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Die Erfindung betrifft zunächst ein
Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, bei dem mindestens
eine Komponente der Brennkraftmaschine im Betrieb von Zeit zu Zeit
kalibriert wird, wobei die Kalibrierung in einem Betriebszustand
der Brennkraftmaschine erfolgt, in dem diese kein Drehmoment erzeugt
und eine in etwa konstante Drehzahl einer Kurbelwelle vorliegt.
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Ein solches Verfahren ist vom Markt
her von Brennkraftmaschinen mit Kraftstoff-Direkteinspritzung her
bekannt (Benzin oder Diesel). Bei derartigen Brennkraftmaschinen
kommen Injektoren zum Einsatz, deren Einspritzverhalten sich über die
Lebensdauer verändert. Üblicherweise
erhöht
sich im Laufe des Lebens eines Injektors jene Ansteuerdauer, die
für die
Einspritzung einer bestimmten Kraftstoffmenge in einem Brennraum
der Brennkraftmaschine erforderlich ist. Um diese "Drift" der Kennlinie, welche
die Ansteuerdauer mit der eingespritzten Kraftstoffmenge verknüpft, zu
erfassen, wird von Zeit zu Zeit eine Kalibrierung des Injektors
durchgeführt. Für diese
Kalibrierung ist jedoch ein Betriebszustand der Brennkraftmaschine
erforderlich, in dem diese kein Drehmoment erzeugt. In einem solchen
Betriebszustand wird im Grunde kein Kraftstoff eingespritzt. Außerdem soll
eine wenigstens in etwa stationäre
Drehzahl einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine vorliegen. Ein
solcher Betriebszustand kommt beispielsweise in einem Schubbetrieb
einer Brennkraftmaschine vor.
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In modernen Kraftfahrzeugen, in denen
derartige Brennkraftmaschinen eingebaut sind, tritt ein Schubbetrieb
bei gleichzeitig im Wesentlichen konstanter Drehzahl jedoch nur
relativ selten auf. Untersuchungen haben ergeben, dass es einer
Fahrleistung von bis zu 3000 km bedarf, damit eine für die Kalibrierung
des Injektors hinreichend hohe Anzahl von Schubbetriebszuständen aufgetreten
ist. Dies führt dazu,
dass insbesondere bei einer neuen Brennkraftmaschine oder bei einem
Austausch eines Injektors zunächst
für einen
relativ langen Zeitraum der Injektor mit einer Standard-Kennlinie betrieben
werden muss, die sich von der tatsächlichen Kennlinie des Injektors
möglicherweise
deutlich unterscheidet. Dies hat letztlich zur Folge, dass sich
die tatsächlich
vom Injektor in den Brennraum eingespritzte Kraftstoffmenge von
der eigentlich gewünschten
Kraftstoffmenge unterscheidet. Dies hat wiederum Auswirkungen auf
das Verbrauchs- und Emissionssowie auf das Geräuschverhalten der Brennkraftmaschine.
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Die vorliegende Erfindung hat die
Aufgabe, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden,
dass die mit ihm betriebene Brennkraftmaschine ein verbessertes
Verbrauchs-, Emissions-, und Geräuschverhalten
aufweist.
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Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Kurbelwelle der
Brennkraftmaschine während
der Kalibrierung von einem Elektromotor mit wenigstens in etwa konstanter
Drehzahl angetrieben wird.
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Vorteile der
Erfindung
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
kann die Kalibrierung einer Komponente unabhängig von dem üblichen
Schubbetrieb durchgeführt
werden. Stattdessen wird bei der vorliegenden Erfindung ein "künstlicher" Schubbetrieb erzeugt, in dem die Kurbelwelle
der Brennkraftmaschine von einem Elektromotor angetrieben wird.
Dies ist ohne Weiteres mit der für übliche Kalibrierungen
erforderlichen konstanten Drehzahl möglich. Ein derartiger Betriebszustand kann
vergleichsweise häufig,
gegebenenfalls sogar zu mehr oder weniger vorgegebenen Laufzeitabschnitten
der Brennkraftmaschine durchgeführt
werden. Das tatsächliche
Betriebsverhalten der entsprechenden Komponente ist daher in sehr
guter Näherung
bekannt, so dass die Brennkraftmaschine verbrauchs-, emissions-,
und geräuschoptimal
betrieben werden kann.
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Grundlage für das erfindungsgemäße Verfahren
ist die Erkenntnis, dass es insbesondere bei Brennkraftmaschinen,
die in Kraftfahrzeuge eingebaut sind, relativ häufig Betriebszustände gibt,
in denen von der Brennkraftmaschine nur ein geringes Drehmoment
erbracht werden muss. In einem solchen Betriebszustand ist es möglich, dass
das zur Drehung der Kurbelwelle erforderliche Drehmoment von einem
Elektromotor, der mit der Kurbelwelle verbunden ist, aufgebracht
wird, ohne dass hierdurch die gewünschte Benutzung der Brennkraftmaschine eingeschränkt wird.
Entsprechende Elektromotoren stehen heute zur Verfügung. Insgesamt
ist für
eine Kalibrierung nur ein vergleichsweise kurzer Zeitraum erforderlich.
Dieser liegt im Allgemeinen im Sekundenbereich. Während eines
solch kurzen Zeitraums kann der erfindungsgemäß vorgesehene Elektromotor
die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine antreiben, ohne dass hierdurch
ein elektrisches Versorgungssystem der Brennkraftmaschine in unzulässiger Weise
belastet wird.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung sind in Unteransprüchen
angegeben.
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In einer ersten besonders vorteilhaften
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird vorgeschlagen, dass für
den Antrieb der Kurbelwelle ein Starter-Generator verwendet wird.
Ein derartiger Starter-Generator ist beispielsweise aus der
DE 199 16 459 A1 bekannt.
Ein Starter-Generator wird einerseits als Anlassermotor verwendet,
um die Brennkraftmaschine in Gang zu setzen. Sobald die Brennkraftmaschine
jedoch in Gang gekommen ist, dient der Starter-Generator zur Stromerzeugung.
Wenn ein derartiges Gerät
vorhanden ist, kann das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden,
ohne dass zusätzliche
Hardware-Komponenten
erforderlich sind. Die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist bei dieser Ausgestaltung preiswert, und die entsprechende Brennkraftmaschine
baut kompakt.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die
Kalibrierung bei Leerlaufbedingungen der Brennkraftmaschine durchgeführt wird.
Das Drehmoment, das vom Elektromotor zu leisten ist, um die Kurbelwelle
in Drehung zu versetzen, ist bei Leerlaufbedingungen der Brennkraftmaschine
minimal. Somit reicht ein kleiner und preiswerter Elektromotor zum
Antrieb der Kurbelwelle aus. Darüber
hinaus ist bei einem Kraftfahrzeug die Kurbelwelle im Leerlauf von
den Antriebsrädern
getrennt, so dass Drehzahlschwankungen der Kurbelwelle aufgrund
von Drehzahlschwankungen der Antriebsräder ausgeschlossen sind. Dies
verbessert die Genauigkeit der Kalibrierung.
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Dabei ist es besonders vorteilhaft,
wenn während
der Kalibrierung eine Drehzahlregelung des Elektromotors, mit der
innerhalb einer Periode auftretende Drehungleichförmigkeiten
der Kurbelwelle ausgeregelt werden, ausgeschaltet wird. Eine derartige Drehzahlregelung
kann zum Einsatz kommen, um die innerhalb einer Periode, bei einer
Viertakt-Brennkraftmaschine also innerhalb von zwei Kurbelwellenumdrehungen,
auftretenden "mikroskopischen" Schwankungen der
Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle zu reduzieren. Eine Verlangsamung
der Kurbelwellen-Drehgeschwindigkeit tritt beispielsweise während der
Kompressionsphase des Kolbens eines Zylinders auf, wohingegen eine
Erhöhung
der Drehgeschwindigkeit während
des Expansionstaktes eines Zylinders beobachtet werden kann. Die
Beobachtung dieser "mikroskopischen" Drehungleichförmigkeiten ist
jedoch bei einigen Kalibrierungen sehr wichtig. Es kommt daher darauf
an, dass diese Drehungleichförmigkeiten
nicht durch eine entsprechende Drehzahlregelung des Elektromotors
kompensiert werden. Dies wird durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen gewährleistet.
Die Präzision
der Kalibrierung wird daher verbessert.
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Alternativ wäre es allerdings auch denkbar, dass
die Drehzahlregelung des Elektromotors während der Kalibrierung nicht
ausgeschaltet wird, so dass diese die Effekte der Einspritzung auszugleichen
versucht. In diesem Fall könnte
man durch eine Analyse der Reglerparameter ebenfalls auf die eingespritzte
Kraftstoffmenge schließen.
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Ferner ist es möglich, dass der Kraftstoff
von mindestens einer Einspritzvorrichtung direkt in einen der Einspritzvorrichtung
zugeordneten Brennraum eingespritzt wird und dass vor einer Kalibrierung
in einer Einleitphase die von der Einspritzvorrichtung eingespritzte
Kraftstoffmenge allmählich
bis auf im Wesentlichen Null reduziert und gleichzeitig das Drehmoment
des Elektromotors ausgehend von Null allmählich erhöht wird. Durch einen derart
allmählichen Übergang
wird der Komfort bei der Benutzung der Brennkraftmaschine verbessert.
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In analoger Weise hierzu wird vorgeschlagen,
dass der Kraftstoff von mindestens einer Einspritzvorrichtung direkt
in einen der Einspritzvorrichtung zugeordneten Brennraum eingespritzt
wird, und dass nach einer Kalibrierung in einer Ausleitphase die
von der Einspritzvorrichtung eingespritzte Kraftstoffmenge ausgehend
von im Wesentlichen Null allmählich
erhöht
und gleichzeitig das Drehmoment des Elektromotors allmählich auf
Null abgesenkt wird. Auch diese Maßnahmen dienen zur Komfortverbesserung
bei der Benutzung der Brennkraftmaschine. Beide oben beschriebenen
Maßnahmen
ermöglichen einen
sanften Übergang
vom "befeuerten" Betrieb der Brennkraftmaschine
zum elektromotorischen Betrieb, und umgekehrt.
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Besonders vorteilhaft ist jene Weiterbildung des
erfindungsgemäßen Verfahrens,
bei welcher der Kraftstoff von mindestens einer Einspritzvorrichtung direkt
in einen der Einspritzvorrichtung zugeordneten Brennraum eingespritzt
wird, und bei der mindestens eine zu kalibrierende Komponente die
Einspritzvorrichtung ist und die Kalibrierung den Schritt umfasst, dass
jene Ansteuerdauer der Einspritzvorrichtung ermittelt wird, bei
der eine bestimmte minimale Kraftstoffmenge in den Brennraum gelangt.
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Durch eine solche Kalibrierung kann
eine Drift der die Ansteuerdauer der Einspritzvorrichtung mit der eingespritzten
Kraftstoffmenge verknüpfenden
Kennlinie erfasst werden. Die entsprechenden Erkenntnisse können für einen
optimierten Betrieb der Brennkraftmaschine verwertet werden. Dadurch, dass
das erfindungsgemäße Verfahren
in einer gewissen Regelmäßigkeit
durchgeführt
werden kann, ist es auch möglich,
die erfasste Drift mit einer maximal zulässigen Drift zu vergleichen
und auf diese Weise ein drohendes Versagen einer Einspritzvorrichtung
zu erkennen. Die Betriebssicherheit der Brennkraftmaschine kann
auf diese Weise erheblich verbessert werden.
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In Weiterbildung hierzu wird vorgeschlagen, dass
zur Kalibrierung der Einspritzvorrichtung die Ansteuerdauer allmählich, insbesondere
stufenweise, erhöht
wird, bis eine Drehungleichförmigkeit
einen bestimmten Wert erreicht oder übersteigt, und dass die Differenz
der Ansteuerdauer zwischen einer früheren Kalibrierung und der
aktuellen Kalibrierung für eine
Adaption der Ansteuerung der Einspritzvorrichtung verwendet wird.
Mit diesem Verfahren kann in kurzer Zeit und sehr zuverlässig die
aktuelle Position der Kennlinie der Einspritzvorrichtung ermittelt
werden. Eine entsprechende Adaption der Ansteuerung der Einspritzvorrichtung
führt zu
einer Verbesserung des Betriebsverhaltens der Brennkraftmaschine.
Vor allem das Emissions-, das Verbrauchs-, und das Geräuschverhalten
der Brennkraftmaschine werden auf diese Weise verbessert.
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Möglich
ist aber auch, dass eine zu kalibrierende Komponente ein Geberrad
der Kurbelwelle und/oder eine Lambdasonde ist. Mit dem Geberrad der
Kurbelwelle wird die Winkelstellung der Kurbelwelle erfasst. Durch
eine entsprechende Kalibrierung kann diese Winkelstellung mit noch
höherer
Genauigkeit gemessen werden.
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Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm,
welches zur Durchführung
des Verfahrens der obigen Art programmiert und auf einem Speichermedium
gespeichert ist.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung
ist ferner ein elektrisches Speichermedium für ein Steuergerät einer
Brennkraftmaschine, auf dem ein Computerprogramm der obigen Art
abgespeichert ist.
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Ebenso ist Gegenstand der vorliegenden
Erfindung ein Steuer- und/oder Regelgerät für eine Brennkraftmaschine,
welches zur Anwendung in einem Verfahren der obigen Art programmiert
ist.
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Schließlich wird auch noch auf eine
Brennkraftmaschine Bezug genommen, insbesondere für ein Kraftfahrzeug,
mit einem Elektromotor, welcher wenigstens zeitweise eine Kurbelwelle
antreibt, und mit einem Steuer- und/oder Regelgerät, welches
zur Anwendung in einem Verfahren der obigen Art programmiert ist.
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Zeichnung
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Nachfolgend wird ein besonders bevorzugtes
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende
Zeichnung im Detail erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
schematische Prinzipdarstellung einer Brennkraftmaschine mit mehreren
Komponenten;
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2 ein
Ablaufschema eines Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine
von 1 und insbesondere
zum Kalibrieren einer Komponente der Brennkraftmaschine von 1;
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3 ein
Diagramm, in dem zwei Kennlinien eines Injektors der Brennkraftmaschine
von 1 dargestellt sind;
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4 ein
Diagramm, in dem die Drehgeschwindigkeit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine
von 1 über der
Zeit aufgetragen ist; und
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5 ein
Diagramm, in dem die Ansteuerdauern eines Injektors während einer
Kalibrierung über
der Zeit dargestellt sind.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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In 1 trägt eine
Brennkraftmaschine insgesamt das Bezugszeichen 10. Sie
treibt ein Kraftfahrzeug 12 an, welches in 1 nur schematisch durch eine gestrichelte
Linie angedeutet ist.
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Die Brennkraftmaschine 10 umfasst
vier Zylinder, von denen in 1 nur
einer dargestellt ist. Er umfasst einen Brennraum 14, in
den die Verbrennungsluft über
ein Einlassventil 16 und ein Ansaugrohr 18 gelangt.
Die heißen
Verbrennungsabgase werden aus dem Brennraum 14 über ein
Auslassventil 20 und ein Abgasrohr 22 abgeführt.
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Kraftstoff, vorliegend Benzin, gelangt über einen
Injektor 24 in den Brennraum 14. Der Injektor 24 ist
dabei direkt dem Brennraum 14 zugeordnet und spritzt den
Kraftstoff direkt in den Brennraum 14 ein. Der Kraftstoff
wird dem Injektor 24 unter hohem Druck von einem Kraftstoffsystem 26 bereitgestellt. Das
im Brennraum 14 vorhandene Kraftstoff-Luft-Gemisch wird von einer Zündkerze 28 entzündet. Diese wird
von einem Zündsystem 30 angesteuert.
Es versteht sich allerdings, dass das nachfolgend beschriebene Verfahren
in gleicher Weise und mit den gleichen Vorteilen auch bei Diesel-Brennkraftmaschinen eingesetzt
werden kann, welche über
keine Zündkerze
verfügen.
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Eine Kurbelwelle 32 wird
bei eingeschalteter Brennkraftmaschine 10 im Normalbetrieb
von einem in 1 nicht
dargestellten Kolben und einem entsprechenden Pleuel 32 in
Drehung versetzt. Die Winkelstellung der Kurbelwelle 32 wird
von einem Geberrad 34 abgegriffen. Dieses liefert Signale
an ein Steuer- und Regelgerät 36,
welches aus der Winkelstellung wiederum die Drehgeschwindigkeit
und die Drehzahl ermittelt. Das Steuer- und Regelgerät 36 erhält auch
Signale von einer Lambdasonde 38, die im Abgasrohr 22 angeordnet
ist. Vom Steuer- und Regelgerät 36 angesteuert
wird zum einen der Injektor 24, und zum anderen ein Starter-Generator 40.
Dieser ist über
eine mechanische Verbindung 42 an die Kurbelwelle 32 angekoppelt.
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Zur Kalibrierung bestimmter Komponenten der
Brennkraftmaschine 10 wird gemäß einem Verfahren vorgegangen,
welches in 2 dargestellt
ist und welches in Form eines Computerprogramms auf einem Speicher 44 des
Steuer- und Regelgeräts 36 abgelegt
ist. Bei der zu kalibrierenden Komponente kann es sich um den Injektor 24 und/oder
das Geberrad 34 und/oder die Lambdasonde 38 handeln.
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Nach einem Startblock 46 wird
in einem Block 48 überprüft, ob die
Brennkraftmaschine 10 gerade in einem niedrigen Teillastbereich
arbeitet. Ein derartiger niedriger Teillastbereich kann beispielsweise
Leerlauf sein. Hierzu werden gegebenenfalls auch Signale ausgewertet,
aus denen die Schaltstellung eines in 1 nicht
dargestellten Getriebes und/oder einer in 1 ebenfalls nicht dargestellten Kupplung ermittelt
werden kann. Gleichzeitig wird festgestellt, ob die Drehzahl der
Kurbelwelle 32 insgesamt gerade im Wesentlichen konstant
ist.
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Ist dies der Fall (Antwort im Block 48 ist "ja"), wird im Block 50 die
sogenannten "Einleitphase" in Gang gesetzt
und durchgeführt.
In dieser wird die Leistung der Brennkraftmaschine 10,
welche aufgrund einer Verbrennung von Kraftstoff in den Brennräumen 14 der
Brennkraftmaschine 10 basiert, allmählich auf Null reduziert. Dies
geschieht dadurch, dass die von den Injektoren 24 eingespritzte
Kraftstoffmenge allmählich
auf Null reduziert wird. Gleichzeitig wird jedoch der Starter-Generator 40,
welcher bisher im Generatorbetrieb arbeitete, auf Starterbetrieb
umgestellt und das von ihm erbrachte Drehmoment allmählich erhöht. Eine
typische Dauer der Einleitphase liegt im Bereich von einigen Hundert
Millisekunden.
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Nach Abschluss der Einleitphase 50 wird
die Kurbelwelle 32 ausschließlich vom Starter-Generator 40 angetrieben.
Nun wird im Block 52 eine Drehzahlregelung des Starter-Generators 40 ausgeschaltet. Durch
diese werden mikroskopische Drehungleichförmigkeiten, also Schwankungen
der Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 32 innerhalb einer
Periode, im Wesentlichen kompensiert, was im Normalfall das Geräuschverhalten
der Brennkraftmaschine 10 verbessert. Für ein präzises Ergebnis einer Kalibrierung
einer Komponente müssen
derartige Drehungleichförmigkeiten
jedoch gerade erfasst werden können.
Hierzu dient die Stilllegung der Drehzahlregelung. Eine derartige
Kalibrierung einer Komponente der Brennkraftmaschine 10 wird
im Block 54 durchgeführt.
Auch hierfür
genügen üblicherweise
einige Hundert Millisekunden.
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Nach Abschluss der Kalibrierung einer
Komponente im Block 54 wird im Block 56 die Drehzahlregelung
wieder eingeschaltet. Anschließend
beginnt im Block 58 die sogenannte "Ausleitphase". Während dieser
wird der Betrieb des Starter-Generators 40 zum Antrieb
der Kurbelwelle 32 beendet, und es wird wieder zu einem "befeuerten" Antrieb der Kurbelwelle 32 übergegangen.
Dies bedeutet, dass die Kurbelwelle 32 wieder durch eine
Verbrennung von Kraftstoff in den Brennräumen der Brennkraftmaschine 10 in
Drehung versetzt wird. Hierzu wird das Drehmoment des Starter-Generators 40 allmählich auf
Null zurückgefahren
und gleichzeitig die Einspritzmenge, welche durch die Injektoren 24 in
die entsprechenden Brennräume 14 der
Brennkraftmaschine 10 gelangt, wieder erhöht. Auch
diese Phase dauert üblicherweise
einige Hundert Millisekunden im Block 60. Insgesamt kann
auf diese Art und Weise eine Kalibrierung einer Komponente einschließlich der
damit zusammenhängenden
Verfahrensschritte innerhalb ungefähr einer Sekunde durchgeführt werden.
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Die im Block 54 von 2 vorgenommene Komponenten-Kalibrierung wird
nun am Beispiel eines Injektors 24 und unter Bezugnahme
auf die 3 bis 5 im Detail erläutert:
Der Injektor 24 umfasst
ein Ventilelement, welches von einem piezoelektrischen oder einem
elektromagnetischen Aktor betätigt
wird. Dessen Betriebsverhalten hängt
von verschiedenen Einflussfaktoren ab, unter anderem auch von seiner
Betriebszeit. Mit der Zeit kann es aber auch zu Abnützungserscheinungen
an einem Ventilsitz des Injektors 24 kommen, und/oder der
Querschnitt von Austrittsöffnungen,
durch die der Kraftstoff aus dem Injektor 24 in den Brennraum 14 gelangt,
kann sich mit der Zeit verändern.
Dies führt dazu,
dass eine Kennlinie, welche die Ansteuerdauer des Injektors 24 mit
der von ihm abgegebenen Kraftstoffmenge verknüpft, über der Laufzeit des Injektors 24 einer
gewissen Drift unterliegt.
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Eine Kennlinie zu einem bestimmten
Ausgangszustand N des Injektors 24 ist in 3 mit KN bezeichnet. Um eine bestimmte
Kraftstoffmenge Q1 einzuspritzen, ist in diesem Ausgangszustand
eine Ansteuerdauer ETN erforderlich. Während dieser Zeitdauer ETN
wird beispielsweise der Elektromagnet des Injektors 24 bestromt.
Eine Kennlinie desselben Injektors 24 zu einem späteren Betriebszeitpunkt A
ist in 3 mit KA bezeichnet.
Man erkennt, dass zum Betriebszeitpunkt A mit der Ansteuerdauer
ETN vom Injektor 24 überhaupt
kein Kraftstoff abgegeben werden würde.
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Insbesondere die Einspritzung kleiner
Kraftstoffmengen ist jedoch in Form von "Piloteinspritzungen" zur Reduzierung des Verbrennungsgeräusches gewünscht. Dem
wird bisher dadurch begegnet, dass von vornherein, also bereits
zum Betriebszeitpunkt N, die Kennlinie KA zur Berechnung der Ansteuerdauer
des Injektors 24 verwendet wird. Dies führt zum Betriebszeitpunkt A
zwar zu einem optimalen Betrieb des Injektors 24, zum Betriebszeitpunkt
N wird bei einer Ansteuerdauer ETA jedoch die Kraftstoffmenge Q2
eingespritzt, was deutlich mehr ist als die eigentlich erwartete
Kraftstoffmenge Q1. Dies verschlechtert wiederum das Emissionsverhalten
der Brennkraftmaschine 10.
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Um all dies zu vermeiden, wird das
in 2 dargestellte Verfahren
von Zeit zu Zeit auf den Injektor 24 angewandt. Es wird
also zunächst
der "befeuerte" Betrieb der Brennkraftmaschine 10 beendet
und die Kurbelwelle 32 ausschließlich vom Starter-Generator 40 mit
einer konstanten mittleren Drehzahl RPMM (vergleiche 4) angetrieben. Dabei treten innerhalb
einer Periode P Drehungleichförmigkeiten, also
Schwankungen der mikroskopischen Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 32,
auf. Diese werden durch die unterschiedlichen Widerstandsmomente, die
auf die Kurbelwelle 32 einwirken (Kompressionstakt, Expansionstakt,
...), verursacht. Die entsprechenden Drehungleichförmigkeiten
werden vom Geberrad 34 erfasst und im Steuer- und Regelgerät 36 verarbeitet.
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Zur Kalibrierung des Injektors 24 wird
nun von Periode P zu Periode P die Ansteuerdauer ET des Injektors 24 erhöht (vergleiche 5). Man erkennt, dass zu den Zeitpunkten
t1 und t2 noch keine Veränderung
der Drehgeschwindigkeit am Ende des Expansionstaktes des entsprechenden
Zylinders des Brennraums 14 beobachtet werden kann. Erst
zum Zeitpunkt t3 kann man eine Erhöhung der Drehgeschwindigkeit
erkennen und erst zum Zeitpunkt t5 übersteigt die mikroskopische
Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 32 einen Grenzwert
RPMG. Dieser liegt um einen festen Differenzwert DRPM oberhalb der
maximalen Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 32 im "unbefeuerten" Betrieb der Brennkraftmaschine 10.
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Man geht davon aus, dass diese Schwankung
der "mikroskopischen" Drehgeschwindigkeit durch
eine Verbrennung von Kraftstoff verursacht wurde. Wenn also die
mikroskopische Drehgeschwindigkeit den Grenzwert RPMG übersteigt,
kann man auf eine Einspritzung einer minimalen Kraftstoffmenge in
den Brennraum 14 der Brennkraftmaschine 10 schließen. Da
als Startwert für
die Ansteuerdauer ET zum Zeitpunkt t1 jene Ansteuerdauer verwendet wurde,
die bei der vorhergehenden Kalibrierung zur Abgabe der minimalen
Kraftstoffmenge erforderlich war, entspricht die Differenz zwischen
den Ansteuerdauern zu den Zeitpunkten t1 und t5 einer Drift DET (vergleiche
auch 3), um die sich
die Kennlinie K des Injektors 24 verschoben hat.
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Dies wird bei einer Adaption der
Ansteuerung des Injektors 24 berücksichtigt, so dass dieser nun – für einen
bestimmten Zeitraum – wieder
mit hoher Präzision
betrieben werden kann. Dabei ist es möglich, dass dann, wenn die
Drift DET einen bestimmten Grenzwert überschreitet, ein Eintrag in
einen Fehlerspeicher erfolgt oder/und eine Warnanzeige ausgegeben
wird, da eine übergroße Drift
DET ein Anzeichen für
einen abnormalen Verschleiß des
Injektors 24 sein kann.
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Es wird noch darauf hingewiesen,
dass die Kalibrierung auch auf Anforderung durch den Benutzer oder
in einer Werkstatt durchgeführt
werden kann.