DE10328212A1 - Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine - Google Patents

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Dirk Hofmann
Andreas Kohlmann
Damien Bouvier
Damian Koenig
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Bei einer Brennkraftmaschine liegt in einer ersten Betriebsart ein Kraftstoff-Luftgemisch in einem Brennraum geschichtet vor, und in dem Brennraum ist eine erste, optimale Luftfüllung vorhanden. In einer zweiten Betriebsart liegt das Kraftstoff-Luftgemisch im Brennraum ebenfalls geschichtet vor, und in dem Brennraum ist eine zweite Luftfüllung vorhanden. In der zweiten Betriebsart ist mindestens eine Winkellage (wee) einer Betriebskenngröße, jeweils bezogen auf einen Kurbelwinkel, gegenüber der ersten Betriebsart verändert (offwee). Es wird vorgeschlagen, dass die Änderung (offwee) der Winkellage (wee) wenigstens mittelbar von einem Lastwert (rk) abhängt.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, bei dem in einer ersten Betriebsart ein Kraftstoff-Luftgemisch in einem Brennraum geschichtet vorliegt und in dem Brennraum eine erste "optimale" Luftfüllung vorhanden ist, bei dem in einer zweiten Betriebsart das Kraftstoff-Luftgemisch in einem Brennraum ebenfalls geschichtet vorliegt und in dem Brennraum eine zweite Luftfüllung vorhanden ist, und bei dem in der zweiten Betriebsart mindestens ein Betriebsparameter, insbesondere eine Winkellage, einer Betriebskenngröße, jeweils bezogen auf einen Kurbelwinkel, gegenüber der ersten Betriebsart verändert ist.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm, ein elektrisches Speichermedium für eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung einer Brennkraftmaschine, eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine, sowie eine Brennkraftmaschine.
  • Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist vom Markt her bekannt. Es kommt bei Brennkraftmaschinen mit Benzin-Direkteinspritzung (BDE) zum Einsatz. Bei diesen wird der Kraftstoff direkt in die Brennräume der Brennkraftmaschine eingespritzt. In einer Betriebsart "Schicht" liegt nur im Bereich einer Zündkerze ein zündfähiges Kraftstoff-Luftgemisch vor. Im übrigen Teil des Brennraums befindet sich im Wesentlichen nur Frisch- und Restgas. Die Leistung der Brennkraftmaschine wird in dieser ersten Betriebsart fast ausschließlich durch die eingespritzte Kraftstoffmenge eingestellt, wohingegen die Frischluft nur vergleichsweise wenig gedrosselt in den Brennraum gelangt, die Luftfüllung also vergleichsweise groß und insoweit "optimal" ist (unter dem Begriff "Luftfüllung" wird hier und nachfolgend immer ein relativer Wert verstanden). Bestenfalls ist die Luftströmung im Wesentlichen ungedrosselt, so dass die optimale Luftfüllung gleichzeitig die maximale Luftfüllung ist. Der Umfang der Drosslung, durch die die optimale Luftfüllung hergestellt wird, hängt letztlich von einer Optimierung der Betriebsparameter der Brennkraftmaschine ab.
  • In einer Betriebsart "Homogen" liegt dagegen im gesamten Brennraum ein im Wesentlichen homogenes Kraftstoff-Luftgemisch vor, und die gesamte im Brennraum verfügbare Frischluft nimmt am Verbrennungsvorgang teil. In dieser Betriebsart wird die Leistung der Brennkraftmaschine vor allem über die Luftfüllung eingestellt, die daher zumindest bei geringer Last vergleichsweise klein ist. Eingestellt wird dies durch eine relativ starke Drosselung der zuströmenden Frischluft. Bei hoher Last ist die Luftfüllung groß.
  • Die erste Betriebsart "Schicht" kommt im Wesentlichen nur im Leerlauf- und Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine zum Einsatz, wohingegen die Betriebsart "Homogen" im Volllastbetrieb der Brennkraftmaschine (also mit relativ großer Luftfüllung) verwendet wird. Im Betrieb der Brennkraftmaschine wird daher immer wieder von einer Betriebsart in eine andere gewechselt. Dieser Wechsel sollte möglichst so erfolgen, dass dar Benutzer der Brennkraftmaschine hiervon nichts merkt. Insbesondere muss ein Drehmomentsprung bei einem wechsel von einer Betriebsart in die andere vermieden werden.
  • Zu diesem Zweck ist bei einem Wechsel zwischen der ersten Betriebart "Schicht" und der Betriebsart "Homogen" eine zweite Betriebsart vorgesehen, in der das Kraftstoff-Luftgemisch in dem Brennraum zwar geschichtet vorliegt, die Luftfüllung jedoch geringer ist als die optimale Luftfüllung, was durch eine vergleichsweise starke Drosselung der Luftströmung herbeigeführt wird. Diese Betriebsart wird daher auch als "angedrosselter Schichtbetrieb" bezeichnet. Damit das Emissions- und Verbrauchsverhalten auch in dieser Zwischenbetriebsart optimal ist, wird in dieser gegenüber der Betriebsart "Schicht" ein Zündwinkel nach "spät" und eine Winkellage der Kraftstoffeinspritzung nach "früh" verstellt.
  • Es sind aber auch noch andere zweite Betriebsarten denkbar, in denen das Kraftstoff-Luftgemisch zwar geschichtet ist, jedoch nur eine geringere als die im Schichtbetrieb eigentlich optimale Luftfüllung im Brennraum vorhanden ist: So kann es beispielsweise bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine in großer Höhe vorkommen, dass der tatsächliche Umgebungsdruck niedriger ist als der für eine optimale Luftfüllung an sich erforderliche Umgebungsdruck. Selbst bei einer vollständig geöffneten Drosselklappe kann dann die optimale Luftfüllung, entsprechend der ersten Betriebsart, nicht erreicht werden, und die Brennkraftmaschine wird zwangsweise in der zweiten Betriebsart betrieben.
  • Eine weitere Betriebsart mit einer "nicht-optimalen" Luftfüllung kann dann erforderlich sein, wenn aus sonstigen betrieblichen Gründen ein bestimmter Druck in einem Saugrohr erforderlich ist, der eine optimale Luftfüllung im Brennraum unmöglich macht. So kann beispielsweise der Unterdruck eines Bremskraftverstärkers eines Kraftfahrzeugs durch den Saugrohrdruck wenigstens mittelbar bereit gestellt werden. Ferner können Tankentlüftungssysteme auf einen bestimmten Druck im Saugrohr angewiesen sein, der die Herstellung einer optimalen Luftfüllung, entsprechend der ersten Betriebsart, verhindert.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass die Brennkraftmaschine in möglichst vielen Betriebssituationen ein günstiges Emissionsverhalten und einen geringen Kraftstoffverbrauch zeigt.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Änderung des Betriebsparameters wenigstens mittelbar von einem Lastwert abhängt.
  • Bei einem Computerprogramm wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass es zur Anwendung in einem Verfahren der obigen Art programmiert ist. Bei einem elektrischen Speichermedium wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass auf ihm ein Computerprogramm zur Anwendung in einem Verfahren der obigen Art abgespeichert ist. Bei einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass sie zur Anwendung in einem Verfahren der obigen Art programmiert ist, und bei einer Brennkraftmaschine wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung zur Anwendung in einem Verfahren der obigen Art programmiert ist.
  • Vorteile der Erfindung
  • Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass auch in jener zweiten Betriebsart, in welcher das Kraftstoff-Luftgemisch im Brennraum zwar geschichtet vorliegt, die Luftfüllung jedoch geringer ist als die an sich im Schichtbetrieb optimale Luftfüllung, die an der Brennkraftmaschine anliegende Last ein für die Verbrennung des Kraftstoffes wesentlicher Parameter ist. Wird dieser Parameter daher bei der Einstellung des Betriebsparameters, beispielsweise der Winkellage, einer Betriebskenngröße berücksichtigt, kann die Kraftstoffverbrennung optimiert werden, was dem Kraftstoffverbrauch und dem Emissionsverhalten zugute kommt.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
  • Eine erste Weiterbildung präzisiert, dass die Änderung des Betriebsparameters von der Kraftstoffmenge abhängt. In dem auch in dem Zwischenbetriebszustand letztlich vorliegenden Schichtbetrieb entspricht die Kraftstoffmenge weitgehend der Last, die an der Brennkraftmaschine anliegt. Die Kraftstoffmenge liegt üblicherweise als relativer Wert ohnehin in einer Motorsteuerung vor, so dass mit ihr die Änderung des Betriebsparameters auf besonders einfache Art und Weise bestimmt werden kann.
  • Möglich ist auch, dass die Änderung des Betriebsparameters durch einen additiven Term berücksichtigt wird, der mit einem Gewichtungsfaktor multipliziert wird, der wenigstens mittelbar unter Berücksichtigung des Lastwerts gewonnen wird. Dies ist technisch einfach realisierbar.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Änderung des Betriebsparameters von der Drehzahl einer Kurbelwelle und/oder von der einer Druckdifferenz abhängt, die durch die unterschiedlichen Luftmassen, die dem Brennraum zur Erzielung der unterschiedlichen Luftfüllungen zuströmen, hervorgerufen wird. Die letztgenannten Größen liegen üblicherweise ohnehin vor und gestatten eine optimale Bestimmung der Änderung der Betriebsparameter der Betriebskenngröße, was zu einem nochmals optimierten Kraftstoffverbrauch und Emissionsverhalten führt.
  • In konkreter Weiterbildung hierzu wird vorgeschlagen, dass die Änderung des Betriebsparameters bestimmt wird, indem ein von der Luftfüllung abhängiger Wert und ein Wert für die Drehzahl in ein Kennfeld eingespeist werden, ein Wert für die Kraftstoffmenge und ein Wert für die Drehzahl in ein weiteres Kennfeld eingespeist werden, und die Ausgangswerte der beiden Kennfelder miteinander multipliziert werden. Dies kann programmtechnisch einfach und daher preiswert realisiert werden.
  • Alternativ hierzu ist es auch möglich, dass die Änderung des Betriebsparameters bestimmt wird, indem ein von der Luftfüllung abhängiger Wert, ein Wert für die Kraftstoffmenge, und ein Wert für die Drehzahl in ein dreidimensionales Kennfeld eingespeist werden. Dies reduziert die Anzahl der erforderlichen Rechenschritte.
  • Zu den Betriebskenngrößen, deren Betriebsparameter einen besonders großen Einfluss auf die Qualität der Verbrennung hat, gehört eine Kraftstoffeinspritzung, und hier insbesondere ein Ende der Kraftstoffeinspritzung, und/oder eine Zündung.
  • Um eine für die Steuerung der Brennkraftmaschine vorhandene Recheneinheit zu entlasten, wird vorgeschlagen, dass die Änderung des Betriebsparameters nur dann ermittelt wird, wenn die Brennkraftmaschine in der zweiten Betriebsart arbeitet.
  • Konkretisierte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahren zeichnen sich dadurch aus, dass die zweite Betriebsart eine Zwischenbetriebsart ist, die bei einem Wechsel zwischen einem Homogenbetrieb und einem Schichtbetrieb ausgeführt wird, und/oder eine Betriebsart ist, bei der im Schichtbetrieb aufgrund eines geringen Umgebungsdrucks die erste Luftfüllung nicht realisiert werden kann, und/oder eine Betriebsart ist, bei der im Schichtbetrieb die erste Luftfüllung wegen sonstiger Betriebserfordernisse der Brennkraftmaschine nicht realisiert werden kann. Die oben genannten erfindungsgemäßen Vorteile werden hierbei in Betriebssituationen realisiert, die sehr häufig vorkommen. Sie sind daher besonders prägnant.
  • Zeichnung
  • Nachfolgend werden besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
  • In der Zeichnung zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einer Zündkerze und einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung;
  • 2 eine Art Balkendiagramm, welches die Winkellagen (Betriebsparameter) einer Zündung und einer Kraftstoffeinspritzung während zweier unterschiedlicher Betriebsarten der Brennkraftmaschine von 1 zeigt;
  • 3 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Berechnungsschemas zur Ermittlung einer Änderung der Winkellage einer Kraftstoffeinspritzung;
  • 4 eine Darstellung ähnlich 3 eines ersten Ausführungsbeispiels eines Berechnungsschemas zur Ermittlung der Änderung eines Zündwinkels;
  • 5 eine Darstellung ähnlich 3 eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Berechnungsschemas zur Ermittlung der Änderung einer Winkellage einer Kraftstoffeinspritzung; und
  • 6 eine Darstellung ähnlich 3 eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Berechnungsschemas zur Ermittlung der Änderung eines Zündwinkels.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Eine Brennkraftmaschine trägt in 1 insgesamt das Bezugszeichen 10. Sie dient zum Antrieb eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs und umfasst mehrere Zylinder, von denen in 1 nur einer mit einem Brennraum 12 dargestellt ist. Frischluft gelangt in diesen über einen Einlasskanal 14 und ein Einlassventil 16. Im Einlasskanal 14 ist eine einstellbare Drosselklappe 18 angeordnet. An den Einlasskanal, der gemeinhin auch als "Saugrohr" bezeichnet wird, ist ferner ein Unterdrucksystem 19 angeschlossen. Dieses stellt weiteren, nicht dargestellten Betriebssystemen, beispielsweise einer Tankentlüftung oder einem Bremskraftverstärker, den erforderlichen Unterdruck zur Verfügung.
  • Die heißen Verbrennungsabgase werden aus dem Brennraum 12 über ein Auslassventil 20 und einen Auslasskanal 22 abgeleitet. Kraftstoff gelangt in den Brennraum 12 über eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 24, der der Kraftstoff von einem Kraftstoffsystem 26 unter hohem Druck bereitgestellt wird. Ein im Brennraum 12 befindliches Kraftstoff-Luftgemisch wird von einer Zündkerze 28 entflammt, die an ein Zündsystem 30 angeschlossen ist.
  • Im Betrieb der Brennkraftmaschine 10 wird eine Kurbelwelle 32 in Drehung versetzt, deren Drehzahl von einem Drehzahlsensor 34 abgegriffen wird. Mit diesem Sensor 34 kann auch die aktuelle Winkelstellung der Kurbelwelle 32 erfasst werden. Der Drehzahlsensor 34 liefert ein entsprechendes Signal an eine Steuer- und Regeleinrichtung 36. Diese erhält auch Signale von einem Drucksensor 38, der den Druck im Einlasskanal 14 stromaufwärts vom Einlassventil 16 erfasst. Anstelle eines Drucksensors 38 könnte, in einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel, auch ein Luftmassenmesser im Einlasskanal 14 vorhanden sein. In diesem Fall müsste der Druck, welcher im Einlasskanal 14 herrscht, aus dem Signal des Luftmassenmessers modelliert werden. Die Steuer- und Regeleinrichtung 36 erhält ferner Signale von einem Fahrpedal 40, mit dem ein Benutzer der Brennkraftmaschine 10 einen Drehmomentwunsch äußern kann. Sie steuert unter anderem das Zündsystem 30, die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 24, und die Drosselklappe 18 an.
  • Man erkennt, dass bei der Brennkraftmaschine 10 der Kraftstoff von der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 24 direkt in den ihr zugeordneten Brennraum 12 eingespritzt wird. Bei der Brennkraftmaschine 10 handelt es sich also um eine solche mit Benzin-Direkteinspritzung. Eine solche Brennkraftmaschine 10 kann in unterschiedlichen Betriebsarten arbeiten:
    In einem Schichtbetrieb, der vorwiegend im Leerlauf und bei Teillast (also vergleichsweise geringem Drehmoment) der Brennkraftmaschine 10 vorliegt, ist das Kraftstoff-Luftgemisch im Brennraum 12 geschichtet, das heißt, es liegt nur im Bereich der Zündkerze 28 ein zündfähiges Gemisch vor. In einem Homogenbetrieb, der vorwiegend bei Volllast der Brennkraftmaschine 10 angewendet wird, ist dagegen das Kraftstoff-Luftgemisch im Brennraum 12 im Wesentlichen homogen verteilt.
  • Das gewünschte Drehmoment wird vom Benutzer der Brennkraftmaschine 10 durch eine entsprechende Stellung des Fahrpedals 40 eingestellt. Im Schichtbetrieb wird die Last der Brennkraftmaschine 10, also das von ihr geleistete Drehmoment, im Wesentlichen ausschließlich über die eingespritzte Kraftstoffmenge bestimmt. Diese stellt daher einen "Lastwert" dar. Die Drosselklappe 18 ist im Schichtbetrieb meistens relativ weit geöffnet, um eine der Betriebssituation entsprechende "optimale" Luftfüllung im Brennraum 12 bereit zu stellen. Im Homogenbetrieb dagegen wird die Last der Brennkraftmaschine 10 durch die in den Brennraum 12 gelangende Luftfüllung bestimmt, welche wiederum über die Drosselklappe 18 eingestellt wird. Diese kann daher im Homogenbetrieb auch eine vergleichsweise geschlossene Position einnehmen.
  • Während des Betriebs der Brennkraftmaschine 10 wird immer wieder von einer Betriebsart in eine andere Betriebsart gewechselt.
  • Um diesen Übergang möglichst sanft zu machen und um Drehmomentsprünge während des Übergangs zu vermeiden, ist insbesondere beim Übergang zwischen Schichtbetrieb und Homogenbetrieb eine "Zwischenbetriebsart" vorgesehen, in welcher der Kraftstoff im Brennraum 12 zwar geschichtet vorliegt, in welcher die in den Brennraum 12 gelangende Luftströmung jedoch durch eine entsprechende Stellung der Drosselklappe 18 so gedrosselt wird, dass die im Brennraum 12 vorhandene Luftfüllung kleiner ist als die an sich optimale Luftfüllung. Man spricht daher auch von einem "angedrosselten" Schichtbetrieb.
  • Es versteht sich, dass ein angedrosselter Schichtbetrieb nicht nur beim Wechsel zwischen Homogen- und Schichtbetrieb, sondern auch in anderen Situationen durchgeführt wird: Zu diesen gehört der Betrieb in großen Höhen, in denen ein niedriger Umgebungsdruck herrscht und daher die optimale Luftfüllung auch bei vollständig geöffneter Drosselklappe 18 nicht erreicht werden kann. Ferner kann der Betrieb des Unterdrucksystems 19 eine Androsselung der Luftströmung im Einlasskanal 14 erforderlich machen, um in diesem einen erforderlichen Unterdruck bereit zu stellen. Dies kann ebenfalls zu einer Abweichung des aktuellen vom optimalen Saugrohrdruck führen.
  • Ein derartiger angedrosselter Schichtbetrieb ist im unteren Bereich von 2 mit B, ein reiner Schichtbetrieb mit optimaler Luftfüllung im oberen Bereich von 2 mit A bezeichnet. Ein Kompressionstakt trägt in 2 das Bezugszeichen 42, ein Ansaugtakt des Bezugszeichen 44. Eine Einspritzung von Kraftstoff ist mit 46 bezeichnet, eine Zündung mit 48. Ein Zeitraum mit einer derart gedrosselten Strömung im Einlasskanal 14 (Drosselphase), dass die Luftfüllung im Brennraum 12 kleiner ist als die an sich im Schichtbetrieb optimale luftfüllung, trägt das Bezugszeichen 50. Die Ordinate der 2 ist der Kurbelwinkel KW, also die Winkelstellung der Kurbelwelle 32.
  • Man sieht, dass im optimalen Schichtbetrieb A der Kraftstoff gegen Ende des Kompressionstakts 42 eingespritzt wird (Bezugszeichen 46a), und dass unmittelbar danach der eingespritzte Kraftstoff entflammt wird (Bezugszeichen 48a). Im angedrosselten Schichtbetrieb B dagegen wird der Kraftstoff während des Kompressionstakts 42 im Vergleich zum Schichtbetrieb A zu einem früheren Zeitpunkt eingespritzt (Bezugszeichen 46b), und die Zündung des eingespritzten Kraftstoffes erfolgt im Vergleich zum optimalen Schichtbetrieb A später (Bezugszeichen 48b). Die Änderungen der Winkellagen der Kraftstoffeinspritzung 46 und der Zündung 48 im angedrosselten Schichtbetrieb B gegenüber dem optimalen Schichtbetrieb A sind in 2 durch Pfeile dargestellt und mit offwee bzw. offwig bezeichnet. Die Winkellage ist also ein variabler Betriebsparameter der Zündung und der Einspritzung.
  • Die Vorgehensweise zur Berechnung der Änderungen 52 und 54 der Winkellagen geht aus den 3 und 4 hervor:
    Eine eingespritzte Kraftstoffmenge rk und eine Drehzahl nmot der Kurbelwelle 32 der Brennkraftmaschine 10 werden in ein Kennfeld 56 eingespeist, welches als Ausgangsgröße die Winkellage wee0 des Endes der Kraftstoffeinspritzung 46 liefert. Die Winkellage wee0 entspricht jener Winkellage des Endes der Kraftstoffeinspritzung 46, welche im Schichtbetrieb A angewendet wird. Ferner wird eine Druckänderung dps im Einlasskanal 14, welche während der Drosselphase 50 des angedrosselten Schichtbetriebs B gegenüber dem optimalen Schichtbetrieb A bewirkt wird, sowie die Drehzahl nmot in ein Kennfeld 58 eingespeist, welches als Ausgangswert einen ersten Offsetparameter offwee1 liefert.
  • Die eingespritzte Kraftstoffmenge rk, welche, wie oben bereits dargelegt wurde, der an der Brennkraftmaschine 10 anliegenden Last entspricht, und die Drehzahl nmot der Kurbelwelle 32 werden ferner in ein Kennfeld 60 eingespeist, weiches als Ausgangswert einen zweiten Offsetparameter offwee1 liefert. In 62 werden die beiden Offsetparameter offwee1 und offwee2 multipliziert, was zu einem Gesamtoffset offwee führt (siehe 2). Der zweite Offsetparameter offwee2 ist also ein Gewichtungsfaktor für den ersten Offsetparameter offwee1. Der Offset offwee wird in 64 zur Winkellage wee0 addiert. Er ergibt die Winkellage wee des Endes der Kraftstoffeinspritzung 46 (siehe ebenfalls 2).
  • Der Zündwinkel in den beiden Betriebsarten A und B wird analog zu 3 ermittelt. Dies ist in 4 gezeigt:
    Die entsprechenden Kennfelder tragen die Bezugszeichen 66, 68 und 70. Sie führen zu einem Zündwinkel wig0 sowie zu Offsetparametern offwig1 und offwig2. Letztere werden in 72 multipliziert und führen zu einem Offset offwig. Dessen Addition mit dem Rohwert wig0 in 74 führt schließlich zum Zündwinkel wig. Es versteht sich, dass im optimalen Schichtbetrieb A die Gesamtoffsets offwee und offwig entweder durch eine entsprechende Ausbildung der Kennfelder 58, 60, 68 und 70 Null sind oder im Schichtbetrieb A einfach nicht berücksichtigt werden. Man erkennt auch, dass die Offsets offwee und offwig von der Last beziehungsweise der eingespritzten Kraftstoffmenge rk, der Drehzahl nmot, und der durch die Drosselung 50 bewirkten Druckdifferenz dps im Einlasskanal 14 abhängen. Dabei handelt es sich bei den Offsetwerten offwee2 und offwig2 um Wichtungsfaktoren, mittels der die Lastabhängigkeit der Gesamtoffsets offwee und offwig hergestellt wird.
  • Ein leicht abgeändertes Verfahren zur Bestimmung der Winkellage wee des Endes der Kraftstoffeinspritzung 46 und des Zündwinkels wig ist in den 5 und 6 gezeigt. Dabei tragen solche Elemente und Bereiche, welche äquivalente Funktionen zu Elementen und Bereichen der vorhergehenden Figuren aufweisen, die gleichen Bezugszeichen. Bei diesem Verfahren wird auf einen Wichtungsfaktor verzichtet und der Gesamtoffset offwee beziehungsweise offwig direkt in einem dreidimensionalen Kennfeld 76 beziehungsweise 78 bestimmt, in welches die Kraftstoffmenge rk, die Drehzahl nmot, und die durch die Drosselung 50 bewirkte Druckdifferenz dps im Einlasskanal 14 eingespeist werden.

Claims (13)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (10), bei dem in einer ersten Betriebsart (A) ein Kraftstoff-Luftgemisch in einem Brennraum (12) geschichtet vorliegt und in dem Brennraum (12) eine erste Luftfüllung vorhanden ist, bei dem in einer zweiten Betriebsart (B) das Kraftstoff-Luftgemisch in dem Brennraum (12) ebenfalls geschichtet vorliegt und in dem Brennraum (12) eine zweite Luftfüllung vorhanden ist, und bei dem in der zweiten Betriebsart (B) mindestens ein Betriebsparameter, insbesondere eine Winkellage (wee, wig), einer Betriebskenngröße (46, 48), jeweils bezogen auf einen Kurbelwinkel (KW), gegenüber der ersten Betriebsart (A) verändert ist (offwee, offwig), dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung (offwee, offwig) des Betriebsparameters (wee, wig) wenigstens mittelbar von einem Lastwert (rk) abhängt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung (offwee, offwig) des Betriebsparameters (wee, wig) von der Kraftstoffmenge (rk) abhängt.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung (offwee, offwig) des Betriebsparameters (wee, wig) durch einen additiven Term (offwee1, offwig1) berücksichtigt wird, der mit einem Gewichtungsfaktor (offwee1, offwig2) multipliziert wird, der wenigstens mittelbar unter Berücksichtigung des Lastwerts (rk) gewonnen wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung (offwee, offwig) des Betriebsparameters (wee, wig) von der Drehzahl (nmot) einer Kurbelwelle (32) und/oder von einer Druckdifferenz (dps) abhängt, die durch die unterschiedlichen Luftmassen, die dem Brennraum (12) zur Erzielung der unterschiedlichen Luftfüllungen zuströmen, hervorgerufen wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung (offwee, offwig) des Betriebsparameters (wee, wig) bestimmt wird, indem ein von der Luftfüllung abhängiger Wert (pds) und ein Wert (nmot) für die Drehzahl in ein Kennfeld (58, 68) eingespeist werden, ein Wert (rk) für die Kraftstoffmenge und der Wert (nmot) für die Drehzahl in ein weiteres Kennfeld (60, 70) eingespeist werden, und die Ausgangswerte (offwee1, offwee2, offwig1, offwig2) der beiden Kennfelder (58, 60, 68, 70) miteinander multipliziert werden (62, 72).
  6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung (offwee, offwig) des Betriebsparameters (wee, wig) bestimmt wird, indem ein von der Luftfüllung abhängiger Wert (pds), ein Wert (rk) für die Kraftstoffmenge, und ein Wert (nmot) für die Drehzahl in ein dreidimensionales Kennfeld (76, 78) eingespeist werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebskenngröße, deren Betriebsparameter (wee, wig) verändert wird, eine Kraftstoffeinspritzung (46), insbesondere ein Ende der Kraftstoffeinspritzung (46), und/oder eine Zündung (48) umfasst.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung (offwee, offwig) des Betriebsparameters (wee, wig) nur ermittelt wird, wenn die Brennkraftmaschine (10) in der zweiten Betriebsart (B) arbeitet.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Betriebsart eine Zwischenbetriebsart ist, die bei einem Wechsel zwischen einem Homogenbetrieb und einem Schichtbetrieb ausgeführt wird, und/oder eine Betriebsart ist, bei der im Schichtbetrieb aufgrund eines geringen Umgebungsdrucks die erste Luftfüllung nicht realisiert werden kann, und/oder eine Betriebsart ist, bei der im Schichtbetrieb die erste Luftfüllung wegen sonstiger Betriebserfordernisse der Brennkraftmaschine nicht realisiert werden kann.
  10. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Anwendung in einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche programmiert ist.
  11. Elektrisches Speichermedium (80) für eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung (36) einer Brennkraftmaschine (10), dadurch gekennzeichnet, dass auf ihm ein Computerprogramm zur Anwendung in einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 9 abgespeichert ist.
  12. Steuer- und/oder Regeleinrichtung (36) für eine Brennkraftmaschine (10), dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Anwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 programmiert ist.
  13. Brennkraftmaschine (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung (36), welche zur Anwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 programmiert ist.
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