DE10314036A1 - Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoff-Direkteinspritzung - Google Patents

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Abstract

Bei einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoff-Direkteinspritzung wird der Kraftstoff in einer Kraftstoff-Sammelleitung gespeichert. Er gelangt von dort über mindestens eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung direkt in einen Brennraum. Der Druck in der Kraftstoff-Sammelleitung wird mittels eines Stellglieds nach einem Sollwert geregelt. Es sind verschiedene Betriebsarten vorgesehen, welche sich durch mindestens einen Einspritzparameter unterscheiden. Um hierdurch verursachten Druckschwankungen entgegenzuwirken, wird vorgeschlagen, dass bei einer Änderung der Betriebsart eine Vorsteuerung aktiviert wird (62), welche auf das Stellglied wirkt.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoff-Direkteinspritzung, bei dem Kraftstoff in einer Kraftstoff-Sammelleitung gespeichert wird und von dort über mindestens eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung direkt in einen der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung zugeordneten Brennraum gelangt, bei dem der Druck in der Kraftstoff-Sammelleitung mittels eines Stellglieds nach einem Sollwert geregelt wird, und bei dem verschiedene Betriebsarten vorgesehen sind, welche sich durch mindestens einen Einspritzparameter unterscheiden.
  • Ein solches Verfahren ist vom Markt her bekannt. Es wird bei Diesel- und Benzin-Brennkraftmaschinen angewandt. Der Kraftstoff wird von einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe in eine Kraftstoff-Sammelleitung ("Rail") gepumpt und dort unter hohem Druck gespeichert. An die Kraftstoff-Sammelleitung sind mehrere Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen angeschlossen, welche den Kraftstoff direkt in ihnen zugeordnete Brennräume einspritzen. Die Brennkraftmaschine kann dabei in unterschiedlichen Betriebsarten betrieben werden. Die Betriebsarten unterscheiden sich zumindest durch solche Parameter, welche die Einspritzung des Kraftstoffs charakterisieren. Hierzu gehören der Einspritzzeitpunkt, die Einspritzdauer, die Anzahl der Einspritzungen pro Arbeitsspiel, und so weiter.
  • Um den Kraftstoff mit möglichst hoher Genauigkeit von einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung in den ihr zugeordneten Brennraum einspritzen zu können, sollte der Druck in der Kraftstoff-Sammelleitung möglichst konstant sein und/oder möglichst genau einem gewünschten Wert entsprechen. Daher ist eine geschlossene Regelstrecke vorgesehen, mittels der der Druck in der Kraftstoff-Sammelleitung nach einem Sollwert geregelt wird. Zur Einstellung des Drucks ist ein entsprechendes Stellglied vorgesehen.
    •
  • Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass der Kraftstoff mit möglichst hoher Präzision in die Brennräume abgegeben werden kann, um so ein günstiges Emissions- und Verbrauchsverhalten und eine gute Laufruhe der Brennkraftmaschine zu realisieren.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass bei einer Änderung der Betriebsart eine Vorsteuerung aktiviert wird, welche auf das Stellglied wirkt.
  • Vorteile der Erfindung
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können Druckschwankungen aufgrund einer Änderung der Betriebsart in eine andere Betriebsart weitgehend vermieden werden. Hierdurch kann der Einspritzdruck bei einem gewünschten Druckniveau gehalten werden, so dass druckbedingte Schwankungen der von einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung in einen Brennraum eingespritzten Kraftstoffmenge reduziert oder ganz vermieden werden können. Der Kraftstoff kann also mit hoher Präzision auch während des Umschaltens von einer Betriebsart in eine andere in die Brennräume eingebracht werden, was letztlich das Emissions- und Verbrauchsverhalten und die Laufruhe der Brennkraftmaschine positiv beeinflusst.
  • Dabei wurde erkannt, dass derartige Schwankungen des Drucks in der Kraftstoff-Sammelleitung durch Änderungen mindestens eines Einspritzparameters, beispielsweise des Einspritzzeitpunkts oder der Einspritzdauer, hervorgerufen werden können, welche dann durch die geschlossene Regelstrecke wieder ausgeregelt werden müssen. Derartige Druckschwankungen in der Kraftstoff-Sammelleitung, welche durch eine Änderung eines Einspritzparameters hervorgerufen werden können, werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, dass eine Änderung beziehungsweise eine Änderungsabsicht erkannt und abhängig hiervon eine Vorsteuerung aktiviert wird, welche direkt das Ansteuersignal, mit dem das Stellglied angesteuert wird, beeinflusst und so einer erwarteten Druckänderung entgegenwirkt.
  • Die Regelung muss also, wenn überhaupt, nur einen vergleichsweise geringen Unterschied zwischen dem Soll- und dem Istwert des Druckes in der Kraftstoff-Sammelleitung ausregeln, was schnell zu konstanten Druckverhältnissen in der Kraftstoff-Sammelleitung führt. Erfindungsgemäß müssen also durch eine Umschaltung von einer Betriebsart in eine andere hervorgerufene Druckschwankungen nicht vollständig von dem geschlossenen Regelkreis ausgeregelt werden, sondern sie werden von vornherein durch die Vorsteuerung klein gehalten oder ganz vermieden.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
  • In einer ersten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, dass durch die Vorsteuerung eine Fördermenge der Kraftstoffpumpe verändert wird. Dieses Verfahren bietet sich bei einer sogenannten "Mengenregelung" an, bei der der Druck in der Kraftstoff-Sammelleitung über die Fördermenge der Kraftstoffpumpe, welche in die Kraftstoff-Sammelleitung fördert, eingestellt wird. Bei einem solchen Verfahren wird die Leistungsaufnahme der Kraftstoffpumpe vergleichsweise gering gehalten, da im Wesentlichen nur jene Kraftstoffmenge gefördert wird, die tatsächlich auch von den Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen aus der Kraftstoff-Sammelleitung abgerufen wird. Die verminderte Leistungsaufnahme führt zu einem vergleichsweise geringen Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine.
  • In Weiterbildung hierzu wird auch vorgeschlagen, dass durch die Vorsteuerung eine Schließdauer eines Mengensteuerventils, mit dem die Fördermenge der Kraftstoffpumpe eingestellt werden kann, verändert wird. Ein solches Mengensteuerventil ist bei fast allen üblichen Hochdruck-Kraftstoffpumpen ohnehin vorhanden, so dass ein solches Verfahren sehr leicht und ohne Zusatzkosten realisiert werden kann.
  • Alternativ oder zusätzlich hierzu kann durch die Vorsteuerung auch die Stellung eines Druckregelventils, welches an die Kraftstoff-Sammelleitung angeschlossen ist, verändert werden. Eine solche "direkte Druckregelung" gestattet eine besonders präzise Einstellung des Druckes in der Kraftstoff-Sammelleitung und eine schnelle Reaktion auf Druckschwankungen, da ein solches Druckregelventil eine vergleichsweise schnelle Reaktionszeit aufweist. Das angegebene Mengensteuerventil beziehungsweise das Druckregelventil sind also Stellglieder im Sinne der obigen Beschreibung.
  • Eine andere Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorsteuerung nur kurzzeitig, vorzugsweise während einer einzigen Förderphase der Kraftstoffpumpe, auf das Stellglied wirkt. Wenn die Vorsteuerung nur für einen kurzen Zeitpunkt aktiviert wird, wird ein "Übersteuern" des Drucks vermieden. Letztlich wird hierdurch der Tatsache Rechnung getragen, dass von einer Betriebsart in eine andere üblicherweise nicht allmählich, sondern "schlagartig" von einer Einspritzung zur nächsten Einspritzung beziehungsweise von einer Einspritzsequenz zu einer nachfolgenden Einspritzsequenz umgeschaltet wird. Durch eine entsprechend kurze Aktivierung der Vorsteuerung wird ein unnötiges Außer-Kraft-Setzen der Druckregelung vermieden, und so die Präzision bei der Einstellung des Drucks in der Kraftstoff-Sammelleitung erhöht. Auch dies kommt letztlich dem Emissions- und Verbrauchsverhalten der Brennkraftmaschine zugute, ebenso wie der Laufruhe der Brennkraftmaschine.
  • Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein Einspritzparameter der Einspritzzeitpunkt, und wird der Einspritzzeitpunkt erst dann nach spät verlegt, wenn die Vorsteuerung aktiviert worden ist. Eine derartige Verlegung des Einspritzzeitpunktes nach spät ist beispielsweise dann erforderlich, wenn von der Betriebsart "homogen" in die Betriebsart "Schicht" gewechselt wird. Es versteht sich dabei, dass unter dem Begriff "Einspritzzeitpunkt" kein absoluter Zeitwert, sondern eine Winkellage einer Kurbelwelle zu Beginn einer Einspritzung bezogen auf eine Referenz-Winkellage gemeint ist.
  • Eine derartige Verlegung des Einspritzzeitpunktes nach spät führt zu einer gegenüber dem normalen Betriebstakt verlängerten Pause zwischen der letzten Einspritzung der ursprünglichen Betriebsart und der ersten Einspritzung in der neuen Betriebsart. Somit wird aus der Kraftstoff-Sammelleitung weniger Kraftstoff entnommen. Um während dieser Pause einen nicht gewünschten Druckanstieg zu vermeiden, muss daher bereits vor der Pause entsprechend reagiert werden. Diese Reaktion kann beispielsweise in einer verkürzten Förderphase der Kraftstoffpumpe bestehen.
  • Vorgeschlagen wird auch, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Einspritzparameter der Einspritzzeitpunkt ist und dass die Vorsteuerung erst dann aktiviert wird, wenn ein Einspritzzeitpunkt nach früh verlegt wurde. Dies entspricht beispielsweise einem Wechsel von der Betriebsart "Schicht" in die Betriebsart "homogen". Zwischen der letzten Einspritzung der ursprünglichen Betriebsart und der ersten Einspritzung der neuen Betriebsart liegt ein vergleichsweise kurzer Zeitraum. Um den hierdurch verursachten Druckabfall in der Kraftstoff-Sammelleitung möglichst schnell wieder auszugleichen, und um einen unerwünscht hohen Druck in der Kraftstoff-Sammelleitung zu vermeiden, darf die Vorsteuerung erst nach dem Umschalten aktiviert werden.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm, welches zur Durchführung des Verfahrens der obigen Art programmiert und auf einem Speichermedium gespeichert ist.
  • Ferner ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein elektrisches Speichermedium für ein Steuer- und/oder Regelgerät einer Brennkraftmaschine, auf dem ein Computerprogramm der obigen Art abgespeichert ist.
  • Auch ein Steuer- und/oder Regelgerät für eine Brennkraftmaschine ist Gegenstand der Erfindung, welches zur Anwendung in einem Verfahren der obigen Art programmiert ist.
  • Schließlich wird auch noch eine Brennkraftmaschine beansprucht, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Steuer- und/oder Regelgerät, welches zur Anwendung in einem Verfahren der obigen Art programmiert ist.
    •
  • Nachfolgend werden besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung im Detail erläutert.
  • In der Zeichnung zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoff-Sammelleitung, in welche von einer Kraftstoffpumpe gefördert und aus der Kraftstoff von Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen entnommen wird;
  • 2 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine von 1;
  • 3 ein Diagramm, in dem ein Druck in der Kraftstoff-Sammelleitung, die Förderphasen der Kraftstoffpumpe, und die Einspritzimpulse der Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen der Brennkraftmaschine von 1 über einem Winkel einer Kurbelwelle, bei einer Änderung der Betriebsart und ohne Einwirkung einer Vorsteuerung, aufgetragen sind;
  • 4 ein Diagramm ähnlich 3, mit Einwirkung einer Vorsteuerung;
  • 5 ein Diagramm ähnlich 3, bei einer anderen Betriebsartenänderung und ohne Vorsteuerung;
  • 6 ein Diagramm ähnlich 5, mit Einwirkung einer Vorsteuerung; und
  • 7 ein Flussdiagramm ähnlich 2 eines alternativen Verfahrens.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In 1 trägt eine Brennkraftmaschine insgesamt das Bezugszeichen 10. Sie treibt ein in 1 nicht näher dargestelltes Kraftfahrzeug an. Zu der Brennkraftmaschine 10 gehört ein Kraftstoffsystem 12.
  • Das Kraftstoffsystem 12 umfasst einen Kraftstoffbehälter 14, aus dem eine elektrische Kraftstoffpumpe 16 Kraftstoff zu einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe 18 fördert. Diese umfasst wiederum eine Fördereinheit 20, beispielsweise eine Radialkolbenpumpe, und ein elektromagnetisches Mengensteuerventil 22, mit dem eine Auslassseite der Fördereinheit 20 mit ihrer Einlassseite verbunden werden kann.
  • Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 18 komprimiert den Kraftstoff und fördert ihn zu einer Kraftstoff-Sammelleitung 24, in der der Kraftstoff unter hohem Druck gespeichert ist. An diese sind mehrere Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen 26 angeschlossen, die den Kraftstoff direkt in ihnen jeweils zugeordnete Brennräume 28 einspritzen. Durch eine Verbrennung des eingespritzten Kraftstoffs in den Brennräumen 28 wird eine Kurbelwelle 30 in Drehung versetzt. Vorliegend handelt es sich um eine Sechszylinder-Viertakt-Brennkraftmaschine 10.
  • Die Winkelstellung der Kurbelwelle 30 wird von einem Winkelsensor 32 erfasst. Der Druck in der Kraftstoff-Sammelleitung 24 wird von einem Drucksensor 34 erfasst. Beide Sensoren liefern ihre Signale an ein Steuer- und Regelgerät 36, welches unter anderem das Mengensteuerventil 22, die Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen 26, und ein Druckregelventil 38 ansteuert, mit dem der Druck in der Kraftstoff-Sammelleitung 24 eingestellt werden kann. Vom Druckregelventil 38 führt eine Rücklaufleitung 40 zum Kraftstoffbehälter 14 zurück.
  • Das Steuer- und Regelgerät 36 steuert beziehungsweise regelt den Betrieb der Brennkraftmaschine 10. Dies geschieht mittels eines Verfahrens, welches als Computerprogramm auf einem Speicher 42 des Steuer- und Regelgeräts 36 abgelegt ist. Eine erste Möglichkeit eines solchen Verfahrens wird nun unter Bezugnahme auf die 2 bis 6 im Detail erläutert. Dabei wird davon ausgegangen, dass das Mengensteuerventil 22 ein Stellglied einer geschlossenen Regelstrecke ist, mit dem der Druck in der Kraftstoff-Sammelleitung 24 nach einem Sollwert geregelt wird.
  • Bekanntermaßen können Brennkraftmaschinen mit Kraftstoff-Direkteinspritzung in unterschiedlichen Betriebsarten betrieben werden. So wird beispielsweise in einer Betriebsart "Schicht" der Kraftstoff im Wesentlichen gegen Ende des Kompressionstaktes eines Brennraums 28 eingespritzt, wohingegen er in einer Betriebsart "homogen" im Wesentlichen während eines Ansaugtaktes eingespritzt wird (in den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen erfolgt in der Betriebsart "homogen" eine zusätzliche Einspritzung im Kompressionstakt, um das Klopfrisiko zu verringern).
  • Nach einem Startblock 44 wird in einem Block 46 abgefragt, ob eine Umschaltung von einer Betriebsart in eine andere Betriebsart gewünscht ist. Ein derartiger Änderungswunsch kann beispielsweise vom Lastzustand der Brennkraftmaschine 10 abhängen. Ist die Antwort im Block 46 "ja", wird im Block 47 abgefragt, ob die erste Einspritzung der neuen Betriebsart gegenüber der letzten Einspritzung der vorhergehenden Betriebsart nach spät (Wechsel von der Betriebsart "homogen" in die Betriebsart "Schicht") oder nach früh verlegt wird (Wechsel von der Betriebsart "Schicht" in die Betriebsart "homogen"). Zunächst wird eine Spätverlegung, also ein Betriebsartenübergang von "homogen" nach "Schicht" betrachtet:
    In den entsprechenden 3 und 4 ist jene Kurve, welche den Verlauf eines Kraftstoffdruckes PR in der Kraftstoff-Sammelleitung 24 wiedergibt, mit dem Bezugszeichen 48 versehen. Die Förderphasen der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 18 sind mit 50 gekennzeichnet, die Einspritzimpulse der Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen 26 mit 52 beziehungsweise 53. Ein Bereich 54 in den Diagrammen 3 und 4 zeigt den Betrieb in der Betriebsart "homogen", ein Bereich 56 einen Übergangsbetrieb (gestrichelt dargestellt), und ein Bereich 58 den Betrieb der Brennkraftmaschine 10 in der Betriebsart "Schicht". Man erkennt, dass pro Arbeitsspiel in beiden Betriebsarten sogenannte Doppeleinspritzungen 52a und 52b beziehungsweise 53a und 53b vorgesehen sind.
  • In 3 haben die Förderphasen 50 der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 18 in allen Betriebsbereichen 54, 56 und 58 die gleiche Dauer. Bei der Umschaltung von der Betriebsart "homogen" in die Betriebsart "Schicht" im Übergangsbereich kommt es zwischen der letzten Einspritzung 52a in der Betriebsart "homogen" und der ersten Einspritzung 53a in der nachfolgenden Betriebsart "Schicht" zu einer Pause 60, welche länger ist als die Dauer eines Arbeitstaktes. Bei konstanter Fördermenge der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 18 würde also weniger Kraftstoff aus der Kraftstoff-Sammelleitung 24 abgerufen werden, was zu einer entsprechenden Erhöhung 61 (3) des Drucks PR in der Kraftstoff-Sammelleitung 24 führen würde.
  • Um dies zu vermeiden, wird bei dem in 2 dargestellten Verfahren im Block 62a eine Vorsteuerung aktiviert, welche die normale Druckregelung übersteuert. Dies führt dazu, dass das Mengensteuerventil 22 nur vergleichsweise kurz geschlossen ist, was eine entsprechend verkürzte Förderphase 50a in 4 zur Folge hat. Es wird also weniger Kraftstoff von der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 18 in die Kraftstoff-Sammelleitung 24 gefördert als bei den vorhergehenden Förderphasen 50. In einem Block 64a in 2 wird in einem bestimmten Zeitraster abgefragt, ob die durch die Vorsteuerung entsprechend angepasste Förderphase 50a bereits durchgeführt worden ist. Nur wenn die Antwort im Block 64 "ja" ist, wird im Block 66a die Umschaltung von der Betriebsart "homogen" in die Betriebsart "Schicht" freigegeben.
  • In einem Block 68a wird abgefragt, ob die Umschaltung von einer Betriebsart in die andere Betriebsart tatsächlich realisiert worden ist. Im Grunde wird in diesem Block abgefragt, ob die bezogen auf den Kurbelwinkel erste Einspritzung 52b in der neuen Betriebsart "Schicht" erfolgt ist. Erst dann wird im Block 70 wieder die normale Druckregelung und die entsprechende Förderung durch die Kraftstoff-Hochdruckpumpe 18 freigegeben. Das Verfahren endet in einem Block 72.
  • Bei einem Vergleich der 3 und 4 erkennt man, dass bei dem Ausführungsbeispiel von 4 mit aktivierter Vorsteuerung ein sehr gleichmäßiger Verlauf des Drucks PR in der Kraftstoff-Sammelleitung 24 über alle drei Bereiche 54, 56 und 58 erhalten wird. Man erkennt ferner aus 4, dass die Vorsteuerung nur eine einzige Förderphase 50a beeinflusst, also insgesamt nur sehr kurzzeitig wirkt.
  • Ist die Antwort im Block 47 in 2 "nein", bedeutet dies, dass eine Verlegung des Einspritzzeitpunktes nach früh gewünscht ist, entsprechend einer Umschaltung von der Betriebsart "Schicht" in die Betriebsart "homogen". Dies wird nun unter Bezugnahme auf die 5 und 6 im Detail erläutert. Dabei tragen funktionsäquivalente Bereiche die gleichen Bezugszeichen wie in den 3 und 4.
  • Anders als bei der oben beschriebenen Verstellung des Einspritzzeitpunktes nach spät wird im Block 66b zunächst die Umschaltung des Einspritzzeitpunktes freigegeben. Im nachfolgenden Block 68b wird abgefragt, ob die Umschaltung tatsächlich realisiert worden ist. Erst wenn die Antwort im Block 68b "ja" ist, wird im Block 62b eine Vorsteuerung derart aktiviert, dass das Mengensteuerventil 22 während eines längeren Zeitraums geschlossen ist, was zu einer entsprechend verlängerten Förderphase 50b in 6 führt.
  • Hierdurch wird auf die während der Übergangsphase 56 verstärkte Ableitung von Kraftstoff aus der Kraftstoff-Sammelleitung 24 reagiert und ein unerwünschter Abfall des Drucks PR in der Kraftstoff-Sammelleitung 24 verhindert. Die verstärkte Ableitung kommt dadurch zustande, dass während der Übergangsphase 56 in zeitlicher Nähe zum letzten Einspritzimpuls 53b der Betriebsart "Schicht" bereits der erste Einspritzimpuls 52a der Betriebsart "homogen" erfolgt. Ein entsprechender Druckabfall, welcher ohne eine derartige Vorsteuerung beobachtet werden würde, ist in 5 mit 69 bezeichnet. Im Block 64b (2) wird wieder geprüft, ob die angepasste Förderphase 50b erfolgt ist. Wenn "ja", wird in 70 wieder auf Normalförderung und die entsprechende Regelung umgestellt.
  • In 7 ist ein alternatives Verfahren dargestellt. Es entspricht im Grunde dem in 2 dargestellten Verfahren, allerdings wird der Druck in der Kraftstoff-Sammelleitung 24 nicht über die Fördermenge der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 18 beziehungsweise eine entsprechende Ansteuerung des Mengensteuerventils 22 eingestellt, sondern durch eine Ansteuerung des Druckregelventils 38. Die im Zusammenhang mit 2 gemachten Ausführungen gelten für 7 analog.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (10) mit Kraftstoff-Direkteinspritzung, bei dem Kraftstoff in einer Kraftstoff-Sammelleitung (24) gespeichert wird und von dort über mindestens eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung (26) direkt in einen der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung (26) zugeordneten Brennraum (28) gelangt, bei dem der Druck (PR) in der Kraftstoff-Sammelleitung (26) mittels eines Stellglieds (22; 38) nach einem Sollwert geregelt wird, und bei dem verschiedene Betriebsarten vorgesehen sind, welche sich durch mindestens einen Einspritzparameter unterscheiden, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Änderung der Betriebsart eine Vorsteuerung aktiviert wird (62), welche auf das Stellglied (22; 38) wirkt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Vorsteuerung eine Fördermenge der Kraftstoffpumpe (18) verändert wird (62).
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Vorsteuerung eine Schließdauer eines Mengensteuerventils (22), mit dem die Fördermenge der Kraftstoffpumpe (18) eingestellt werden kann, verändert wird (62).
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass durch die Vorsteuerung die Stellung eines Druckregelventils (38), welches an die Kraftstoff-Sammelleitung (24) angeschlossen ist, verändert wird (62).
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsteuerung nur kurzzeitig, vorzugsweise während einer einzigen Förderphase (50a) der Kraftstoffpumpe (18), auf das Stellglied (22; 38) wirkt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einspritzparameter der Einspritzzeitpunkt ist und dass der Einspritzzeitpunkt erst dann nach spät verlegt wird (66), wenn die Vorsteuerung aktiviert worden ist (62, 64).
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einspritzparameter der Einspritzzeitpunkt ist und dass die Vorsteuerung erst dann aktiviert wird (62), wenn ein Einspritzzeitpunkt nach früh verlegt wurde (66, 68).
  8. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche programmiert und auf einem Speichermedium (42) gespeichert ist.
  9. Elektrisches Speichermedium (42) für ein Steuer- und/oder Regelgerät (36) einer Brennkraftmaschine (10), dadurch gekennzeichnet, dass auf ihm ein Computerprogramm nach Anspruch 8 abgespeichert ist.
  10. Steuer- und/oder Regelgerät (36) für eine Brennkraftmaschine (10), dadurch gekennzeichnet, dass es zur Anwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 programmiert ist.
  11. Brennkraftmaschine (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Steuer- und/oder Regelgerät (36), welches zur Anwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 programmiert ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007040122A1 (de) * 2007-08-24 2009-02-26 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer mit einem Kraftstoffrail verbundenen Pumpe
DE102007000091B4 (de) * 2006-02-15 2012-03-22 Denso Corporation Kraftstoffdrucksteuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007000091B4 (de) * 2006-02-15 2012-03-22 Denso Corporation Kraftstoffdrucksteuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung
DE102007040122A1 (de) * 2007-08-24 2009-02-26 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer mit einem Kraftstoffrail verbundenen Pumpe
US7814887B2 (en) 2007-08-24 2010-10-19 Continental Automotive Gmbh Method and device for controlling a pump connected to a fuel rail

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