Beispielen die Nacheinspritzung als Reaktion darauf, dass ein Kraftstoffverteilerdruck unter dem Solldruck liegt, angepasst werden. Eine Nacheinspritzung kann durchgeführt werden, um die Regenerierung von einer oder mehreren Nachbehandlungsvorrichtungen, wie etwa Partikelfilter, zu initiieren. Wenn der Kraftstoffverteiler nicht dazu fähig ist, den Sollverteilerdruck zu erreichen, kann die Regenerierung verzögert werden bis der Verteilerdruck auf den Solldruck ansteigt. Auf diese Weise kann die Nacheinspritzung während geringer Verteilerdruckbedingungen reduziert oder eliminiert werden, wodurch ermöglicht wird, dass der Verteilerdruck auf oder über dem Solldruck bleibt, um eine genaue Kraftstoffeinspritzung zu erhalten, um den Drehmomentbedarf zu erfüllen.
Unter Bezugnahme auf 4 ist nun ein beispielhaftes Zeitpunktdiagramm einer Vorkraftstoffanpassung, die einen konstanten Kraftstoffverteilerdruck ermöglicht, gezeigt. Das Diagramm 400 zeigt eine Motordrehmomentanforderung bei 402, einen Kraftstoffverteilerdruck bei Verlauf 404 und einen Steuerbefehl einer Hochdruck(High Pressure - HP)-Kraftstoffpumpe bei Verlauf 408. Der untere Verlauf von Diagramm 400 zeigt repräsentative Kraftstoffeinspritzzeitpunkt für einen Zylinder. Der Voreinspritzzeitpunkt ist als 412x (schwarze Balken) angezeigt und der Haupteinspritzzeitpunkt ist als 414x angezeigt, mit Bezug auf ihre Positionen vom oberen Totpunkt (OT) entlang der X-Achse. Es versteht sich, dass mehr als ein Kraftstoffeinspritzereignis zwischen t0 - t5 durch andere Zylinder bestehen kann und die im unteren Verlauf von Diagramm 400 gezeigte Einspritzzeitpunktsequenz ein repräsentatives Kraftstoffeinspritzprofil für einen bestimmten Zylinder zu jedem definierten Zeitpunkt veranschaulichen soll und dass andere ähnliche Kraftstoffeinspritzereignisse während der in 4 dargestellten Zeit stattfinden können. Alle Verläufe sind in Abhängigkeit der Zeit entlang der x-Achse dargestellt. Die Zeitmarkierungen t0-t5 stellen bedeutende Zeitpunkte während des Motorbetriebs dar.
Zwischen t0 bis t1 wird der Motor mit einem geringeren Drehmoment mit einer geringeren Motordrehmomentanforderung betrieben, sodass der Motordrehmomentbedarf geringer als der Schwellenbedarf ist, wobei der Schwellenbedarf auf Grundlage einer maximalen Kapazität der HP-Pumpe bestimmt wird. Der Kraftstoffverteilerdruck wird aufgrund einer Druckbeaufschlagung des Kraftstoffs in dem Kraftstoffverteiler über den Betrieb der HP-Pumpe bei einem nominalen Betriebsdruck, der über dem Soll-FRP liegt, gehalten. Demzufolge bleibt das HP-Pumpenventilbefehl bei t1 bei seiner nominalen Einstellung, um dem Kraftstoffverteiler ausreichend Kraftstoff zuzuführen und den Kraftstoffverteilerdruck 404 konstant und über dem Sollkraftstoffdruck 406 zu halten. Bei t1 bestimmt die Steuerung, dass die an den Zylinder gelieferte Gesamtkraftstoffmenge in 3 Einspritzungen geteilt wird, die zwei Voreinspritzungen 412a, 412b, die vor dem TP geliefert werden, und eine Haupteinspritzung 414a, die nach dem TP geliefert wird, beinhalten.
In einem Beispiel kann die erste Voreinspritzung 412a bei 40 Kurbelwinkelgrad (Crank Angle Degrees - CAD) vor dem TP geliefert werden und die zweite Voreinspritzung 412b kann bei etwa 15 CAD vor dem TP zugeführt werden. Ferner kann die Haupteinspritzung 414a genau bei dem TP für eine relativ kurze Dauer d2 in den Zylinder eingeführt werden.
Andere Ausführungsformen können andere Kraftstoffeinspritzprofile beinhalten, wie etwa andere Zeitpunkte als die in gezeigten. Noch ferner kann die Dauer jeder Einspritzung relativ zu der in gezeigten variiert sein, um höhere oder geringere Mengen von Kraftstoff zu liefern.
Zwischen t2 und t3 erhöht sich die Motordrehmomentanforderung auf über einen Schwellenbedarf. Um die erhöhte Motordrehmomentanforderung zu erfüllen und einen konstanten Kraftstoffverteilerdruck über dem Soll-FRP aufrecht zu erhalten, erhöht sich der HP-Pumpenbefehl auf seine maximale Kapazität, sodass dem Kraftstoffverteiler mehr Kraftstoff zugeführt werden kann. Auf Grundlage der Erhöhung des Motordrehmoments kann die Steuerung das bestehende Einspritzprofil behalten und nur den Einspritzzeitpunkt und die Impulsbreite der Vor- und Haupteinspritzungen anpassen. In diesem Fall werden die Voreinspritzzeitpunkte (412c, 412d) vorgezogen, um Zündverzögerung zu verhindern und Verbrennungsgeräusch zu vermeiden. Ferner zieht die Steuerung den Haupteinspritzzeitpunkt 414b auf kurz vor dem Start des TP vor (z. B. 5 CAD vor dem TP). Die Dauer der ersten Haupteinspritzung 414b wird von d2 bis d3 erhöht (wobei d3>d2), sodass das Einspritzventil für einen längeren Zeitraum geöffnet bleibt und mehr Kraftstoff in den Motorzylinder eingespritzt werden kann. Aufgrund der großen eingespritzten Kraftstoffmenge ist die Kraftstoffpumpe jedoch nicht dazu fähig, dem Kraftstoffverteiler ausreichend Kraftstoff zuzuführen und daher beginnt der Kraftstoffverteilerdruck bei t3 unter den Soll-FRP (d. h. den Schwellendruck) zu fallen.
Bei t4 bleibt die Motordrehmomentanforderung hoch und um die Motordrehmomentanforderung über dem Schwellenbedarf zu erfüllen wird eine große Kraftstoffmenge gefordert und somit arbeitet die HP-Pumpe mit ihrer maximalen Kapazität. Aufgrund der Unfähigkeit der Kraftstoffpumpe, Kraftstoff mit einer höheren Rate als ihrer maximalen Kapazität zuzuführen bleibt der Druck in dem Kraftstoffverteiler geringer als der Soll-FRP (d. h. der Schwellendruck). Als Reaktion darauf, dass der tatsächliche FRP unter den Soll-FRP fällt passt die Steuerung bei t4 das Voreinspritzprofil derart an, dass die eine von den Voreinspritzungen eliminiert wird. Somit wird der Zeitpunkt der verbleibenden Voreinspritzung 412e verzögert, um ihn näher an die Haupteinspritzung zu verschieben, um Zündverzögerung zu verhindern und ihre Impulsbreite kann erhöht werden, um ausreichend Kraftstoff für die Vorverbrennungsphase in dem Zylinder bereitzustellen. Der Zeitpunkt der Haupteinspritzung 414c wird auf einen früheren Zeitpunkt relativ zu der Kolben-TP-Stellung (z. B. 20 CAD vor dem TP) für eine längere Dauer d4 vorgezogen, wobei die Dauer für d4 am längsten und für d2 am kürzesten ist, sodass d4>d3>d2. Somit wird die Impulsbreite für die Hauptkraftstoffeinspritzung 414c erhöht, um ausreichend Kraftstoff an die Motorbrennkammer bereitzustellen. Demzufolge erhöht sich durch Eliminieren der Voreinspritzung der Kraftstoffverteilerdruck, um t5 einen Wert über dem Soll-FRP zu erreichen.
Auf diese Weise kann die tatsächliche Anzahl von Voreinspritzungen, sobald die Abweichung des Kraftstoffverteilerdrucks (von dem Soll-FRP) erfasst wurde, reduziert werden, um den FRP wieder auf seinen beabsichtigen Wert zu erhöhen. Dadurch kann ein genaues Kraftstoffvolumen durch die Einspritzvorrichtungen abgegeben werden, um ausreichend Kraftstoff für die Verbrennung bereitzustellen, um die gewünschte Drehmomentausgabe zu erzeugen. Ferner kann dieser Ansatz die Zeit während Druckverschiebung zwischen verschiedenen Betriebsbedingungen reduzieren und verbessert damit die Motorleistung.
Unter Bezugnahme auf 5 ist nun ein beispielhaftes Zeitpunktdiagramm von Kraftstoffeinspritzanpassungen als Reaktion auf eine Abweichung in dem FRP gezeigt. Das Diagramm 500 zeigt mehrere Einspritzstrategien (Verläufe 502-512), wobei die Vor- und Haupteinspritzprofile als Reaktion darauf, dass der tatsächliche FRP unter den Soll-FRP fällt angepasst werden. Der Voreinspritzzeitpunkt ist als schwarze Balken angezeigt und der Haupteinspritzzeitpunkt ist als weiße Balken angezeigt, mit Bezug auf ihre Positionen vom oberen Totpunkt (OT) entlang der X-Achse. T1 stellt einen Zeitpunkt dar, zu dem der Kraftstoffverteilerdruck über oder um den Ziel-FRP liegt, während T2 einen Zeitpunkt darstellt, zu dem ein tatsächlicher FRP unter den Soll-FRP fällt.
Der Verlauf 502 zeigt ein Anfangseinspritzprofil (auch als „ursprüngliches“ Einspritzprofil bezeichnet) bei T1, das zwei Voreinspritzungen (schwarze Balken) mit einer Impulsbreite P1 für beide Voreinspritzungen und zwei Haupteinspritzungen (weiße Balken) mit einer Impulsbreite von e0 und e1 für die erste Haupteinspritzung bzw. die zweite Haupteinspritzung beinhaltet. Bei T2 wird eine Abweichung des tatsächlichen FRP vom Soll-FRP erfasst, wie etwa während eines hohen Motordrehmomentbedarfs, und die Steuerung passt dann die Einspritzprofile derart an, dass die Anzahl der Voreinspritzung auf eine reduziert wird. Durch Weglassen einer Voreinspritzung wird die verbleibende Voreinspritzmenge auf die Impulsbreite PW2 erhöht, wobei PW2>PW1, und der Voreinspritzzeitpunkt wird verzögert, sodass er näher an dem Haupteinspritzzeitpunkt liegt. In einem anderen Beispiel kann die verbleibende Voreinspritzmenge reduziert werden, um das Verbrennungsgeräusch zu reduzieren. Die erste Haupteinspritzung bei T2 bleibt unverändert mit einer Impulsbreite von e0. Um die Kraftstoffeinspritzmenge zu erhöhen, wird die Impulsbreite der zweiten Haupteinspritzung auf e2 erhöht, wobei e2>e1. Auf diese Weise kann eine große Kraftstoffmenge geliefert werden während der Kraftstoffverteilerdruck über dem Soll-FRP gehalten wird.
Der Verlauf 504 zeigt bei T1 ein ähnliches ursprüngliches Einspritzprofil wie der Verlauf 502 mit zwei Voreinspritzungen (mit einer Impulsbreite P1) und zwei Haupteinspritzungen mit einer Impulsbreite von e0 und e1 für die erste Haupteinspritzung bzw. die zweite Haupteinspritzung. Bei T2 wird eine Reduktion des Kraftstoffverteilerdrucks erfasst. Daher kann die Steuerung das Kraftstoffeinspritzprofil anpassen, um die Anzahl von Kraftstoffeinspritzereignissen zu reduzieren. In dem beispielhaften Zeitpunktszenario, das in Verlauf 504 gezeigt ist, kann ein Einspritzereignis eliminiert werden. Durch Beibehalten der Voreinspritzungen kann das Motorgeräusch auf einem relativ geringen Niveau gehalten werden. Die Reduktion der Anzahl von Haupteinspritzereignissen kann jedoch zu einer Erhöhung des Spitzenzylinderdrucks führen und somit kann die Eliminierung einer Haupteinspritzung während die Anzahl von Voreinspritzungen beibehalten wird nur unter bestimmten Bedingungen, wie etwa geringen Lastbedingungen, durchgeführt werden. Wie gezeigt werden die Voreinspritzzeitpunkte angepasst, sodass die weiter verzögert sind und die erste Haupteinspritzung wird eliminiert. In einem Beispiel kann die in den Voreinspritzungen eingespritzte Kraftstoffmenge herabgesetzt werden. Ferner kann die verbleibende Haupteinspritzmenge auf die Impulsbreite e3 erhöht werden, wobei e3>e1>e0, und der Haupteinspritzzeitpunkt kann verzögert werden, um das NOx-Niveau zu reduzieren.
Der Verlauf 506 zeigt bei T1 ein ursprüngliches Einspritzprofil mit nur einer Voreinspritzung (mit einer Impulsbreite P1) und zwei Haupteinspritzungen mit einer Impulsbreite e0 und e1 entsprechend der ersten bzw. zweiten Haupteinspritzung. Ähnlich wie die Kraftstoffanpassungen bei 504 wird die erste Haupteinspritzung bei T2 eliminiert. Der Zeitpunkt der Voreinspritzung und der zweiten Haupteinspritzung kann verzögert werden. Ferner kann die verbleibende Haupteinspritzmenge auf die Impulsbreite e3 erhöht werden, wobei e3>e1>e0, und der Haupteinspritzzeitpunkt kann verzögert werden, um das NOx-Niveau zu reduzieren.
Der Verlauf 508 zeigt bei T1 ein ursprüngliches Einspritzprofil mit zwei Voreinspritzungen (mit einer Impulsbreite P1) und einer Haupteinspritzung mit einer Impulsbreite e2. Bei T2 kann, beim Erfassen einer Abweichung von dem Soll-FRP, eine der Voreinspritzungen eliminiert werden. Durch Weglassen einer Voreinspritzung wird die verbleibende Voreinspritzmenge auf die Impulsbreite PW2 erhöht, wobei PW2>PW1, und der Voreinspritzzeitpunkt wird verzögert, sodass er näher an dem Haupteinspritzzeitpunkt liegt. Um die Kraftstoffeinspritzmenge zu erhöhen, wird die Impulsbreite der zweiten Haupteinspritzung auf e3 erhöht, wobei e3>e2.
Der Verlauf 510 zeigt bei T1 ein ursprüngliches Einspritzprofil mit einer Voreinspritzung mit einer Impulsbreite P1 und einer Haupteinspritzung mit einer Impulsbreite e2. Bei T2 kann, beim Erfassen einer Abweichung von dem Soll-FRP, die Voreinspritzungen eliminiert werden. Um die Kraftstoffeinspritzmenge zu erhöhen, wird die Impulsbreite der zweiten Haupteinspritzung auf e3 erhöht, wobei e3>e2. Der Haupteinspritzzeitpunkt wird außerdem vorgezogen, um Zündverzögerung zu verhindern.
Der Verlauf 512 zeigt bei T1 ein ursprüngliches Einspritzprofil mit zwei Haupteinspritzungen mit einer Impulsbreite von e1 und e2 für die erste Haupteinspritzung bzw. die zweite Haupteinspritzung. Bei T2 kann, beim Erfassen einer Abweichung von dem Soll-FRP, eine der Haupteinspritzungen eliminiert werden. Um die Kraftstoffeinspritzmenge zu erhöhen, wird die Impulsbreite der verbleibenden Haupteinspritzung auf e3 erhöht, wobei e3>e2>e1. Der Haupteinspritzzeitpunkt wird außerdem vorgezogen, um Zündverzögerung zu verhindern.
In einigen Beispielen kann ein abgestufter Ansatz verwendet werden, um die Anzahl von Kraftstoffeinspritzereignissen zu reduzieren. Zum Beispiel kann in Bezug auf das oben beschriebene Zeitpunktdiagramm der in Verlauf 502 veranschaulichte Ansatz (z. B. Weglassen einer Voreinspritzung, um eine Voreinspritzung und zwei Haupteinspritzungen durchzuführen) als Reaktion darauf, dass der FRP unter den Soll-FRP fällt, initiiert werden. Wenn sich dann der FRP nicht auf den Soll-FRP erhöht, kann eine der Haupteinspritzungen weggelassen werden, sodass das Einspritzprofil dem aus Verlauf 506 (z. B. eine Voreinspritzung und eine Haupteinspritzung) ähnelt. Wenn sich der FRP immer noch nicht auf den Sollwert erhöht, kann die Voreinspritzung weggelassen werden, sodass nur die Haupteinspritzung, ohne Voreinspritzungen stattfindet. Andere Ansätze liegen innerhalb des Umfangs der Offenbarung, sie etwa zuerst Weglassen einer der Haupteinspritzungen, dann Weglassen einer der Voreinspritzungen und dann Weglassen der anderen Voreinspritzung. Wenn Reduzieren der Anzahl von Kraftstoffeinspritzereignissen nicht dazu führt, dass der Kraftstoffverteilerdruck den Solldruck erreicht, kann zumindest in einigen Beispielen der Motor gedrosselt werden oder andere Handlungen können durchgeführt werden. In einem Beispiel, wenn das System nicht dazu fähig ist, den Kraftstoffverteilerdruck bei dem Solldruck zu halten, wenn die Motorlast unter einem bestimmten Schwellenwert liegt, kann dies anzeigen, dass die Kraftstoffpumpe beeinträchtigt ist und die Steuerung kann den Fahrzeugführer benachrichtigen indem eine Störungsanzeigeleuchte (Malfunction Indicator Light - MIL) zum Aufleuchten gebracht wird. Zusätzlich oder alternativ kann eine Unfähigkeit, den Verteilerdruck während geringer Lastbedingungen bei dem Solldruck zu halten ein potentielles Kraftstoffsystemleck anzeigen, und somit kann die Steuerung dazu ausgelegt sein, den Motor abzuschalten, um ein Kraftstoffleck während dieses Zustands zu verhindern.
Durch Messen des Kraftstoffverteilerdrucks in Echtzeit während des Motorbetriebs und Anpassen der Anzahl von Voreinspritzungen bei hoher Motorlast/Kraftstoffpumpenkapazität können höhere Motorleistungsniveaus mit Pumpen mit geringerer Kapazität erreicht werden. Insbesondere kann der hier beschriebene Ansatz das Liefern einer hohen Motorleistung ermöglichen, selbst bei einer alternden Hochdruckkraftstoffpumpe. Zum Beispiel kann eine neue Hochdruckkraftstoffpumpe eine ausreichende Kapazität aufweisen, um den Kraftstoffverteiler für mehrere Vorkraftstoffeinspritzungen selbst bei einem hohen Drehmomentbedarf mit Druck zu beaufschlagen. Wenn die Hochdruckkraftstoffpumpe altert, kann die Kapazität der Pumpe jedoch abnehmen. Anstatt den Motor bei einem hohen Drehmomentbedarf zu drosseln wenn die Pumpe altert, ermöglicht der hier beschriebene Ansatz eine Reduktion der Kraftstoffeinspritzereignisse bei hohen Motorlasten/hohem Drehmomentbedarf, wodurch das Liefern der angeforderten Motorleistung ermöglicht wird.
Demzufolge kann in einem Beispiel eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung während einer ersten Bedingung, die beinhaltet, dass ein Motor mit einem Kraftstoffverteilerdruck betrieben wird, der größer als ein Schwellendruck ist, als Reaktion auf einen ersten Befehl, Kraftstoff für einen ersten Zylinderzyklus einzuspritzen gesteuert werden, um eine erste Kraftstoffmenge über eine Voreinspritzung, eine zweite Kraftstoffmenge über eine erste Haupteinspritzung und eine dritte Kraftstoffmenge über eine zweite Haupteinspritzung einzuspritzen. Die Voreinspritzung kann vor der ersten Haupteinspritzung durchgeführt werden und die erste Haupteinspritzung wird vor der zweiten Haupteinspritzung durchgeführt und die erste Kraftstoffmenge kann kleiner als die zweite Kraftstoffmenge sein. Während einer zweiten Bedingung, die beinhaltet, dass der Motor mit einem Kraftstoffverteilerdruck betrieben wird, der geringer als ein Schwellendruck ist, kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung als Reaktion auf einen zweiten Befehl, Kraftstoff für einen zweiten Zylinderzyklus einzuspritzen gesteuert werden, um eine vierte Kraftstoffmenge über eine zweite Voreinspritzung und eine fünfte Kraftstoffmenge über eine einzelne dritte Haupteinspritzung einzuspritzen. Die erste Bedingung kann beinhalten, dass der Motor in einem ersten Motordrehzahl-/-lastbereich betrieben wird und die zweite Bedingung kann beinhalten, dass der Motor in dem ersten Motordrehzahl-/-lastbereich betrieben wird (z. B. der Motor kann sowohl bei der ersten Bedingung als auch bei der zweiten Bedingung in dem im Wesentlichen gleichen Motordrehzahl-/-lastbereich betrieben werden).
Der erste Motordrehzahl-/-lastbereich kann eine relativ hohe Motordrehzahl/-last beinhalten, wie etwa größer als 2000 U/min und größer als 50 % der maximalen Motornennlast. Die erste Bedingung kann ferner einen Betrieb einer Hochdruckkraftstoffpumpe auf einem ersten Leistungsniveau beinhalten und die zweite Bedingung kann ferner einen Betrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe auf einem zweiten Leistungsniveau beinhalten. Das zweite Leistungsniveau kann eine gealterte Hochdruckkraftstoffpumpe reflektieren relativ zu einer neuen Hochdruckkraftstoffpumpe, die zu dem ersten Leistungsniveau führt. In einem anderen Beispiel kann die erste Bedingung ein nicht beeinträchtigtes Kraftstoffpumpenstrommessventil (z. B. das Ventil 208 aus 2) beinhalten und die zweite Bedingung kann ein beeinträchtigtes Kraftstoffpumpenstrommessventil beinhalten. Das beeinträchtigte Kraftstoffpumpenstrommessventil kann ein Ventil beinhalten, das nicht dazu fähig ist, in eine vollständig geöffnete Stellung bewegt zu werden, wodurch der Kraftstoffstrom in die Hochdruckkraftstoffpumpe begrenzt wird. Auf diese Weise können beeinträchtigte Kraftstoffsystemkomponenten (z. B. die Kraftstoffpumpe) dazu führen, dass der Kraftstoffverteiler den Sollverteilerdruck nicht erreicht und somit können ein oder mehrere Kraftstoffeinspritzereignisse eliminiert werden, um zu ermöglichen, dass der Sollverteilerdruck erreicht wird. Andere Parameter, die dazu führen, dass der Sollverteilerdruck nicht erreicht wird beinhalten die Kraftstofftemperatur (z. B. höher als eine Schwellentemperatur) und die Kraftstoffviskosität (z. B. eine relativ geringe Viskosität).
In einem anderen Beispiel kann die erste Bedingung beinhalten, dass der Motor in einem ersten Motordrehzahl-/-lastbereich betrieben wird und die zweite Bedingung kann beinhalten, dass der Motor in einem zweiten Motordrehzahl-/-lastbereich betrieben wird. In einem derartigen Beispiel kann der erste Motordrehzahl-/-lastbereich geringer als der zweite Motordrehzahl-/-lastbereich sein.
Somit kann, wie oben beschrieben, das Reduzieren der Anzahl von Kraftstoffeinspritzereignissen als Reaktion auf einen Abfall des Kraftstoffverteilerdrucks aufgrund der Eliminierung einiger Kraftstoffrückführereignisse das Gesamtkraftstoffvolumen, das aus dem Verteiler entfernt wird, reduzieren. Das Reduzieren des Gesamtkraftstoffvolumens, das aus dem Verteiler entfernt wird, kann dem Kraftstoffverteiler ermöglichen, bei höheren Drücken zu bleiben, wodurch die Lieferung einer genauen Kraftstoffeinspritzmenge ermöglicht wird. Eine derartige Konfiguration kann jedoch zu größere Druckabfällen an dem Kraftstoffverteiler während jedes Haupteinspritzereignisses führen, relativ zu einem Kraftstoffeinspritzprofil, bei dem mehrere Kraftstoffeinspritzungen während jedes Zylinderzyklus durchgeführt werden. Somit kann es während einiger Bedingungen wünschenswert sein, die Anzahl von Voreinspritzungen zu erhalten oder sogar zu erhöhen, um kleinere Druckabfälle an dem Kraftstoffverteiler bereitzustellen, was einen gleichmäßigeren Verteilerdruck ermöglichen kann. Derartige Bedingungen können hohe Motordrehzahlen, Kraftstoffverteilerdiagnose und andere Bedingungen beinhalten.
Ein Beispiel stellt ein Verfahren bereit, das Reduzieren einer Gesamtanzahl von Kraftstoffeinspritzungen, die an einen Zylinder in einem bestimmten Zylinderzyklus bereitgestellt werden, als Reaktion auf eine Schwellenreduktion des Drucks in einem Kraftstoffverteiler beinhaltet. In einem ersten Beispiel umfasst die Schwellenreduktion des Drucks, dass der Druck in dem Kraftstoffverteiler um zumindest einen Schwellenbetrag unter einen Solldruck fällt und Reduzieren der Gesamtanzahl von Krafteinspritzungen umfasst Reduzieren einer Gesamtanzahl von Vorkraftstoffeinspritzungen, die in dem bestimmten Zylinderzyklus an den Zylinder bereitgestellt werden, relativ zu einer Gesamtanzahl von Vorkraftstoffeinspritzungen, die in einem vorhergehenden Zylinderzyklus durchgeführt wurden. In einem zweiten Beispiel, welches optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Verfahren ferner eines oder mehrere von Erhöhen einer Einspritzimpulsbreite und Anpassen eines Einspritzzeitpunkts einer verbleibenden Vorkraftstoffeinspritzung, die in dem bestimmten Zylinderzyklus an den Zylinder bereitgestellt wird, als Reaktion auf die Druckreduktion in dem Kraftstoffverteiler. In einem dritten Beispiel, welches optional eines oder beide von dem ersten und zweiten Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Verfahren ferner eines oder mehrere von Erhöhen einer Einspritzimpulsbreite und Anpassen eines Einspritzzeitpunkts von zumindest einer Hauptkraftstoffeinspritzung, die in dem bestimmten Zylinderzyklus an den Zylinder bereitgestellt wird, als Reaktion auf die Druckreduktion in dem Kraftstoffverteiler. In einem vierten Beispiel, welches optional eines oder mehrere von jedem von dem ersten bis dritten Beispiel beinhaltet, beinhaltet Reduzieren der Gesamtanzahl von Krafteinspritzungen Reduzieren einer Gesamtanzahl von Hauptkraftstoffeinspritzungen, die in dem bestimmten Zylinderzyklus an den Zylinder bereitgestellt werden, relativ zu einer Gesamtanzahl von Hauptkraftstoffeinspritzungen, die in einem vorhergehenden Zylinderzyklus durchgeführt wurden. In einem fünften Beispiel, welches optional eines oder mehrere von jedem von dem ersten bis vierten Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Verfahren ferner eines oder mehrere von Erhöhen einer Einspritzimpulsbreite und Anpassen eines Einspritzzeitpunkts einer verbleibenden Hauptkraftstoffeinspritzung, die in dem bestimmten Zylinderzyklus an den Zylinder bereitgestellt wird, als Reaktion auf die Druckreduktion in dem Kraftstoffverteiler. In einem sechsten Beispiel, welches optional eines oder mehrere von jedem von dem ersten bis fünften Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Verfahren ferner eines oder mehrere von Anpassen einer Einspritzimpulsbreite und Anpassen eines Einspritzzeitpunkts von zumindest einer Vorkraftstoffeinspritzung, die in dem bestimmten Zylinderzyklus an den Zylinder bereitgestellt wird, als Reaktion auf die Druckreduktion in dem Kraftstoffverteiler.
Ein Beispiel stellt ein Verfahren bereit, das Folgendes beinhaltet: während einer ersten Bedingung, bei der der Kraftstoffverteilerdruck über einem Schwellendruck liegt, Zuführen von Kraftstoff zu einem Zylinder in einem ersten Zylinderzyklus über zwei Vorkraftstoffeinspritzereignisse und zumindest ein Hauptkraftstoffeinspritzereignis; und als Reaktion darauf, dass der Kraftstoffverteilerdruck unter den Schwellendruck fällt, Zuführen von Kraftstoff zu dem Zylinder in einem zweiten Zylinderzyklus über nur ein Vorkraftstoffeinspritzereignis und zumindest ein Hauptkraftstoffeinspritzereignis. In einem ersten Beispiel beinhaltet das Verfahren ferner Anpassen von einem oder mehreren von einem Zeitpunkt und einer Impulsbreite von einem oder mehreren von dem nur einen Vorkraftstoffeinspritzereignis und dem zumindest einen Kraftstoffeinspritzereignis als Reaktion darauf, dass der Kraftstoffverteilerdruck unter den Schwellendruck fällt. In einem zweiten Beispiel, welches optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet die erste Bedingung, dass der Motordrehmomentbedarf geringer als ein Schwellenbedarf ist, und wobei der Kraftstoffverteilerdruck als Reaktion darauf, dass sich der Motordrehmomentbedarf über den Schwellenbedarf erhöht unter den Schwellendruck fällt. In einem dritten Beispiel, welches optional eines oder beide von dem ersten und zweiten Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Verfahren ferner Beaufschlagen eines Kraftstoffverteilers mit Druck durch Betreiben einer Hochdruckpumpe, und wobei der Schwellenbedarf auf Grundlage einer maximalen Kapazität der Hochdruckpumpe bestimmt wird. In einem vierten Beispiel, welches optional eines oder mehrere von jedem von dem ersten bis dritten Beispiel beinhaltet, ist der Zylinder ein erster Zylinder und das Verfahren beinhaltet ferner Folgendes: während der ersten Bedingung, bei der der Kraftstoffverteilerdruck über dem Schwellendruck liegt, Zuführen von Kraftstoff zu einem zweiten Zylinder in einem dritten Zylinderzyklus des zweiten Zylinders über zwei Vorkraftstoffeinspritzereignisse und zumindest ein Hauptkraftstoffeinspritzereignis; und als Reaktion darauf, dass der Kraftstoffverteilerdruck unter den Schwellendruck fällt, Zuführen von Kraftstoff zu dem zweiten Zylinder in einem vierten Zylinderzyklus des zweiten Zylinders über nur ein Vorkraftstoffeinspritzereignis und zumindest ein Hauptkraftstoffeinspritzereignis. In einem fünften Beispiel, welches optional eines oder mehrere von jedem von dem ersten bis vierten Beispiel beinhaltet, ist der Zylinder ein erster Zylinder und das Verfahren beinhaltet ferner Folgendes: während der ersten Bedingung, bei der der Kraftstoffverteilerdruck über dem Schwellendruck liegt, Zuführen von Kraftstoff zu einem zweiten Zylinder in einem dritten Zylinderzyklus des zweiten Zylinders über zwei Vorkraftstoffeinspritzereignisse und zumindest ein Hauptkraftstoffeinspritzereignis; und als Reaktion darauf, dass der Kraftstoffverteilerdruck unter den Schwellendruck fällt, Zuführen von Kraftstoff zu dem zweiten Zylinder in einem vierten Zylinderzyklus des zweiten Zylinders über zwei Vorkraftstoffeinspritzereignisse und zumindest ein Hauptkraftstoffeinspritzereignis.
Ein Beispiel stellt ein Verfahren bereit, das Folgendes beinhaltet: während einer ersten Bedingung Einspritzen einer ersten Kraftstoffmenge in einen Zylinder des Motors über eine erste Voreinspritzung, einer zweiten Kraftstoffmenge über eine erste Haupteinspritzung und einer dritten Kraftstoffmenge über eine zweite Haupteinspritzung, wobei die erste Voreinspritzung, die erste Haupteinspritzung und die zweite Haupteinspritzung während eines ersten Zylinderzyklus durchgeführt werden; und während einer zweiten Bedingung Einspritzen einer vierten Kraftstoffmenge über eine zweite Voreinspritzung und Einspritzen einer fünften Kraftstoffmenge über eine einzelne dritte Haupteinspritzung, wobei die dritte Haupteinspritzung und die zweite Voreinspritzung während eines zweiten Zylinderzyklus durchgeführt werden. In einem ersten Beispiel wird die erste Voreinspritzung vor der ersten Haupteinspritzung durchgeführt und die erste Haupteinspritzung wird vor der zweiten Haupteinspritzung durchgeführt. In einem zweiten Beispiel, welches optional das erste Beispiel beinhaltet, ist die erste Kraftstoffmenge kleiner als die zweite Kraftstoffmenge. In einem dritten Beispiel, welches optional eines oder beide von dem ersten und zweiten Beispiel beinhaltet, beinhaltet die erste Bedingung, dass die Kraftstoffviskosität über einer Schwellenviskosität liegt und die zweite Bedingung beinhaltet, dass die Kraftstoffviskosität unter der Schwellenviskosität liegt. In einem vierten Beispiel, welches optional eines oder mehrere von jedem von dem ersten bis dritten Beispiel beinhaltet, beinhaltet die erste Bedingung, dass die Kraftstofftemperatur unter einer Schwellentemperatur liegt und die zweite Bedingung beinhaltet, dass die Kraftstofftemperatur über der Schwellentemperatur liegt. In einem fünften Beispiel, welches optional eines oder mehrere von jedem von dem ersten bis vierten Beispiel beinhaltet, beinhaltet die erste Bedingung den Betrieb einer Hochdruckkraftstoffpumpe auf einem ersten Leistungsniveau und die zweite Bedingung beinhaltet den Betrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe auf einem zweiten Leistungsniveau. In einem sechsten Beispiel, welches optional eines oder mehrere von jedem von dem ersten bis fünften Beispiel beinhaltet, beinhaltet die erste Bedingung ein nicht beeinträchtigtes Kraftstoffpumpenstrommessventil und die zweite Bedingung beinhaltet ein beeinträchtigtes Kraftstoffpumpenstrommessventil. In einem siebten Beispiel, welches optional eines oder mehrere von jedem von dem ersten bis sechsten Beispiel beinhaltet, beinhaltet die erste Bedingung, dass der Kraftstoffverteilerdruck höher als ein Schwellendruck ist und die zweite Bedingung beinhaltet, dass der Kraftstoffverteilerdruck geringer als der Schwellendruck ist.
Es ist zu beachten, dass die hier enthaltenen Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein und können durch das Steuersystem, das die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Motorhardware beinhaltet, ausgeführt werden. Die hier beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Vorgänge, Schritte und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwingend erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, sondern wird vielmehr zur einfacheren Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Operationen und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der im nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums im Motorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, zu dem die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung gehören, durchgeführt werden.
Es versteht sich, dass die vorliegend offenbarten Auslegungen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technik auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewandt werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
Die folgenden Ansprüche legen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen dar, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente beinhalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Einreichung neuer Ansprüche im Rahmen dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Ansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Schutzumfang aufweisen, ebenfalls als in den Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2003/0089334 [0003]

Claims

Verfahren, umfassend: Reduzieren einer Gesamtanzahl von Kraftstoffeinspritzungen, die an einen Zylinder in einem bestimmten Zylinderzyklus bereitgestellt werden, als Reaktion auf eine Reduktion des Drucks in einem Kraftstoffverteiler.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Druckreduktion eine Schwellenreduktion des Drucks beinhaltet, die umfasst, dass der Druck in dem Kraftstoffverteiler um zumindest einen Schwellenbetrag unter einen Solldruck fällt und wobei Reduzieren der Gesamtanzahl von Krafteinspritzungen Reduzieren einer Gesamtanzahl von Vorkraftstoffeinspritzungen, die in dem bestimmten Zylinderzyklus an den Zylinder bereitgestellt werden, relativ zu einer Gesamtanzahl von Vorkraftstoffeinspritzungen, die in einem vorhergehenden Zylinderzyklus durchgeführt wurden, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend eines oder mehrere von Erhöhen einer Einspritzimpulsbreite und Anpassen eines Einspritzzeitpunkts einer verbleibenden Vorkraftstoffeinspritzung, die in dem bestimmten Zylinderzyklus an den Zylinder bereitgestellt wird, als Reaktion auf die Druckreduktion in dem Kraftstoffverteiler.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend eines oder mehrere von Erhöhen einer Einspritzimpulsbreite und Anpassen eines Einspritzzeitpunkts von zumindest einer Hauptkraftstoffeinspritzung, die in dem bestimmten Zylinderzyklus an den Zylinder bereitgestellt wird, als Reaktion auf die Druckreduktion in dem Kraftstoffverteiler.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Reduzieren der Gesamtanzahl von Krafteinspritzungen Reduzieren einer Gesamtanzahl von Hauptkraftstoffeinspritzungen, die in dem bestimmten Zylinderzyklus an den Zylinder bereitgestellt werden, relativ zu einer Gesamtanzahl von Hauptkraftstoffeinspritzungen, die in einem vorhergehenden Zylinderzyklus durchgeführt wurden, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend eines oder mehrere von Erhöhen einer Einspritzimpulsbreite und Anpassen eines Einspritzzeitpunkts einer verbleibenden Hauptkraftstoffeinspritzung, die in dem bestimmten Zylinderzyklus an den Zylinder bereitgestellt wird, als Reaktion auf die Druckreduktion in dem Kraftstoffverteiler.
Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend eines oder mehrere von Anpassen einer Einspritzimpulsbreite und Anpassen eines Einspritzzeitpunkts von zumindest einer Vorkraftstoffeinspritzung, die in dem bestimmten Zylinderzyklus an den Zylinder bereitgestellt wird, als Reaktion auf die Druckreduktion in dem Kraftstoffverteiler.
Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend Reduzieren der Gesamtanzahl von Haupteinspritzungen, die in einem nachfolgenden Zylinderzyklus an den Zylinder bereitgestellt werden, relativ zu einer Gesamtanzahl von Hauptkraftstoffeinspritzungen, die in dem vorhergehenden Zylinderzyklus durchgeführt wurden, als Reaktion darauf, dass die Kraftstoffviskosität unter einer Schwellenviskosität liegt.
Fahrzeugsystem, umfassend: einen Motor, der einen Zylinder beinhaltet; eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die an den Zylinder gekoppelt ist; ein Steuersystem mit auf einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen zu Folgendem: während einer ersten Bedingung Einspritzen einer ersten Kraftstoffmenge in den Zylinder des Motors über eine erste Voreinspritzung, einer zweiten Kraftstoffmenge über eine erste Haupteinspritzung und einer dritten Kraftstoffmenge über eine zweite Haupteinspritzung, wobei die erste Voreinspritzung, die erste Haupteinspritzung und die zweite Haupteinspritzung während eines ersten Zylinderzyklus durchgeführt werden; und während einer zweiten Bedingung Einspritzen einer vierten Kraftstoffmenge über eine zweite Voreinspritzung und Einspritzen einer fünften Kraftstoffmenge über eine einzelne dritte Haupteinspritzung, wobei die dritte Haupteinspritzung und die zweite Voreinspritzung während eines zweiten Zylinderzyklus durchgeführt werden.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 9, wobei die erste Voreinspritzung vor der ersten Haupteinspritzung durchgeführt wird, die erste Haupteinspritzung vor der zweiten Haupteinspritzung durchgeführt wird und die erste Kraftstoffmenge kleiner als die zweite Kraftstoffmenge ist.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 9, wobei die erste Bedingung beinhaltet, dass die Kraftstoffviskosität über einer Schwellenviskosität liegt und die zweite Bedingung beinhaltet, dass die Kraftstoffviskosität unter der Schwellenviskosität liegt.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 9, wobei die erste Bedingung beinhaltet, dass die Kraftstofftemperatur unter einer Schwellentemperatur liegt und die zweite Bedingung beinhaltet, dass die Kraftstofftemperatur über der Schwellentemperatur liegt.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 9, wobei die erste Bedingung einen Betrieb einer Hochdruckkraftstoffpumpe auf einem ersten Leistungsniveau beinhaltet und die zweite Bedingung einen Betrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe auf einem zweiten Leistungsniveau beinhaltet.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 9, wobei die erste Bedingung ein nicht beeinträchtigtes Kraftstoffpumpenstrommessventil beinhaltet und die zweite Bedingung ein beeinträchtigtes Kraftstoffpumpenstrommessventil beinhaltet.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 9, wobei die erste Bedingung beinhaltet, dass der Kraftstoffverteilerdruck höher als ein Schwellendruck ist und die zweite Bedingung beinhaltet, dass der Kraftstoffverteilerdruck geringer als der Schwellendruck ist.