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Stand der
Technik
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Die
Erfindung geht von einem Verfahren und von einer Vorrichtung nach
der Gattung der unabhängigen
Ansprüche
aus.
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Bei
Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen mit Benzindirekteinspritzung
erfolgt bei einer hohen Motordrehmomentenanforderung eine Betriebsartenumschaltung.
Fordert der Fahrer eine hohe Last, so wird zuerst bis an eine Betriebsartengrenze des
Schichtbetriebes beschleunigt. Anschließend wird ein Abgleich zwischen
dem Schichtbetrieb und dem Homogenbetrieb durchgeführt. Dabei
werden folgende Größen abgeglichen:
die Restgasfüllung auf
Grund der Abgasrückführung, die
Füllung,
die Stellung einer Ladungsbewegungsklappe, das Motordrehmoment und
die Tankentlüftung.
Ist der Abgleich erfolgt, so wird in den Homogenbetrieb umgeschaltet
und das volle geforderte Motordrehmoment steht dem Fahrer zur Verfügung. Durch
die Umschaltung vom Schichtbetrieb in den Homogenbetrieb und den
damit verbundenen Abgleich entsteht während einer Beschleunigung
des Fahrzeugs auf Grund der Last- bzw. Motordrehmomentenanforderung
eine Verzögerung
des Motordrehmomentenaufbaus, während
der kein weiteres Motordrehmoment aufgebaut wird. Hauptverursacher
dieser Verzögerung
des Motordrehmomentenaufbaus ist der Abgleich des Restgases. Im
Schichtbetrieb werden hohe Abgasrückführraten eingestellt, wohingegen
im Homogenbetrieb insbesondere bei hoher Last die Abgasrückführrate gering
oder gleich Null ist. Somit muss beim Übergang vom Schichtbetrieb
in den Homogenbetrieb zuerst das Abgasrückführventil schließen und anschließend noch
die im Saugrohr auf Grund der Abgasrückführung gespeicherte Abgasmenge
abgebaut werden.
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Vorteile der Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
und die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben
demgegenüber
den Vorteil, dass die Umschaltung zwischen den verschiedenen Betriebsarten
freigegeben wird, wenn eine Abweichung der Summe einer internen
und einer externen Restgasrate von einem Sollwert oder eine davon abhängige Größe in einem
vorgegebenen Bereich liegt. Auf diese Weise kann die Umschaltung
zwischen den verschiedenen Betriebsarten je nach Wahl des vorgegebenen
Bereichs unabhängig
vom Abgleich des Restgases durchgeführt und damit beschleunigt
werden. Dadurch wird eine Verzögerungszeit
bei einem Motordrehmomentenaufbau minimiert und der Fahrer eines
Kraftfahrzeugs mit einer solchen Brennkraftmaschine nimmt die Umschaltung zwischen
den verschiedenen Betriebszuständen nicht
wahr.
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Durch
die in den Unteransprüchen
aufgeführten
Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen Verfahrens möglich.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn der vorgegebene Bereich abhängig von
der Lastanforderung gewählt
wird. Auf diese Weise lässt
sich die Umschaltung zwischen den verschiedenen Betriebsarten abhängig von
der geforderten Last beschleunigen.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn der vorgegebene Bereich mit zunehmender
Lastanforderung größer gewählt wird.
Auf diese Weise lässt
sich bei hohen Lastanforderungen die Verzögerungszeit für den Motordrehmomentenaufbau
minimieren, sodass der Fahrer eines Kraftfahrzeugs mit einer solchen Brennkraftmaschine
die Umschaltung zwischen den verschiedenen Betriebszuständen nicht
mehr wahrnimmt. Auf diese Weise lässt sich eine harmonische Fahrzeugbeschleunigung
mit hohem Fahrkomfort realisieren. Bei kleinen Lastanforderungen
hingegen kann der vorgegebene Bereich kleiner gewählt werden,
damit alle erforderlichen Abgleiche, insbesondere der Abgleich des
Restgases bzw. der Restgasfüllung,
durchgeführt
werden können.
Dadurch wird der Übergang
zwischen den verschiedenen Betriebsarten harmonisiert, wobei der
Fahrer des Kraftfahrzeugs die Verzögerung des Motordrehmomentenaufbaus
bei der geringeren Lastanforderung auch weniger oder gar nicht wahrnimmt.
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Ein
weiterer Vorteil ergibt sich, wenn der vorgegebene Bereich durch
einen Schwellwert festgelegt wird. Auf diese Weise lässt sich
der vorgegebene Bereich besonders einfach definieren.
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Zeichnung
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es
zeigen 1 eine schematische
Ansicht einer Brennkraftmaschine, 2 ein
Funktionsdiagramm zur Erläuterung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
und der erfindungsgemäßen Vorrichtung, 3a ein Diagramm eines Betätigungsgrades
eines Fahrpedals über
der Zeit, 3b ein Diagramm
einer Abgasrückführrate über der
Zeit, 3c ein Diagramm
eines Motordrehmoments über
der Zeit und 3d ein
Diagramm eines Freigabesignals über
der Zeit.
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Ausführungsbeispiel
der Erfindung
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In 1 kennzeichnet 1 eine
Brennkraftmaschine, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs. Die Brennkraftmaschine 1 umfasst
einen Verbrennungsmotor 55. Der Verbrennungsmotor kann
bspw. als Ottomotor ausgebildet sein. Einem Brennraum 60 des Ottomotors 55 ist über eine
Luftzufuhr 30 Frischluft zugeführt. In der Luftzufuhr 30 ist
ein Luftmassenmesser 35, beispielsweise ein Heißfilm-Luftmassenmesser,
angeordnet, der den dem Ottomotor 55 zugeführten Frischluftmassenstrom
misst und den Messwert an eine erfindungsgemäße Vorrichtung 15, die
in diesem Beispiel als Motorsteuerung ausgebildet ist, weiterleitet.
Die Strömungsrichtung
der Frischluft in der Luftzufuhr 30 ist in 1 durch einen Pfeil gekennzeichnet. In
Strömungsrichtung
der Frischluft dem Luftmassenmesser 35 nachfolgend angeordnet
ist in der Luftzufuhr 30 eine Drosselklappe 40,
in Abhängigkeit
deren Position die Größe des Frischluftmassenstroms
auf einem vorgegebenen Wert eingestellt werden kann. Dazu wird die
Position der Drosselklappe 40 von der Motorsteuerung 15 durch
ein geeignetes Steuersignal eingestellt. Der Drosselklappe 40 Strömungsrichtung
der Frischluft nachfolgend wird der Luftzufuhr 30 Abgas
aus einer Abgasrückführleitung
bzw. einem Abgasrückführkanal 5 zugeführt. Frischluft
und rückgeführtes Abgas gelangen über ein
in 1 nicht dargestelltes
Einlassventil in den Brennraum 60. Über ein Einspritzventil 45 wird
Kraftstoff direkt in den Brennraum 60 eingespritzt. Dazu
wird das Einspritzventil 45 von der Motorsteuerung 15 zur
Einstellung einer vorgegebenen einzuspritzenden Kraftstoffmasse
in dem Fachmann bekannter Weise angesteuert. Die vorgegebene einzuspritzende
Kraftstoffmasse ergibt sich dabei insbesondere aus einem einzustellenden
Luft-/Kraftstoffgemischverhältnis
im Brennraum 60. Ein Messwert für dieses Luft-/Kraftstoffgeinischverhältnis kann bspw.
mittels einer in 1 nicht
dargestellten Lambdasonde in einem Abgasstrang 70 der Brennkraftmaschine 1 ermittelt
und durch die einzustellende einzuspritzende Kraftstoffmasse einem
Sollwert mittels einer Regelung in dem Fachmann bekannter Weise nachgeführt werden.
Das sich bildende Luft-/Kraftstoffgemisch im Brennraum 60 wird
dann von einer Zündkerze 50 gezündet. Auch
der Zündzeitpunkt kann
dabei von der Motorsteuerung 15 zur Erzielung eines vorgegebenen
Motordrehmoments durch ein geeignetes Steuersignal in dem Fachmann
bekannter Weise eingestellt werden. Durch die Verbrennung des Luft-/Kraftstoffgemisches
wird ein Kolben des Ottomotors 5 angetrieben, der wiederum
eine Kurbelwelle antreibt. Dabei kann der Ottomotor 55 einen oder
mehrere Zylinder umfassen. Angedeutet ist in 1 der Übersichtlichkeit halber nur
ein Zylinder. Das bei der Verbrennung des Luft-/Kraftstoffgemisches
im Brennraum 60 entstehende Abgas wird über ein in 1 nicht dargestelltes Auslassventil in den
Abgasstrang 70 ausgestoßen. Die Strömungsrichtung
des Abgases im Abgasstrang 70 ist in 1 ebenfalls durch einen Pfeil gekennzeichnet.
Vom Abgasstrang 70 ist der Abgasrückführkanal 5 weggeführt. Im
Abgasrückführkanal 5 ist
ein Abgasrückführventil 65 angeordnet,
durch dessen Öffnungsgrad eine
Abgasrückführrate in
dem Fachmann bekannter Weise eingestellt werden kann. Dazu wird
das Abgasrückführventil 65 bzw.
dessen Öffnungsgrad
von der Motorsteuerung 15 angesteuert. Umgekehrt leitet die
Motorsteuerung 15 aus einem bspw. mittels einem Potentiometer
am Abgasrückführventil 65 ermittelten
tatsächlichen Öffnungsgrad
einen Istwert für die
Abgasrückführrate ab.
Weiterhin ist gemäß 1 ein Bedienelement 10 vorgesehen,
beispielsweise ein Fahrpedal, über
dessen Betätigung
der Fahrer des Kraftfahrzeugs eine gewünschte Motorlast bzw. ein Fahrerwunschmoment
für das
Motordrehmoment an die Motorsteuerung 15 vorgeben kann.
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Im
Falle des beschriebenen Ottomotors 55 mit Benzindirekteinspritzung
sind die beiden folgenden Betriebsarten vorgesehen: Schichtbetrieb
und Homogenbetrieb. Im Schichtbetrieb wird ein mageres Luft-/Kraftstoffgemischverhältnis im
Brennraum 60 eingestellt, indem die Einspritzung nur im
Bereich der Zündkerze 50 erfolgt,
sodass keine homogene Durchmischung der Luft des Kraftstoffes im
Brennraum 60 erfolgt, sondern Luft und Kraftstoff geschichtet
im Brennraum 60 vorliegen. Der Homogenbetrieb wird ein
stöchiometrisches
Luft-/Kraftstoffgemischverhältnis
eingestellt, bei dem sich eine homogene Durchmischung von Luft und
Kraftstoff im Brennraum 60 ergibt. Der Schichtbetrieb kommt
insbesondere für
niedrige Lasten bzw. niedrige Motordrehmomentanforderungen in Frage,
wohingegen der Homogenbetrieb insbesondere für hohe Lasten bzw. hohe Motordrehmomentanforderungen
in Betracht kommt.
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Fordert
der Fahrer eine hohe Last bzw. ein hohes Motordrehmoment durch entsprechende
Betätigung
des Fahrpedals 10, so wird ausgehend vom Schichtbetrieb
das Motordrehmoment zuerst bis zu einer Betriebsartengrenze erhöht, das
Fahrzeug also bis zum Erreichen der Betriebsartengrenze beschleunigt.
Die Betriebsartengrenze kann dabei eine vorgegebene Last oder ein
vorgegebenes Motordrehmoment darstellen, wobei bei Erreichen der
vorgegebenen Last beziehungsweise bei Erreichen des vorgegebenen
Motordrehmomentes zwischen dem Schichtbetrieb und dem Homogenbetrieb
umgeschaltet wird. Erreicht im beschriebenen Beispiel der Istwert
der Last bzw. des Motordrehmoments die vorgegebene Last beziehungsweise
des vorgegebene Motordrehmoment ausgehend vom Schichtbetrieb, so
wird die Betriebsartengrenze erreicht und es erfolgt eine Umschaltung
in den Homogenbetrieb. Der Istwert der Last kann dabei in dem Fachmann
bekannter Weise beispielsweise aus der Füllung des Ottomotors 55 modelliert
werden, wobei die Füllung wiederum
aus dem vom Luftmassenmesser 35 gemessenen Frischluftmassenstrom
und der der Motorsteuerung 15 in Abhängigkeit des Öffnungsgrades des
Abgasrückführventils 65 zugeführten Messwert für die Abgasrückführrate in
dem Fachmann bekannter Weise ermittelt werden kann. Der Istwert
des Motordrehmoments wiederum kann in dem Fachmann bekannter Weise
aus einem Kennfeld in Abhängigkeit
der Füllung
und der Motordrehzahl ermittelt werden. Die Motordrehzahl kann dabei
von einem Drehzahlsensor 90 am Ottomotor 5 gemäß 1 ermittelt und an die Motorsteuerung 15 weitergeleitet
werden. Der Drehzahlsensor 90 erfasst dabei die Umdrehungen
der Kurbelwelle des Ottomotors 55. Der Vorgabewert für die Last
bzw. für
das Motordrehmoment zur Bildung der Betriebsartengrenze kann bspw.
in Abhängigkeit
des Betriebspunktes der Brennkraftmaschine 1, also in Abhängigkeit
beispielsweise der Motordrehzahl, der Füllung, der eingespritzten Kraftstoffmasse,
dem Zündzeitpunkt,
der Motoröltemperatur
und dem Saugrohrdruck zwischen der Drosselklappe 40 und
dem Brennraum 60 in der Luftzufuhr 30, geeignet
appliziert sein, um den Fahrerwunsch in jedem Betriebspunkt der
Brennkraftmaschine 1 sicher umzusetzen und dabei wenn möglich Kraftstoff zu
sparen. Die Motoröltemperatur
und der Saugrohrdruck können
dabei entweder gemessen oder in dem Fachmann bekannter Weise modelliert
werden.
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Bei
der Umschaltung zwischen Schichtbetrieb und Homogenbetrieb werden
folgende Größe abgeglichen:
die Restgasfüllung
des Brennraums 60 durch das rückgeführte Abgas, charakterisiert
durch eine externe Restgasrate, die Füllung des Brennraums 60 durch
die dem Brennraum 60 zugeführte Frischluft und das dem
Brennraum 60 zugeführte
Abgas, die Position der Drosselklappe 40 und/oder einer
gegebenenfalls vorhandenen Ladungsbewegungsklappe eines der Luftzufuhr 30 parallelgeschalteten
und in 1 nicht dargestellten
Bypasses, das Motordrehmoment und eine in 1 ebenfalls nicht dargestellte gegebenenfalls
vorhandene Tankentlüftung.
Nach dem Abgleich dieser Größen kann
dann ausgehend vom Schichtbetrieb in den Homogenbetrieb umgeschaltet
werden, in dem dann das volle vom Fahrer geforderte Motordrehmoment
zur Verfügung
steht. Durch die Umschaltung vom Schichtbetrieb in den Homogenbetrieb
und den damit verbundenen beschriebenen Abgleich entsteht während der vom
Fahrer geforderten Fahrzeugbeschleunigung eine Verzögerung des
Motordrehmomentaufbaus, während
der kein weiteres Motordrehmoment aufgebaut wird. Hauptursache dieser
Verzögerung
des Motordrehmomentaufbaus ist der Abgleich der Restgasfüllung im
Brennraum 60. Im Schichtbetrieb werden vergleichsweise
hohe Abgasrückführraten
verwendet, wohingegen die Homogenbetrieb insbesondere bei hoher
Last die Abgasrückführrate gering oder
gleich Null ist. Der Abgleich der Restgasfüllung erfolgt dabei ausgehend
vom Schichtbetrieb, der Übergang
in den Homogenbetrieb durch vollständiges Schließen des
Abgasrückführventils 65 und durch
anschließenden
Abbau der noch im Saugrohr zwischen der Drosselklappe 40 und
dem Brennraum 60 gespeicherten rückgeführten Abgasmenge.
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Erfindungsgemäß ist es
nun vorgesehen, die Umschaltung zwischen den verschiedenen Betriebsarten,
hier zwischen dem Schichtbetrieb und dem Homogenbetrieb, bezüglich der
internen und der externen Restgasrate freizugeben, wenn oder sobald eine
Abweichung Δ der
Summe der internen und der externen Restgasrate von einem Sollwert
in einem vorgegebenen Bereich liegt. Die interne Restgasrate ergibt
sich durch Rückströmen von
Abgas in den Brennraum 60 über ein in 1 nicht dargestelltes Auslassventil.
Der Sollwert für
die Summe der internen und der externen Restgasrate wird dabei in
dem Fachmann bekannter Weise als Ausgangsgröße eines applizierbaren Kennfeldes
oder einer applizierbaren Kennlinie in Abhängigkeit vom Betätigungsgrad
des Fahrpedals 10 vorgegeben. Dabei kann der vorgegebene
Bereich abhängig
von der Lastanforderung bzw. der Motordrehmomentanforderung des Fahrers,
die aus dem Betätigungsgrad
des Fahrpedals 10 von der Motorsteuerung 15 in
dem Fachmann bekannter Weise ermittelt werden kann, gewählt werden.
Der vorgegebene Bereich kann dabei mit zunehmender Lastanforderung
bzw. Motordrehmomentanforderung vergrößert bzw. größer gewählt werden. Der
vorgegebene Bereich kann bspw. durch einen Schwellwert festgelegt
werden. Somit kann die Umschaltung zwischen dem Schichtbetrieb und
dem Homogenbetrieb freigegeben werden, wenn die genannte Abweichung Δ den Schwellwert
unterschreitet, wobei der Schwellwert mit zunehmender Lastanforderung
bzw. Motordrehmomentanforderung erhöht wird. Das bedeutet, dass
mit zunehmender Lastanforderung bzw. Motordrehmomentanforderung
die Umschaltung vom Schichtbetrieb in den Homogenbetrieb bezüglich der
Abgasrückführung für höhere Abweichungen Δ freigegeben
werden kann, sodass die für
die Umschaltung benötigte
Zeit verringert bzw. minimiert wird. Es wird also nicht gewartet, bis
das Abgasrückführventil 65 geschlossen und
die verbliebene rückgeführte Abgasmenge
im Saugrohr abgebaut ist. Dadurch wird die Verzögerungszeit bei der Umschaltung
vom Schichtbetrieb in den Homogenbetrieb minimiert, sodass der Fahrer
die Umschaltung nicht oder nur unwesentlich wahrnimmt. Die Umschaltung
vom Schichtbetrieb in den Homogenbetrieb wird also deutlich beschleunigt.
Somit ergibt sich eine harmonische Beschleunigung des Fahrzeugs
und der Fahrkomfort wird erhöht.
Die Füllung
und das Motordrehmoment werden ohne Verzögerung und damit schneller
aufgebaut. Dies wirkt sich deutlich auf die Beschleunigung und die
Fahrzeuggeschwindigkeit aus. Bei geringer Last- bzw. Motordrehmomentanforderung,
wie sie beispielsweise bei Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit
oder bei sanften Beschleunigungen vorliegt, ist dagegen der Schwellwert
entsprechend niedriger, sodass die Freigabe der Umschaltung vom
Schichtbetrieb in den Homogenbetrieb erst bei entsprechender Absenkung der
Abweichung Δ unter
den Schwellwert und damit bei entsprechend geringer Abgasrückführrate erfolgt, sodass
die Zeit für
die Umschaltung bzw. den Übergang
vom Schichtbetrieb in den Homogenbetrieb größer ist und ein längerer Abgleich
der Restgasfüllung
erforderlich ist. Auf diese Weise wird der Übergang vom Schichtbetrieb
in Homogenbetrieb harmonisiert. Aufgrund der geringeren Last- bzw.
Motordrehmomentanforderung wird das Motordrehmoment auch langsamer
aufgebaut und das Fahrzeug weniger stark beschleunigt. Deshalb nimmt
der Fahrer die Verzögerung
der Umschaltung durch den verlängerten
Abgleich der Restgasfüllung
weniger oder gar nicht wahr. Bei diesen geringeren Last- bzw. Motordrehmomentanforderungen
kommt es auch auf einen genauen Abgleich der Restgasfüllung, des
Motordrehmoments und der Füllung
an.
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In 2 ist ein Funktionsdiagramm
dargestellt, gemäß dem die
erfindungsgemäße Vorrichtung aufgebaut
beziehungsweise des erfindungsgemäße Verfahren in seinem Ablauf
realisiert sein kann. Dieses Funktionsdiagramm kann software- und/oder hardwaremäßig in der
Motorsteuerung 15 implementiert sein. Dabei ist beispielsweise
einer Kennlinie 75 der Betätigungsgrad wped des Fahrpedals 10 zugeführt. Die
Kennlinie 75 kann bspw. auf einem Prüfstand appliziert sein und
ermittelt in Abhängigkeit
des Betätigungsgrades
wped den Schwellwert S. Dabei nimmt mit zunehmendem Betätigungsgrad
wped, d. h. mit zunehmender Last- bzw. Motordrehmomentanforderung,
der Schwellwert S zu. Beispielsweise können auch nur 2 Schwellwerte
definiert sein, zwischen denen bei einem vorgegebenen Betätigungsgrad wpedv
umgeschaltet wird. Der Schwellwert S wird einer Freigabeeinheit 25 zugeführt. Die
Freigabeeinheit 25 wird außerdem der Istwert agr_ist
der Abgasrückführrate zugeführt. Der
Freigabeeinheit 25 vergleicht die Abweichung Δ betragsmäßig mit
dem Schwellwert S. Wenn oder sobald die Abweichung Δ betragsmäßig unter
dem Schwellwert S liegt, wird am Ausgang der Freigabeeinheit 25 ein
Freigabesignal f gesetzt, das eine als Schalter ausgebildete Umschalteinrichtung 20 derart
ansteuert, dass ein Steuersignal 85 zur Einstellung des
Homogenbetriebs abgegeben wird. Entsprechend wird beispielsweise
das Einspritzventil 45 und/oder die Drosselklappe 40 von der
Motorsteuerung 15 angesteuert, um ein stöchiometrisches
Luft-/Kraftstoffgemischverhältnis
im Brennraum 60 einzustellen. Liegt die Abweichung Δ oberhalb
des Schwellwertes S, so ist das Freigabesignal f am Ausgang der
Freigabeeinheit 25 zurückgesetzt
und der Schalter 20 wird derart angesteuert, dass ein Steuersignal 80 zur
Einstellung des Schichtbetriebs abgegeben wird. Entsprechend wird
beispielsweise das Einspritzventil 45 und/oder die Drosselklappe 40 von
der Motorsteuerung 15 angesteuert, um ein mageres Luft-/Kraftstoffgemischverhältnis im
Brennraum 60 einzustellen.
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Das
Funktionsdiagramm nach 2 ist
einfach zu realisieren und stellt nur einen sehr geringen Software-
und/oder Hardwareaufwand sowie Applikationsaufwand dar. Die zusätzliche
Belastung der Motorsteuerung 15 aufgrund zusätzlich erforderlicher Rechenleistung
ist minimal.
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In
den 3a bis 3d ist beispielhaft und schematisch
ein Übergang
vom Schichtbetrieb in den Homogenbetrieb anhand von Diagrammen dargestellt.
Gemäß 3a ist der Verlauf des Betätigungsgrades
wped des Fahrpedals 10 über
der Zeit t dargestellt. Von einem vergleichsweise niedrigen Ausgangswert
wped1 steigt der Betätigungsgrad
wped aufgrund einer entsprechenden Betätigung des Fahrers von einem
ersten Zeitpunkt t1 an. Während
der Betätigung
des Fahrpedals 10 mit dem Ausgangswert wped1 wird die Brennkraftmaschine 1 im Schichtbetrieb
betrieben. Das bedeutet gemäß 3b, in der die Abweichung Δ über der
Zeit t aufgetragen ist, dass die Abweichung Δ einen hohen Wert oberhalb des
Schwellwertes S aufweist. Zu einem dem ersten Zeitpunkt t1 nachfolgenden
zweiten Zeitpunkt t2 wird aufgrund des Anstiegs des Betätigungsgrades
wped des Fahrpedals 10 und damit des Anstiegs der Last-
bzw. Motordrehmomentanforderung die Abweichung Δ unter Verwendung einer Abgasrückführregelung
in der Motorsteuerung 15 bis auf Null reduziert. Entsprechend
steigt gemäß 3c, in der das Motordrehmoment
M über
der Zeit t aufgetragen ist, das Motordrehmoment M mit ansteigendem
Betätigungsgrad
wped des Fahrpedals 10 auch etwa ab dem zweiten Zeitpunkt
t2 verstärkt an.
Zu einem dem zweiten Zeitpunkt t2 nachfolgenden dritten Zeitpunkt
t3 unterschreitet die Abweichung Δ den
Schwellwert S. Somit wird zum dritten Zeitpunkt t3 das Freigabesignal
f am Ausgang der Freigabeeinheit 25 gemäß 3d, in der das Freigabesignal f über der
Zeit t aufgetragen ist, von Null auf Eins gesetzt und damit die
Umschaltung in den Homogenbetrieb frei gegeben. Die Zeitdauer für die Umschaltung
vom Schichtbetrieb in den Homogenbetrieb beginnt etwa zum Zeitpunkt
t2 und endet zum dritten Zeitpunkt t3 und beträgt beispielsweise 80ms. Der
Abgleich der Restgasfüllung
wird zwar weiterhin durchgeführt
und der Sollwert agr_soll und der Istwert agr_ist der Abgasrückführrate durch
vollständiges
schließen
des Abgasrückführventils 65 zu
einem dem dritten Zeitpunkt t3 nachfolgenden Zeitpunkt auf Null
gesetzt. Der Umschaltvorgang vom Schichtbetrieb in den Homogenbetrieb
wird jedoch wesentlich vor Beendigung des Abgleichs freigegeben.
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In
dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird
der Abgleich der Füllung
des Brennraums 60 durch die dem Brennraum 60 zugeführte Frischluft und
das dem Brennraum 60 zugeführte Abgas, der Position der
Drosselklappe 40 und/oder einer gegebenenfalls vorhandenen
Ladungsbewegungsklappe eines der Luftzufuhr 30 parallelgeschalteten
und in 1 nicht dargestellten
Bypasses, des Motordrehmomentes und einer in 1 ebenfalls nicht dargestellten gegebenenfalls
vorhandenen Tankentlüftung bei
einer Umschaltung zwischen dem Schichtbetrieb und dem Homogenbetrieb
nicht berücksichtigt.
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Im
beschriebenen Beispiel wurde die Abgasrückführrate als Größe zur Bestimmung
der Freigabe der Umschaltung zwischen dein Schichtbetrieb und dem
Homogenbetrieb verwendet. Alternativ kann auch eine von der Abgasrückführrate abhängige Größe, beispielsweise
die Füllung
des Brennraums 60 nur aufgrund des rückgeführten Abgases oder die Position
bzw. der Öffnungsgrad
des Abgasrückführventils 65 als
Größe zur Bestimmung
der Freigabe der Umschaltung zwischen dem Schichtbetrieb und dem
Homogenbetrieb in entsprechender Weise verwendet werden. Die Füllung des
Brennraums 60 nur aufgrund des rückgeführten Abgases, also ohne Berücksichtigung
der zugeführten
Frischluft, kann dabei in dem Fachmann bekannter Weise beispielsweise mittels
eines in 1 nicht dargestellten
Strömungsmessers
im Abgasrückführkanal 5,
der den Abgasmassenstrom misst, oder durch Modellierung ermittelt
werden.