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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, die über eine eine Kurbelwelle aufweisende Brennkraftmaschine und ein Fahrzeuggetriebe verfügt, dessen Eingangswelle antriebstechnisch an die Kurbelwelle angeschlossen ist, wobei zeitweise eine Kraftstoffmengenadaption zum Anpassen einer einem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffmenge durchgeführt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug.
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Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift
WO 2014/173742 A1 bekannt. Diese beschreibt ein Verfahren zur Einspritzmengenadaption bei Einspritzsystemen von Verbrennungsmotoren von Mildhybrid-Kraftfahrzeugen oder Kraftfahrzeugen mit Starter-Generator oder integriertem Starter-Generator. In einer Betriebsphase, in der die E-Maschine des Kraftfahrzeugs den Verbrennungsmotor desselben betreibt, wird mindestens eine Kleinstmengentesteinspritzung in einen Zylinder des Verbrennungsmotors durchgeführt. Über das resultierende Drehmoment wird die zugehörige Einspritzmenge ermittelt. Hieraus werden entsprechende Korrekturgrößen für die Einspritzventiladaption bestimmt. Hierdurch müssen keine Testeinspritzungen während Schubphasen des Verbrennungsmotors durchgeführt werden.
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Weiterhin offenbart die Druckschrift
DE 10 2007 057144 A1 ein Verfahren zum Ermitteln eines angepassten Steuersignals, wobei das angepasste Steuersignal geeignet ist, um an einer Einrichtung ein gewünschtes Ansteuerergebnis hervorzurufen. Das Verfahren weist einen Schritt des Bereitstellens eines ersten Steuersignals als aktuelles Steuersignal an die Einrichtung, einen Schritt des Erfassens eines von dem aktuellen Steuersignal hervorgerufenen aktuellen Ansteuerergebnisses, einen Schritt des Wiederholens der Schritte des Bereitstellens und Erfassens mit einem geänderten Steuersignal als aktuelles Steuersignal und einen Schritt des Bestimmens des angepassten Steuersignals, basierend auf dem aktuellen Steuersignal, wenn das aktuelle Ansteuerergebnis eine Endbedingung erfüllt, auf.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug vorzuschlagen, welches gegenüber bekannten Verfahren Vorteile aufweist, insbesondere eine präzise Kraftstoffmengenadaption ohne Beeinträchtigung eines Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs ermöglicht.
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Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass die Kraftstoffmengenadaption während eines Lastwechsels innerhalb der Antriebseinrichtung vorgenommen wird, in dem ein Kraftstoffinjektor zum Einbringen einer Sollkraftstoffmenge in den Zylinder angesteuert wird, wobei eine hieraus resultierende, dem Lastwechsel entgegenwirkende Beschleunigung der Kurbelwelle erfasst und zum Berechnen einer dem Zylinder zugeführten Istkraftstoffmenge herangezogen wird, wobei eine Differenz zwischen der Istkraftstoffmenge und der Sollkraftstoffmenge zum Anpassen der dem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffmenge verwendet wird.
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Das Verfahren dient zum Betreiben der Antriebseinrichtung. Die Antriebseinrichtung ist beispielsweise Bestandteil des Kraftfahrzeugs, kann jedoch auch separat von diesem vorliegen. Grundsätzlich dient die Antriebseinrichtung dem Antreiben des Kraftfahrzeugs, also dem Bereitstellen eines auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichteten Antriebsdrehmoments. Zum Erzeugen des Antriebsmoments verfügt die Antriebseinrichtung über ein Antriebsaggregat, welches als Brennkraftmaschine ausgestaltet ist. Die Brennkraftmaschine weist eine Kurbelwelle auf, an welche wenigstens ein in einem Zylinder der Brennkraftmaschine verlagerbar angeordneter Kolben antriebstechnisch angebunden ist, nämlich beispielsweise über zumindest eine Pleuelstange.
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Das von der Brennkraftmaschine erzeugte Antriebsdrehmoment liegt an der Kurbelwelle an. Es wird dem Kraftfahrzeug über eine Abtriebswelle der Antriebseinrichtung zur Verfügung gestellt. Vorzugsweise ist an die Abtriebswelle der Antriebseinrichtung wenigstens eine Radachse des Kraftfahrzeugs und/oder wenigstens ein Rad des Kraftfahrzeugs antriebstechnisch angeschlossen, beispielsweise permanent. Mithilfe der Antriebseinrichtung und insbesondere unter Verwendung der Brennkraftmaschine ist insoweit die Radachse beziehungsweise das Rad antreibbar.
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Antriebstechnisch zwischen der Brennkraftmaschine und der Abtriebswelle der Antriebseinrichtung liegt das Fahrzeuggetriebe vor, welches als Gangwechselgetriebe ausgestaltet ist. Das bedeutet, dass mithilfe des Fahrzeuggetriebes unterschiedliche Gänge beziehungsweise Übersetzungen zwischen der Brennkraftmaschine und der Abtriebswelle einstellbar sind. Während eines Betriebs der Antriebseinrichtung wird zumindest zeitweise eine Übersetzung aus den mehreren Übersetzungen des Fahrzeuggetriebes ausgewählt und an dem Fahrzeuggetriebe eingestellt.
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Das Fahrzeuggetriebe verfügt über die Eingangswelle sowie über eine Ausgangswelle. Die Eingangswelle ist antriebstechnisch an die Kurbelwelle angeschlossen, wohingegen die Ausgangswelle bevorzugt mit der Abtriebswelle der Antriebseinrichtung antriebstechnisch gekoppelt ist, insbesondere starr und/oder permanent. Die vorstehend erwähnte Übersetzung liegt zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle des Fahrzeuggetriebes vor.
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Beispielsweise ist dem Fahrzeuggetriebe zumindest eine Schaltkupplung zugeordnet. Die Schaltkupplung ist bevorzugt derart ausgestaltet, dass in einer ersten Schalteinstellung der Schaltkupplung die Eingangswelle von der Ausgangswelle antriebstechnisch entkoppelt ist, wohingegen in einer zweiten Schalteinstellung der Schaltkupplung die Eingangswelle mit der Ausgangswelle gekoppelt ist, nämlich mit der an dem Fahrzeuggetriebe eingestellten Übersetzung.
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Während des Betreibens der Antriebseinrichtung wird der Brennkraftmaschine oder zumindest einem Zylinder der Brennkraftmaschine zumindest zeitweise Kraftstoff zugeführt, welcher in dem Zylinder gemeinsam mit Sauerstoff, insbesondere Luftsauerstoff, verbrannt wird. Das Zuführen des Kraftstoffs in den Zylinder erfolgt beispielsweise mithilfe eines Kraftstoffinjektors, welcher den Kraftstoff unmittelbar in den Zylinder einbringt. Der Kraftstoffinjektor ist insoweit für eine Direkteinspritzung in den Zylinder vorgesehen und ausgebildet. Die Brennkraftmaschine liegt beispielsweise als Ottobrennkraftmaschine oder bevorzugt als Dieselbrennkraftmaschine vor.
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Aufgrund von Herstellungstoleranzen der Antriebseinrichtung und insbesondere der Brennkraftmaschine kann es dazu kommen, dass die dem Zylinder zugeführte Kraftstoffmenge nicht einer vorgegebenen Kraftstoffmenge entspricht. In anderen Worten weicht eine tatsächlich in den Zylinder eingebrachte Istkraftstoffmenge von der vorgegebenen Sollkraftstoffmenge ab. Die Sollkraftstoffmenge wird abseits der Kraftstoffmengenadaption insbesondere in Abhängigkeit von einer an der Brennkraftmaschine eingestellten Drehzahl und/oder einem an der Brennkraftmaschine eingestellten Drehmoment gewählt.
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Aus diesem Grund ist es vorgesehen, zeitweise die Kraftstoffmengenadaption vorzunehmen, mittels welcher die dem Zylinder zugeführte Istkraftstoffmenge der Sollkraftstoffmenge angeglichen wird. Hierzu kann es jedoch notwendig sein, die Brennkraftmaschine in einen Zustand zu versetzen, in welchem sie nicht zum Antreiben des Kraftfahrzeugs verwendet wird oder verwendet werden kann. Beispielsweise wird die Brennkraftmaschine von der Abtriebswelle der Antriebseinrichtung und mithin der Radachse beziehungsweise dem Rad des Kraftfahrzeugs entkoppelt.
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Ein solches Entkoppeln ist jedoch aus verschiedenen Gründen nicht gewünscht. So sind das Entkoppeln und ein nachfolgendes erneutes Koppeln der Brennkraftmaschine mit der Abtriebswelle der Antriebseinrichtung vergleichsweise zeitaufwendig, sodass nach der Kraftstoffmengenadaption eine vergleichsweise lange Zeit verstreicht, bis die Antriebseinrichtung wieder zum Antreiben des Kraftfahrzeugs zur Verfügung steht. Zum anderen tritt ein Komfortverlust für einen Fahrer des Kraftfahrzeugs auf, da dieser nicht mit dem Entkoppeln der Antriebseinrichtung rechnet und entsprechende beispielsweise durch eine sich verändernde Geräuschkulisse irritiert ist.
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Aus diesem Grund ist es nun vorgesehen, die Kraftstoffmengenadaption während des Lastwechsels innerhalb der Antriebseinrichtung vorzunehmen. Unter dem Lastwechsel ist ein Zustand der Antriebseinrichtung zu verstehen, während welchem sich ein Vorzeichen des Drehmoments, welches an der Abtriebswelle der Antriebseinrichtung und/oder der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine anliegt, umkehrt. Insbesondere liegt der Lastwechsel während eines Wechsels der Antriebseinrichtung, insbesondere der Brennkraftmaschine, von einem Zugbetrieb auf einen Schubbetrieb vor.
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Unter dem Zugbetrieb ist ein Betrieb der Brennkraftmaschine zu verstehen, während welchem sie ein auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichtetes positives Antriebsdrehmoments bereitstellt. Der Schubbetrieb liegt hingegen vor, während die Brennkraftmaschine von dem Kraftfahrzeug beziehungsweise mittels kinetischer Energie des Kraftfahrzeugs angetrieben beziehungsweise geschleppt wird.
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Der Zugbetrieb zeichnet sich beispielsweise gegenüber dem Schubbetrieb dadurch aus, dass der Brennkraftmaschine während des Schubbetriebs bei identischen Fahrbedingungen des Kraftfahrzeugs eine größere Kraftstoffmenge zugeführt wird als während des Schubbetriebs. Besonders bevorzugt wird die Kraftstoffzufuhr zu der Brennkraftmaschine beziehungsweise zu dem Zylinder während des Schubbetriebs unterbrochen, insbesondere abseits der Kraftstoffmengenadaption.
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Aufgrund eines oder mehreren Drehspielen innerhalb der Antriebseinrichtung ist die Brennkraftmaschine während des Lastwechsels, insbesondere zeitweise oder sogar durchgehend, drehmomentfrei. Das bedeutet, dass die Brennkraftmaschine aufgrund des oder der Drehspiele der Antriebseinrichtung zeitweise oder durchgehend von der Abtriebswelle der Antriebseinrichtung und mithin von der Radachse beziehungsweise dem Rad des Kraftfahrzeugs antriebstechnisch entkoppelt und bezüglich dieser frei drehbar ist. Das oder die Drehspiele liegen insbesondere aufgrund eines Flankenspiels des Fahrzeuggetriebes vor, während welchem Zahnräder des Fahrzeuggetriebes einen Flankenwechsel durchführen, sodass über sie zeitweise kein Drehmoment zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle des Fahrzeuggetriebes übertragen wird.
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Die Antriebseinrichtung ist nun dazu vorgesehen und ausgebildet, einen solchen Lastwechsel, insbesondere einen solchen Flankenwechsel, zu erkennen und während ihm die Kraftstoffmengenadaption durchzuführen. Hierdurch erfolgt die Kraftstoffmengenadaption unauffällig und insbesondere ohne ein Entkoppeln und ein darauffolgendes Wiederankoppeln der Brennkraftmaschine an die Abtriebswelle der Antriebseinrichtung. Da die Brennkraftmaschine während des Lastwechsels kurzfristig vollständig von der Abtriebswelle antriebstechnisch entkoppelt ist, sich also bezüglich dieser frei drehen kann, kann die Kraftstoffmengenadaption während des Lastwechsels besonders vorteilhaft durchgeführt werden.
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Insbesondere ist während des Lastwechsels und entsprechend auch während der Kraftstoffmengenadaption die Antriebseinrichtung dazu eingestellt, eine antriebstechnische Verbindung zwischen der Brennkraftmaschine einerseits und der Abtriebswelle der Antriebseinrichtung und/oder der Radachse beziehungsweise dem Rad andererseits herzustellen. Beispielsweise ist hierzu also an dem Fahrzeuggetriebe eine Übersetzung eingestellt und zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle des Fahrzeuggetriebes realisiert. Zudem ist die vorstehend erwähnte Schaltkupplung - sofern vorhanden - geschlossen.
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Bevorzugt ist die Antriebseinrichtung während des Lastwechsels zum Herstellen einer starren antriebstechnischen Verbindung zwischen der Brennkraftmaschine und der Abtriebswelle der Antriebseinrichtung eingestellt. Es ist also keine Unterbrechung der antriebstechnischen Verbindung zwischen der Brennkraftmaschine und der Abtriebswelle abseits des Lastwechsels beabsichtigt. Die freie Drehbarkeit der Kurbelwelle bezüglich der Abtriebswelle beziehungsweise der Radachse oder dem Rad wird insoweit allein durch das Drehspiel während des Lastwechsels realisiert.
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Zum Durchführen der Kraftstoffmengenadaption wird der Kraftstoffinjektor zum Einbringen der Sollkraftstoffmenge in den Zylinder angesteuert. Dann wird der Kraftstoff gemeinsam mit ebenfalls dem Zylinder zugeführtem Sauerstoff verbrannt. Die Verbrennung des Kraftstoffs kann durch Selbstzündung oder Fremdzündung in Gang gesetzt werden. Das Einbringen und Verbrennen des Kraftstoffs in Form der Sollkraftstoffmenge wird derart vorgenommen, dass eine Beschleunigung der Kurbelwelle resultiert, die dem Lastwechsel entgegen gerichtet ist.
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Idealerweise ist die Sollkraftstoffmenge derart bemessen, dass das zu erwartende Drehmoment der Kurbelwelle zumindest hinsichtlich seines Vorzeichens dem von der Brennkraftmaschine vor dem Lastwechsel bereitgestellten Drehmoment entspricht. Ist also das Drehmoment vor dem Lastwechsel positiv, so wechselt es während des Lastwechsels zunächst sein Vorzeichen, wird also negativ. Sobald das Drehmoment mit dem negativen Vorzeichen erzielt ist, wird der Kraftstoffinjektor zum Einbringen der Sollkraftstoffmenge angesteuert und der Kraftstoff verbrannt. Hieraus resultiert wieder ein positives Drehmoment. Besonders bevorzugt wird der Kraftstoffinjektor zum Einbringen der Sollkraftstoffmenge angesteuert, sobald das Drehmoment der Kurbelwelle nach dem Beginn des Lastwechsels konstant oder zumindest nahezu konstant ist. Hierdurch kann eine besonders hohe Genauigkeit bei der Kraftstoffmengenadaption erzielt werden.
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Nach dem Ansteuern des Kraftstoffinjektor und dem Verbrennen der Sollkraftstoffmenge in dem Zylinder wird die hieraus resultierende Beschleunigung der Kurbelwelle erfasst, insbesondere gemessen. Aus der Beschleunigung wird die Istkraftstoffmenge berechnet, welche dem Zylinder tatsächlich zugeführt worden ist. Nachfolgend wird eine Differenz zwischen der Istkraftstoffmenge und der Sollkraftstoffmenge berechnet. Diese wird anschließend herangezogen, um die dem Zylinder zugeführte Kraftstoffmenge anzupassen, sodass idealerweise nachfolgend die Istkraftstoffmenge der Sollkraftstoffmenge entspricht. Beispielsweise wird anhand der Differenz zwischen der Istkraftstoffmenge und der Sollkraftstoffmenge ein Korrekturwert berechnet, der während des nachfolgenden Betriebs der Antriebseinrichtung beziehungsweise der Brennkraftmaschine zum Ermitteln der dem Zylinder der Brennkraftmaschine zuzuführen Kraftstoffmenge verwendet wird.
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Die beschriebene Vorgehensweise zum Betreiben der Antriebseinrichtung hat den Vorteil, dass die Kraftstoffmengenadaption zum einen mit hoher Genauigkeit vorgenommen werden kann und zum anderen den Betrieb der Antriebseinrichtung nicht beeinflusst. Es ist also nicht notwendig, die Antriebseinrichtung in einer speziellen Betriebsart zu betreiben, beispielsweise von der Radachse beziehungsweise dem Rad des Kraftfahrzeugs zu entkoppeln. Auch ist es nicht notwendig, ein weiteres Antriebsaggregat der Antriebseinrichtung zum Unterstützen der Brennkraftmaschine zu verwenden. Vielmehr wird lediglich abgewartet, bis innerhalb der Antriebseinrichtung der Lastwechsel auftritt und innerhalb von diesem die Kraftstoffmengenadaption durchgeführt.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Kraftstoffmengenadaption eingeleitet wird, sobald ein Lastwechsel an der Kurbelwelle und/oder an einer Ausgangswelle des Fahrzeuggetriebes und/oder an einer Abtriebswelle der Antriebseinrichtung von einem Zugbetrieb in einen Schubbetrieb erfolgt. Der Lastwechsel läuft grundsätzlich innerhalb eines sehr kurzen Zeitfensters ab. Um ein rechtzeitiges Durchführen der Kraftstoffmengenadaption zu gewährleisten, wird diese bereits möglichst frühzeitig eingeleitet.
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Die Kurbelwelle, die Ausgangswelle und die Abtriebswelle sind antriebstechnisch miteinander verbunden. Zwischen ihnen liegt jedoch jeweils ein Drehspiel vor, wobei sich die Drehspiele zwischen der Abtriebswelle und der Kurbelwelle aufsummieren. Während des Wechsels von dem Zugbetrieb in den Schubbetrieb wird der Lastwechsel zunächst an der Abtriebswelle, anschließend an der Ausgangswelle und schließlich an der Kurbelwelle auftreten.
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Um das möglichst frühzeitige Einleiten der Kraftstoffmengenadaption zu gewährleisten, kann es daher vorgesehen sein, diese bereits vorzunehmen, sobald der Lastwechsel an der Abtriebswelle oder an der Ausgangswelle auftritt. Ein besonders genaues Ergebnis der Kraftstoffmengenadaption wird jedoch selbstständig erzielt, wenn sie erst bei dem Lastwechsel an der Kurbelwelle eingeleitet wird. Insgesamt ermöglichte die beschriebene Vorgehensweise ein zuverlässiges Durchführen der Kraftstoffmengenadaption.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Kraftstoffmengenadaption als Mindestkraftstoffmengenadaption durchgeführt wird. Die Adaption erfolgt also für eine Kraftstoffmenge beziehungsweise Sollkraftstoffmenge, welche derart gering ist, dass sie während des normalen Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs, während welchem der Zugbetrieb der Brennkraftmaschine vorliegt, nicht oder allenfalls mit geringer Genauigkeit adaptierbar ist. Beispielsweise findet die Mindestkraftstoffmengenadaption für eine Einspritzdauer von höchstens 2,5 ms, höchstens 2,0 ms, höchstens 1,5 ms, höchstens 1,0 ms, höchstens 0,75 ms oder höchstens 0,5 ms statt. Die beschriebene Vorgehensweise ermöglicht auch für derartig kurze Einspritzdauern eine Kraftstoffmengenadaption mit hoher Genauigkeit.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als Brennkraftmaschine eine selbstzündende Brennkraftmaschine verwendet wird. Die Brennkraftmaschine ist insoweit als Dieselbrennkraftmaschine ausgestaltet. Für eine solche Brennkraftmaschine ist die Durchführung der Kraftstoffmengenadaption von besonders hoher Genauigkeit, da sich Abweichungen der Istkraftstoffmenge von der Sollkraftstoffmenge durch einen sehr unruhigen Lauf bemerkbar machen können. Die beschriebene Vorgehensweise führt insgesamt zu einem hohen Komfort für den Fahrer des Kraftfahrzeugs.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Beschleunigung der Kurbelwelle aus einer mittels eines Drehzahlsensors gemessenen Drehzahl der Kurbelwelle berechnet wird. Die Drehzahl der Kurbelwelle wird unter Verwendung des Drehzahlsensors gemessen, vorzugsweise permanent, also insbesondere auch abseits der Kraftstoffmengenadaption. Während der Kraftstoffmengenadaption wird die gemessene Drehzahl über der Zeit differenziert, um die Beschleunigung der Kurbelwelle zu ermitteln. Diese Beschleunigung wird nachfolgend zum Berechnen der Istkraftstoffmenge herangezogen. Das Messen der Drehzahl und die Verwendung der gemessenen Drehzahl ermöglicht die Durchführung der Kraftstoffmengenadaption mit hoher Genauigkeit.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Lastwechsel aufgrund eines einen bestimmten Drehspielumfang aufweisenden Drehspiels der Antriebseinrichtung erfolgt, wobei die Kraftstoffmengenadaption durchgeführt wird, wenn das Drehspiel bereits teilweise durchlaufen wurde. Als Drehspiel wird insbesondere das gesamte Drehspiel zwischen der Brennkraftmaschine und der Radachse beziehungsweise dem Rad des Kraftfahrzeugs herangezogen. Auch kann es vorgesehen sein, dass das gesamte Drehspiel zwischen der Brennkraftmaschine und der Abtriebswelle der Antriebseinrichtung berücksichtigt wird.
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Das Drehspiel weist den bestimmten Drehspielumfang auf, über welchen hinweg die Brennkraftmaschine während des Lastwechsels kraftfrei ist, insbesondere also nicht über das Fahrzeuggetriebe mit einem Drehmoment beaufschlagt wird. Die Kraftstoffmengenadaption wird nun erst dann durchgeführt, wenn das Drehspiel bereits teilweise durchlaufen wurde. In anderen Worten wird die Kraftstoffmengenadaption nicht bereits unmittelbar zu Beginn des Durchlaufens des Drehspiels beziehungsweise unmittelbar zu Beginn des Lastwechsels vorgenommen, sondern erst verzögert. Beispielsweise wird die Kraftstoffmengenadaption erst durchgeführt, wenn das Drehspiel zu mindestens 10 %, mindestens 15 %, mindestens 20 % oder mindestens 25 % durchlaufen wurde.
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Bevorzugt ist es hierzu vorgesehen, dass an der Kurbelwelle anliegende Drehmoment zu überwachen und die Kraftstoffmengenadaption beziehungsweise das Ansteuern des Kraftstoffinjektor zum Einbringen des Sollkraftstoffmenge in den Zylinder vorzunehmen, sobald das Drehmoment nach dem Beginn des Lastwechsels konstant oder zumindest näherungsweise konstant bleibt. Hierdurch wird eine hohe Genauigkeit der Kraftstoffmengenadaption realisiert.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als Lastwechsel ein Flankenwechsel des Fahrzeuggetriebes verwendet wird. Entsprechend kann das Drehspiel auch als Flankenspiel und der Drehspielumfang auch als Flankenspielumfang bezeichnet werden. Der Flankenwechsel erfolgt zwischen wenigstens zwei Zahnrädern des Fahrzeuggetriebes, während sich ihre relative Drehrichtung zueinander umkehrt. Während des Zugbetriebs liegt eine erste Zahnflanke eines ersten Zahnrads an einer ersten Zahnflanke eines zweiten Zahnrads an. Während des Lastwechsels geraten die ersten Zahnflanken außer Eingriff beziehungsweise vergrößert sich der zwischen ihnen vorliegender Abstand, nämlich bis eine der ersten Zahnflanke gegenüberliegende zweite Zahnflanke des ersten Zahnrads mit einer der ersten Zahnflanke gegenüberliegenden zweiten Zahnflanke des zweiten Zahnrads in Anlagekontakt gerät. Die erste Zahnflanke und die zweite Zahnflanke des ersten Zahnrads begrenzen denselben Zahn des ersten Zahnrads. Die erste Zahnflanke und die zweite Zahnfrage des zweiten Zahnrads begrenzen hingegen unmittelbar benachbarte Zähne des Zahnrads, welche einen Zahnzwischenraum zwischen sich einschließen. Aufgrund der in dem Fahrzeuggetriebe vorliegenden Zahnräder ist der Drehspielumfang des Fahrzeuggetriebes besonders groß. Entsprechend wird ein hinreichender Zeitraum zur Durchführung der Kraftstoffmengenadaption geschaffen.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Kraftstoffmengenadaption für den Zylinder wiederholt wird, bis die Istkraftstoffmenge der Sollkraftstoffmenge entspricht. Wenngleich während der Kraftstoffmengenadaption die dem Zylinder zugeführte Kraftstoffmenge angepasst wird, sodass sich die Istkraftstoffmenge der Sollkraftstoffmenge idealerweise annähert, so kann es vorkommen, dass durch ein einmaliges Durchführen der Kraftstoffmengenadaption keine Übereinstimmung zwischen der Istkraftstoffmenge und der Sollkraftstoffmenge erzielt wird. In diesem Fall wird die Kraftstoffmengenadaption für den betroffenen Zylinder wiederholt, bis dies der Fall ist. Hierdurch wird eine besonders hohe Genauigkeit bei der Anpassung der Kraftstoffmenge erzielt.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Kraftstoffmengenadaption für jeden von mehreren Zylindern der Brennkraftmaschine separat durchgeführt wird. Jedem der Zylinder ist ein separater Kraftstoffinjektor zugeordnet, mittels welchem der Kraftstoff in den jeweiligen Zylinder eingebracht wird beziehungsweise eingebracht werden kann. Um eine besonders hohe Genauigkeit der insgesamt in die Zylinder eingebrachten Kraftstoffmenge zu erzielen, erfolgt die Kraftstoffmengenadaption separat für jeden der Zylinder.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, die über eine eine Kurbelwelle aufweisende Brennkraftmaschine und ein Fahrzeuggetriebe verfügt, dessen Eingangswelle antriebstechnisch an die Kurbelwelle angeschlossen ist, wobei die Antriebseinrichtung dazu vorgesehen und eingerichtet ist, zeitweise eine Kraftstoffmengenadaption zum Anpassen einer einem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffmenge durchzuführen.
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Dabei ist vorgesehen, dass die Antriebseinrichtung weiter dazu vorgesehen und eingerichtet ist, die Kraftstoffmengenadaption während eines Lastwechsels innerhalb der Antriebseinrichtung vorzunehmen, in dem ein Kraftstoffinjektor zum Einbringen einer Sollkraftstoffmenge in den Zylinder angesteuert wird, wobei eine hieraus resultierende, dem Lastwechsel entgegenwirkende Beschleunigung der Kurbelwelle erfasst und zum Berechnen einer dem Zylinder zugeführten Istkraftstoffmenge herangezogen wird, wobei eine Differenz zwischen der Istkraftstoffmenge und der Sollkraftstoffmenge zum Anpassen der dem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffmenge verwendet wird.
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Auf die Vorteile einer derartigen Vorgehensweise beziehungsweise einer derartigen Ausgestaltung der Antriebseinrichtung wurde bereits hingewiesen. Sowohl die Antriebseinrichtung als auch das Verfahren zu ihrem Betreiben können gemäß den Aussagen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die einzige
- Figur ein Diagramm, anhand welchem die Durchführung einer Kraftstoffmengenadaption für eine Brennkraftmaschine einer Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeugs erläutert wird.
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Die Figur zeigt mehrere Diagramme, anhand welchen eine Kraftstoffmengenadaption für eine Brennkraftmaschine einer Antriebserrichtung eines Kraftfahrzeugs erläutert wird. Die Antriebseinrichtung verfügt über die Brennkraftmaschine sowie über ein Fahrzeuggetriebe. Eine Eingangswelle des Fahrzeuggetriebes ist antriebstechnisch an die Kurbelwelle angeschlossen. Eine Ausgangswelle des Fahrzeuggetriebes ist bevorzugt mit einer Abtriebswelle der Antriebseinrichtung antriebstechnisch gekoppelt, vorzugsweise starr und/oder permanent. Die Abtriebswelle der Antriebseinrichtung ist wiederum mit einer Radachse des Kraftfahrzeugs und/oder einem Rad des Kraftfahrzeugs antriebstechnisch verbunden, beispielsweise über wenigstens ein Getriebe, insbesondere über ein Differentialgetriebe.
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Das oberste Diagramm zeigt ein an einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine anliegendes Drehmoment, das mittlere Diagramm einen Drehwinkel zwischen der Kurbelwelle und der Abtriebswelle und das untere Diagramm eine Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle bezüglich der Abtriebswelle. Konkret zeigt ein Verlauf 1 in dem obersten Diagramm den Verlauf eines Solldrehmoments und ein Verlauf 2 den Verlauf eines Ist Drehmoments. Ein Verlauf 3 in dem mittleren Diagramm zeigt einen Drehwinkel der Kurbelwelle bezüglich der Abtriebswelle der Antriebseinrichtung. Ein Verlauf 4 in dem unteren Diagramm wiederum zeigt die Drehgeschwindigkeiten der Kurbelwelle bezüglich der Abtriebswelle, welche sich aus der Ableitung des Drehwinkels über der Zeit ergibt.
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In den Diagrammen ist erkennbar, dass ein Lastwechsel erfolgt. So ist das Drehmoment gemäß den Verläufen 1 und 2 im Zeitpunkt to positiv und sinkt nachfolgend im Zuge des Lastwechsels ab, bis es negativ ist. Da innerhalb der Antriebseinrichtung ein gewisses Drehspiel vorliegt, beginnt gemäß dem Verlauf 3 in dem Zeitpunkt to eine Relativdrehbewegung der Kurbelwelle bezüglich der Abtriebswelle. Bis zu dem Zeitpunkt to ist gemäß dem Verlauf 4 die Drehgeschwindigkeit gleich null. Nach dem Zeitpunkt to ist sie von null verschieden, um den Drehwinkel gemäß dem Verlauf 3 zu verändern.
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Die Veränderung des Drehwinkels erfolgt innerhalb des beschriebenen Spiels. Dem Verlauf 3 ist zu entnehmen, dass in etwa zwischen dem Zeitpunkt to und einem Zeitpunkt t3 das Drehspiel durchlaufen wird, sodass die Kurbelwelle in diesem Zeitraum von der Abtriebswelle entkoppelt ist beziehungsweise zwischen der Kurbelwelle und der Abtriebswelle kein Drehmomentaustausch erfolgt. Innerhalb dieses Drehspiels erfolgt die Kraftstoffmengenadaption. Hierzu wird während des Lastwechsels ein Kraftstoffinjektor zum Einbringen einer Sollkraftstoffmenge in den Zylinder angesteuert.
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Die Sollkraftstoffmenge wird in dem Zylinder verbrannt, woraus eine Beschleunigung der Kurbelwelle resultiert, die dem Lastwechsel entgegenwirkt. Aus der Beschleunigung wird die dem Zylinder zugeführte Istkraftstoffmenge berechnet und mit der Sollkraftstoffmenge verglichen. Weichen die Istkraftstoffmenge und die Sollkraftstoffmenge voneinander ab, so muss der Kraftstoffinjektor kalibriert werden. Hierzu wird die Differenz zwischen der Istkraftstoffmenge und der Sollkraftstoffmenge berechnet und nachfolgend zum Anpassen der dem Zylinder zugeführten Kraftstoffmenge herangezogen.
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Der Verlauf 1 zeigt einen Drehmomentverlauf, welcher für den Fall erwartet wird, dass die Istkraftstoffmenge der Sollkraftstoffmenge entspricht. Der Verlauf 1 wird für die Sollkraftstoffmenge berechnet. Der Verlauf 2 gibt den Verlauf des tatsächlichen Drehmoments wieder, ergibt sich also für die Istkraftstoffmenge, welche in den Zylinder eingebracht wird. Es ist erkennbar, dass der Verlauf 2 von dem Verlauf 1 abweicht. Entsprechend ist eine Anpassung der Kraftstoffmenge notwendig.
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Mit der beschriebenen Vorgehensweise kann eine äußerst genaue Kraftstoffmengenadaption realisiert werden, welche zudem den Betrieb der Antriebseinrichtung nicht beeinträchtigt. Es ist zum Durchführen der Kraftstoffmengenadaption nicht notwendig, die Brennkraftmaschine in einer speziellen Betriebsart zu betreiben oder von der Abtriebswelle beziehungsweise der Radachse und/oder dem Rad zu entkoppeln. Vielmehr wird lediglich die Antriebseinrichtung auf das Auftreten des Lastwechsels überwacht und in diesem Fall die Kraftstoffmengenadaption durchgeführt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verlauf
- 2
- Verlauf
- 3
- Verlauf
- 4
- Verlauf
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2014/173742 A1 [0002]
- DE 102007057144 A1 [0003]
