DE19727297A1 - Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei dem Luft in einen Brennraum angesaugt und Regeneriergas der Luft hinzugefügt wird, bei dem Kraftstoff direkt in den Brennraum eingespritzt wird, und bei dem der Kraftstoff und das Regeneriergas in dem Brennraum verbrannt werden. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit einem Tankentlüftungsventil, mit dem Regeneriergas der in einen Brennraum angesaugten Luft hinzufügbar ist, mit Einspritzventilen, mit denen Kraftstoff direkt in den Brennraum einspritzbar ist, und mit einem Steuergerät zur Steuerung und/oder Regelung der eine Verbrennung des Kraftstoffs und des Regeneriergases in dem Brennraum beeinflussenden Größen.

An eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs werden immer höhere Anforderungen gestellt hinsichtlich eines geringeren Kraftstoffverbrauchs einerseits bei gleichzeitigem geringen Ausstoß von schädlichen Abgasen andererseits. Dies hat dazu geführt, daß das von dem Kraftstoff im Kraftstoffbehälter abgegebene Kraftstoff-Luft-Gemisch, das sogenannte Regeneriergas, ebenfalls dem Verbrennungsprozeß in der Brennkraftmaschine zugeführt und auf diese Weise verwertet wird. Zur Berücksichtigung des Regeneriergases bei der Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum wird der Massenstrom und die Kohlenwasserstoff-Konzentration des Regeneriergases ermittelt, so daß die in dem Regeneriergas enthaltene Kraftstoffmenge berechnet und damit von der an sich einzuspritzenden Kraftstoffmenge abgezogen werden kann. Die Ermittlung der Kohlenwasserstoff-Konzentration des Regeneriergases erfolgt bei nicht-direkteinspritzenden Brennkraftmaschinen mit Hilfe eines Lambda-Sensors, der dem bei der Verbrennung erzeugten Abgasstrom ausgesetzt ist. Für diese Ermittlung ist es dabei erforderlich, eine von dem Lambda-Sensor abhängige Größe während des Regenerierbetriebs über einen längeren Zeitraum zu integrieren.

Brennkraftmaschinen, bei denen der Kraftstoff nicht in das Luftansaugrohr, sondern direkt in den Brennraum eingespritzt wird, haben den Vorteil, daß eine weitere Reduktion des Kraftstoffverbrauchs insbesondere bei kleineren Lasten möglich ist. In diesen Lastbereichen wird der Kraftstoff unmittelbar vor der Zündung möglichst in die Umgebung der Zündkerze eingespritzt. Eine Vermischung mit Luft findet nur in geringem Umfang statt, weshalb dies den sogenannten Schichtbetrieb der direkteinspritzenden Brennkraftmaschine darstellt. In diesem Schichtbetrieb weist der das Verhältnis von Kraftstoff und Luft charakterisierende Lambda-Wert aufgrund der geringen Kraftstoffmenge bezogen auf die angesaugte Luft einen sehr hohen Wert auf. Es ist bekannt, daß bei derart hohen Lambda-Werten der Lambda-Sensor nur noch sehr ungenaue Meßergebnisse liefert, so daß eine Integration der genannten, von dem Lambda-Sensor abhängigen Größe Fehler aufweist. Aus diesem Grund ist im Schichtbetrieb eine Berechnung der Konzentration des Regeneriergases mit Hilfe des bisherigen Integrationsverfahrens nicht mehr sinnvoll.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, bei dem auch bei einer Direkteinspritzung eine Berücksichtigung des Regeneriergases bei der Einspritzung von Kraftstoff möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art in einem ersten erfindungsgemäßen Schritt dadurch gelöst, daß das Regeneriergas nur für eine kurze Zeitdauer der angesaugten Luft hinzugefügt wird. Des weiteren wird die Aufgabe bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Steuergerät das das Regeneriergas beeinflussende Tankentlüftungsventil für eine kurze Zeitdauer in einen geöffneten Zustand versetzt.

Während dieser kurzen Zeitdauer wird die Betriebsweise der Brennkraftmaschine, also deren Verhalten überwacht. Beispielsweise wird die Brennkraftmaschine im Hinblick auf eine gleichbleibende Betriebsweise überwacht. Entspricht diese tatsächliche Betriebsweise einer vorgegebenen erwünschten Betriebsweise, so ist die in den Brennraum eingespritzte Kraftstoffmenge korrekt. Wird jedoch eine Abweichung festgestellt, so kann auf der Grundlage dieser Abweichung bei der nächsten kurzzeitigen Zuführung von Regeneriergas die eingespritzte Kraftstoffmenge entweder entsprechend verringert oder vergrößert werden. Auf diese Weise ist es insgesamt möglich, den durch das Regeneriergas zugeführten zusätzlichen Kraftstoff durch eine entsprechende Verringerung der eingespritzten Kraftstoffmenge korrekt zu kompensieren. Eine über längere Zeit verlaufende Integration einer von dem Lambda-Sensor abhängigen Größe ist dabei nicht erforderlich. Das Verfahren liefert deshalb eine fehlerfreie Anpassung der eingespritzten Kraftstoffmenge während der Zuführung von Regeneriergas.

Bei einem weiteren Schritt der Erfindung wird zur Erlangung einer erwünschten Betriebsweise der Brennkraftmaschine ein bestimmtes Verhalten der Verbrennung des Kraftstoffs und des Regeneriergases angenommen, es wird das tatsächliche Verhalten der Verbrennung des Kraftstoffs und des Regeneriergases erfaßt, und es wird der Kraftstoff während der Zeitdauer für eine von dem angenommenen und dem erfaßten Verhalten abhängigen Einspritzzeit zugeführt. Es wird also ein Erwartungswert vorgegeben, bei dem angenommen wird, daß die Brennkraftmaschine insbesondere unmittelbar nach dem Öffnen des Tankentlüftungsventils eine erwünschte Betriebsweise beibehält. Der Erwartungswert bezieht sich dabei auf ein bestimmtes Verhalten der Verbrennung in dem Brennraum, bei dem die erwünschte Betriebsweise der Brennkraftmaschine erreicht wird. Des weiteren wird das tatsächliche Verhalten der Verbrennung erfaßt. Dies kann, wie noch beschrieben werden wird, auf verschiedene Arten vorgenommen werden. Dieser Istwert bildet dann zusammen mit dem Erwartungswert die Basis für die Bemessung der in die Brennräume eingespritzten Kraftstoffmenge. Insgesamt wird also eine Steuerung bzw. Regelung vorgenommen, bei der das tatsächliche Verhalten der Verbrennung diejenige Größe ist, mit deren Hilfe die Brennkraftmaschine auf die erwünschte Betriebsweise eingestellt werden soll.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird in Abhängigkeit von dem erfaßten Verhalten der Verbrennung des Kraftstoffs und des Regeneriergases ein Istwert erzeugt, es wird in Abhängigkeit von dem angenommenen Verhalten der Verbrennung ein Erwartungswert ermittelt, es wird der Istwert mit dem Erwartungswert verglichen, und es wird in Abhängigkeit von dem Vergleich die Einspritzzeit ermittelt. Dies stellt einen Erwartungs-Istwert-Vergleich dar, mit dessen Hilfe die erfindungsgemäße Kompensation der zusätzlich durch das Regeneriergas hinzukommenden Kraftstoffmenge durch eine entsprechende Verringerung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge besonders effektiv erreichbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Regeneriergas für mehrere aufeinanderfolgende Zeitdauern der angesaugten Luft hinzugefügt. Die Zuführung des Regeneriergases wird also getaktet. Während jeder Zuführung wird das Verhalten der Verbrennung und insbesondere die Veränderung dieses Verhaltens beobachtet. In Abhängigkeit davon wird die Einspritzzeit verändert. Auf diese Weise entsteht ein Näherungsverfahren, bei dem sich bei jeder Zuführung von Regeneriergas die Einspritzzeit verändern und sich dadurch der korrekten Einspritzzeit annähern kann. Durch das getaktete Zuführen des Regeneriergases wird also erreicht, daß im Falle einer nicht korrekten eingespritzten Kraftstoffmenge sehr bald die korrekte Kraftstoffmenge von den Einspritzventilen in die Brennräume eingespritzt und dadurch eine korrekte Kompensation des zugeführten Regeneriergases durchgeführt wird.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Ermittlung der Einspritzzeit im Sinne eines möglichst gleichbleibenden Anstriebsmoments der Brennkraftmaschine vorgenommen. Die Einspritzzeit wird also immer derart verändert, daß möglichst kein sogenanntes Ruckeln der Brennkraftmaschine auftritt. Es wird also versucht, das Verhalten der Verbrennung während der Zuführung von Regeneriergas gerade so zu gestalten, daß eine Änderung des Antriebsmoments der Brennkraftmaschine vermieden oder zumindest minimiert wird. Wird dies erreicht, verändert sich also das Antriebsmoment während der Zuführung von Regeneriergas nicht, so bedeutet dies, daß die Zuführung des Regeneriergases zumindest insoweit keine Auswirkungen hat, daß also diese Zuführung des Regeneriergases bei der Bemessung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge richtig berücksichtigt ist.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird zur Erfassung des Verhaltens der Verbrennung des Kraftstoffs und des Regeneriergases ein von einem Lambda-Sensor erzeugtes Signal verwendet. Dabei ist jedoch nicht der absolute Wert des Signals des Lambda-Sensors wesentlich, sondern nur, ob sich das Signal des Lambda-Sensors durch die Zuführung von Regeneriergas ändert, und, falls dies der Fall ist, in welche Richtung sich das Signal ändert. Die erwähnte Meßungenauigkeit des Lambda-Sensors im Schichtbetrieb der direkteinspritzenden Brennkraftmaschine spielt also keine Rolle. Trotz dieser Meßungenauigkeit ist es erfindungsgemäß möglich, mit Hilfe des Lambda-Sensors die Konzentration des Regeneriergases zu erfassen.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn aus dem von dem Lambda-Sensor erzeugten Signal der Istwert ermittelt wird. Dieser Istwert kann dann bei dem beschriebenen Erwartungs-Istwert-Vergleich zur Veränderung der Einspritzzeit weiterverwendet werden.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Ermittlung des Erwartungswerts in Abhängigkeit von vorhergehenden Messungen vorgenommen. Es wird also bei einer geeichten Lambda-Sonde vorab gemessen, welcher Wert bei Zuschaltung des Regeneriergases und korrekter reduzierter Einspritzzeit sich als Lambda-Wert ergibt. Dieser korrekte Lambda-Wert wird als Erwartungswert verwendet. Auf diese Weise wird erreicht, daß schon mit dem Erwartungswert im wesentlichen die erwünschte Betriebsweise der Brennkraftmaschine erreicht wird. Nur aufgrund von beispielsweise fertigungstechnischen Toleranzen der Brennkraftmaschine kann es dann noch erforderlich sein, daß eine Veränderung der Einspritzzeit aufgrund des Erwartungs- Istwert-Vergleichs erfolgen muß.

Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird zur Erfassung des Verhaltens der Verbrennung des Kraftstoffs und des Regeneriergases ein von einem Drehzahlsensor erzeugtes Signal verwendet. In diesem Fall wird also aus einem der Drehzahl der Brennkraftmaschine entsprechenden Signal auf das Verhalten der Verbrennung geschlossen.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn aus dem von dem Drehzahlsensor erzeugten Signal eine Drehzahländerung ermittelt wird. Dies stellt dann den Istwert dar, wobei der Erwartungswert gleich Null ist. Dieser Erwartungswert bedeutet dabei, daß möglichst keine Drehzahländerung sich ergeben soll. Bei Drehzahländerungen wird beispielsweise aus einer während der Zuführung von Regeneriergas erfolgenden Erhöhung der Drehzahl auf eine zu große Kraftstoffmenge geschlossen, der durch eine Verringerung der eingespritzten Kraftstoffmenge begegnet werden kann. Dies stellt eine einfache, aber effektive Möglichkeit dar, die angenommene Konzentration schnell an die tatsächliche Konzentration des Regeneriergases anzunähern.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn ein Massenstrom des Regeneriergases ermittelt und berücksichtigt wird und/oder ein Wirkungsgrad der Verbrennung des Regeneriergases ermittelt und berücksichtigt wird. Auf diese Weise wird ausgehend von der Kohlenwasserstoff-Konzentration des Regeneriergases und dessen Massenstrom zuerst auf die Kraftstoffmenge in dem Regeneriergas und dann auf den Anteil des davon tatsächlich verbrannten Kraftstoffs des Regeneriergases geschlossen. Mit Hilfe dieser Größen wird die Annäherung an die tatsächliche Konzentration des Regeneriergases noch genauer erreicht.

Ebenfalls ist es besonders zweckmäßig, wenn der sonstige Betriebszustand der Brennkraftmaschine konstant gehalten wird. Auf diese Weise wird eine Verfälschung durch Veränderungen des Betriebszustands und daraus resultierende fehlerhafte Ermittlungen der tatsächlichen Konzentration des Regeneriergases vermieden.

Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Form eines elektrischen Speichermediums, das für ein Steuergerät einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Dabei ist auf dem elektrischen Speichermedium ein Programm abgespeichert, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor, ablauffähig und zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. In diesem Fall wird also die Erfindung durch ein auf dem elektrischen Speichermedium abgespeichertes Programm realisiert, so daß dieses mit dem Programm versehene Speichermedium in gleicher Weise die Erfindung darstellt wie das Verfahren, zu dessen Ausführung das Programm geeignet ist.

Bei der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine ist es besonders vorteilhaft, wenn zur Erfassung des Verhaltens der Verbrennung des Kraftstoffs und des Regeneriergases ein mit dem Steuergerät verbundener Lambda-Sensor und/oder ein mit dem Steuergerät verbundener Drehzahlsensor vorgesehen ist.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zur Ansteuerung der Einspritzventile in Abhängigkeit von dem Sollwert und dem Istwert ein durch das Steuergerät realisierter Ablauf vorgesehen.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine,

Fig. 2 zeigt ein schematisches Zeitdiagramm zweier bei der Brennkraftmaschine der Fig. 1 auftretender Signalverläufe,

Fig. 3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, und

Fig. 4 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In der Fig. 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 dargestellt, bei der Luft über einen Luftmassensensor 2, insbesondere einen Heißfilmluftmassenmesser, und über ein Luftansaugrohr 3 einem Motorblock 4 zugeführt wird. Das Luftansaugrohr 3 ist mit einem Tankentlüftungsrohr 5 verbunden, über das der angesaugten Luft Regeneriergas hinzugefügt werden kann. In dem Tankentlüftungsrohr 5 ist ein Tankentlüftungsventil 6 zwischengeschaltet, mit dem das Regeneriergas zu- und abgeschaltet werden kann. Des weiteren ist in das Tankentlüftungsrohr 5 ein Aktivkohlefilter 7 zwischengeschaltet, mit dem das Regeneriergas zwischengespeichert werden kann.

In dem Motorblock 4 sind Brennräume enthalten, in die die Luft mit dem hinzugefügten Regeneriergas angesaugt werden. Jedem der Brennräume ist ein Einspritzventil 8 zugeordnet, mit dem Kraftstoff direkt in den jeweiligen Brennraum eingespritzt werden kann. In dem Brennraum wird dann der Kraftstoff und die angesaugte Luft mit dem hinzugefügten Regeneriergas mit Hilfe einer Zündkerze gezündet und verbrannt.

Das bei der Verbrennung entstehende Abgas wird über ein Abgasrohr 9 und einen Katalysator 10 ausgestoßen. In dem Abgasrohr 9 ist ein Lambda-Sensor 11 angeordnet, mit dem die Zusammensetzung des erzeugten Abgases gemessen werden kann.

Bei laufender Brennkraftmaschine wird eine Kurbelwelle 12 in eine Drehbewegung versetzt. Der Kurbelwelle 12 ist ein Drehzahlsensor 13 zugeordnet, mit dem die Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 gemessen werden kann.

Ein elektrisches Steuergerät 14, insbesondere ein Mikroprozessor, mit einem elektrischen Speichermedium, insbesondere einem Read-Only-Memory, ist dazu vorgesehen, die die Verbrennung des Kraftstoffs und des Regeneriergases in dem Brennraum beeinflussenden Größen zu steuern und/oder zu regeln. Das Steuergerät 14 ist dazu mit dem Tankentlüftungsventil 6, den Einspritzventilen 8, dem Lambda-Sensor 11 und dem Drehzahlsensor 13 elektrisch verbunden. Von dem Lambda-Sensor 11 erhält das Steuergerät 14 ein die Zusammensetzung des ausgestoßenen Abgases betreffendes Signal LAMBDA und von dem Drehzahlsensor 13 ein die Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 betreffendes Signal NMOT. An das Tankentlüftungsventil 6 gibt das Steuergerät 14 ein das Tankentlüftungsventil 6 öffnendes und schließendes Signal TEV und an die Einspritzventile 8 ein jeweils ein Einspritzventil 8 öffnendes Signal TI aus.

Bei geschlossenem Tankentlüftungsventil 6 wird nur Luft in den Brennraum der Brennkraftmaschine 1 angesaugt. Im Schichtbetrieb, also bei einer geringen Last, wird Kraftstoff unmittelbar vor der Zündung in den Brennraum direkt eingespritzt, und zwar in die unmittelbare Umgebung der die Zündung auslösenden Zündkerze. Die eingespritzte Kraftstoffmenge wird dabei in Abhängigkeit von der Last, einem erwünschten möglichst geringen Kraftstoffverbrauch, einer erwünschten Zusammensetzung der ausgestoßenen Abgase und dergleichen von dem Steuergerät 14 ermittelt und durch eine entsprechende Einspritzzeit TI von dem Steuergerät 14 an den Einspritzventilen 8 eingestellt.

Bei geöffnetem Tankentlüftungsventil 6 wird der angesaugten Luft das Regeneriergas hinzugefügt. Dies hat zur Folge, daß durch das Regeneriergas weiterer Kraftstoff in den Brennraum gelangt. Damit nunmehr weiterhin die erwünschten Anforderungen hinsichtlich Kraftstoffverbrauch und dergleichen von der Brennkraftmaschine 1 erfüllt werden, ist es erforderlich, daß die durch das Regeneriergas hinzukommende zusätzliche Kraftstoffmenge bei der Einspritzung des Kraftstoffs mittels der Einspritzventile 8 berücksichtigt wird. Es muß also insbesondere die einzuspritzende Kraftstoffmenge etwa um denjenigen Betrag vermindert werden, der durch das hinzugefügte Regeneriergas an Kraftstoff hinzukommt. Dabei muß insbesondere der Wirkungsgrad der Verbrennung des Regeneriergases in den Brennräumen berücksichtigt werden, also die Tatsache, daß im Schichtbetrieb das im wesentlichen homogen dem Brennraum zugeführte Regeneriergas nicht vollständig, sondern nur teilweise verbrannt wird.

Da es sich bei dem Regeneriergas um den im Kraftstoffbehälter verdunsteten Kraftstoff handelt, ist die Zusammensetzung des Regeneriergases und insbesondere dessen Kohlenwasserstoff-Konzen­ tration nicht bekannt. Dies ist jedoch für die Ermittlung und damit für die Berücksichtigung des durch das Regeneriergas hinzukommenden Kraftstoffs erforderlich. Zur Ermittlung der Konzentration des Regeneriergases wird deshalb das nachfolgend beschriebene Verfahren durchgeführt.

In der Fig. 2 ist das das Tankentlüftungsventil 6 steuernde Signal TEV und das jeweils ein Einspritzventil 8 steuernde Signal TI über der Zeit t aufgetragen. Während einer Zeitdauer T wird das Tankentlüftungsventil 6 beispielsweise von 0% auf 50%, also zur Hälfte geöffnet. Gleichzeitig wird während dieser Zeitdauer T die Einspritzzeit TI verringert. Die jeweiligen Signalverläufe sind rampenförmig. Wie noch erläutert werden wird, ist die dargestellte Einspritzzeit TI abhängig von dem nachfolgend beschriebenen Verfahren.

Der durch das Öffnen des Tankentlüftungsventils 6 mittels des zugeführten Regeneriergases hinzukommende Kraftstoff soll durch die Verringerung der Einspritzzeit TI kompensiert werden. Aufgrund der unbekannten Konzentration des Regeneriergases ist jedoch diese Kompensation nicht ohne weiteres möglich. Es ist also möglich, daß nach dem Öffnen entweder mehr oder weniger Kraftstoff in die Brennräume zugeführt wird als vor dem Öffnen. Dies hat zur Folge, daß sich das Verhalten der Brennkraftmaschine 1 durch das Hinzufügen des Regeneriergases verändert, was sich beispielsweise in einem sogenannten Ruckeln äußern kann.

In der Fig. 3 ist ein Blockschaltbild eines Verfahrens dargestellt, mit dem derartige Veränderungen des Verhaltens der Brennkraftmaschine 1 adaptiv minimiert werden. Ziel des Verfahrens ist es, daß nach einem Öffnen des Tankentlüftungsventils 6 sich das Antriebsmoment der Brennkraftmaschine 1 nicht ändert, daß also die Brennkraftmaschine 1 nicht ruckelt. Das Verfahren wird von dem Steuergerät 14 mit Hilfe eines als Programm vorhandenen Ablaufs ausgeführt.

Aus vorhergehenden Messungen und Berechnungen und dergleichen wird ein Erwartungswert LERW ermittelt, der bei einer Verminderung der Einspritzzeit TI entsprechend Fig. 2 und unter ansonsten normalen, konstanten Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine 1 nach dem Öffnen des Tankentlüftungsventils 6 etwa vorhanden sein muß, um die verlangte Konstanz des Antriebsmoments zu erreichen.

Wird das Tankentlüftungsventil 6 geöffnet, so wird das in der Fig. 3 dargestellte Verfahren aktiviert. Es wird dann der von dem mit dem Lambda-Sensor 11 gemessene Lambda-Wert LAMBDA als Istwert einem Erwartungs-Istwert-Vergleich mit dem einen Sollwert darstellenden Erwartungswert LERW unterzogen und die Differenz wird in einen Integrator 15 eingegeben. In Abhängigkeit von weiteren, die Verbrennung der Brennkraftmaschine 1 beeinflussenden Größen, wie beispielsweise der anliegenden Last oder der momentanen Drehzahl der Brennkraftmaschine 1, wird aus dem Integrator 15 ein Wert ausgelesen, der der Konzentration KONZ des Regeneriergases entspricht.

Auf dieser Grundlage wird danach mit Hilfe der Berücksichtigung des Massenstroms und/oder des Wirkungsgrads der Verbrennung des Regeneriergases der in den Brennräumen tatsächlich zur Verbrennung kommende Kraftstoff des Regeneriergases ermittelt. Der Massenstrom und der Wirkungsgrad der Verbrennung des Regeneriergases können dabei mit Hilfe von Kennfeldern und dergleichen berechnet werden. In der Fig. 3 sind der Massenstrom durch ein Signal S und der Wirkungsgrad durch ein Signal W berücksichtigt.

Danach steht ein Signal KORR zur Verfügung, das einen Korrekturwert darstellt, mit der die an sich vorgegebene Einspritzzeit TIVOR korrigiert werden muß, damit die genannte Kompensation des hinzugefügten Regeneriergases im Sinne einer Konstanz des Antriebsmoments der Brennkraftmaschine 1 erreicht wird. Als Ergebnis ergibt sich die Einspritzzeit TI, die beispielsweise den in der Fig. 2 angegebenen Verlauf aufweisen kann.

Dieses Verfahren wird während der Zeitdauer T durchgeführt, während der das Tankentlüftungsventil 6 geöffnet ist. Die Zeitdauer T ist dabei etwa 1000 ms. Dann wird das Tankentlüftungsventil 6 für eine bestimmte Zeit wieder geschlossen, um danach das beschriebene Verfahren für eine weitere Zeitdauer T erneut durchzuführen.

Bei jedem Öffnen des Tankentlüftungsventils 6 und damit bei jeder Durchführung des beschriebenen Verfahrens wird die Einspritzzeit TI verändert. Dabei nähert sich die Einspritzzeit TI immer mehr demjenigen Wert, bei dem der Istwert, also der tatsächliche Lambda-Wert LAMBDA, dem Erwartungswert, also dem vorgegebenen Lambda-Wert LERW, entspricht. Ist diese Übereinstimmung erreicht, so bedeutet dies, daß nunmehr gerade so viel Kraftstoff über die Einspritzventile 8 in die Brennräume eingespritzt wird, daß das Antriebsmoment der Brennkraftmaschine 1 trotz des Hinzufügens von Regeneriergas konstant bleibt. Das Öffnen des Tankentlüftungsventils 6 wird also in diesem Zustand im Hinblick auf die Konstanz des Betriebs der Brennkraftmaschine durch die veränderte Einspritzzeit TI vollständig kompensiert.

Bei dem beschriebenen Verfahren nach der Fig. 3 stellt der aus Messungen und dergleichen ermittelte Erwartungswert LERW einen Sollwert dar, bei dem ein Verhalten der Verbrennung des Kraftstoffs und des Regeneriergases in den Brennräumen erwartet wird, das einen etwa konstanten Betrieb der Brennkraftmaschine 1 zur Folge hat. Der tatsächlich gemessene Lambda-Wert LAMBDA stellt einen Istwert dar, der dem tatsächlichen Verhalten der Verbrennung des Kraftstoffs und des Regeneriergases in den Brennräumen entspricht.

In der Fig. 4 ist ein Blockschaltbild eines Verfahrens dargestellt, das im wesentlichen dem zuvor anhand der Fig. 3 beschriebenen Verfahren entspricht. Es sind deshalb gleiche Komponenten und gleiche Signale mit gleichen Bezugszeichen versehen. Nachfolgend werden nur die Unterschiede des Verfahrens der Fig. 4 im Hinblick auf das Verfahren der Fig. 3 erläutert.

Bei dem Verfahren nach der Fig. 4 sind die Signale LERW und LAMBDA nicht vorhanden. Statt dessen wird das Signal NMOT verwendet, das von dem Drehzahlsensor 13 in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 erzeugt wird.

Aus der Drehzahl NMOT wird von dem Steuergerät 14 eine Drehzahländerung NDELTA ermittelt. Diese Drehzahländerung NDELTA wird unmittelbar als Information über das Antriebsmoment der Brennkraftmaschine 1 verwendet. Wird das Tankentlüftungsventil 6 geöffnet, so wird eine Änderung des Antriebsmoments dadurch erkannt, daß die Drehzahländerung NDELTA ungleich Null ist. Dies stellt den Istwert des Verfahrens nach der Fig. 4 dar. Der Erwartungswert ist Null, da möglichst keine Drehzahländerung vorhanden sein soll. Der Istwert wird unmittelbar in den Integrator 15 eingegeben und es wird dann in der bereits anhand der Fig. 3 beschriebenen Weise die Einspritzzeit TI ermittelt. Diese wirkt der Änderung der Drehzahl NMOT entgegen, so daß die Drehzahländerung NDELTA kleiner wird. Nach mehrmaligem Öffnen und Schließen des Tankentlüftungsventils 6 nähert sich die Drehzahländerung NDELTA dem Wert Null, was gleichbedeutend ist mit einem konstanten Antriebsmoment der Brennkraftmaschine 1.

Bei dem Verfahren nach der Fig. 4 stellt also die aus der tatsächlich gemessenen Drehzahl NMOT ermittelte Drehzahländerung NDELTA einen Istwert dar, der dem tatsächlichen Verhalten der Verbrennung des Kraftstoffs und des Regeneriergases in den Brennräumen entspricht. Der Sollwert, bei dem ein Verhalten der Verbrennung des Kraftstoffs und des Regeneriergases in den Brennräumen erwartet wird, das eine etwa konstante Betriebsweise der Brennkraftmaschine 1 zur Folge hat, ist in diesem Fall Null.

Claims (18)

1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1) insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei dem Regeneriergas der in einen Brennraum angesaugten Luft hinzugefügt wird, bei dem Kraftstoff direkt in den Brennraum eingespritzt wird, und bei dem der Kraftstoff und das Regeneriergas in dem Brennraum verbrannt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Regeneriergas nur für eine kurze Zeitdauer (T) der angesaugten Luft hinzugefügt wird, daß zur Erlangung einer erwünschten Betriebsweise der Brennkraftmaschine (1) ein bestimmtes Verhalten der Verbrennung des Kraftstoffs und des Regeneriergases angenommen wird, daß das tatsächliche Verhalten der Verbrennung des Kraftstoffs und des Regeneriergases erfaßt wird, daß aus dem angenommenen und dem erfaßten Verhalten die Kohlenwasserstoff-Konzentration des Regeneriergases ermittelt wird, und daß der Kraftstoff während der nächsten Zeitdauer (T) für eine davon abhängige Einspritzzeit (TI) zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von dem erfaßten Verhalten der Verbrennung des Kraftstoffs und des Regeneriergases ein Istwert erzeugt wird, daß in Abhängigkeit von dem angenommenen Verhalten der Verbrennung ein Erwartungswert ermittelt wird, daß der Istwert mit dem Erwartungswert verglichen wird, und daß in Abhängigkeit von dem Vergleich die Einspritzzeit (TI) ermittelt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Regeneriergas für mehrere aufeinanderfolgende Zeitdauern (T) der angesaugten Luft hinzugefügt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Einspritzzeit (TI) im Sinne eines möglichst gleichbleibenden Anstriebsmoments der Brennkraftmaschine (1) vorgenommen wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung des Verhaltens der Verbrennung des Kraftstoffs und des Regeneriergases ein von einem Lambda-Sensor (11) erzeugtes Signal (LAMBDA) verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem von dem Lambda-Sensor (11) erzeugten Signal (LAMBDA) der Istwert ermittelt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung des Erwartungswert (LERW) in Abhängigkeit von vorhergehenden Messungen vorgenommen wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung des Verhaltens der Verbrennung des Kraftstoffs und des Regeneriergases ein von einem Drehzahlsensor (13) erzeugtes Signal (NMOT) verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem von dem Drehzahlsensor (13) erzeugten Signal (NMOT) eine Drehzahländerung (NDELTA) ermittelt wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Massenstrom des Regeneriergases ermittelt und berücksichtigt wird und/oder ein Wirkungsgrad der Verbrennung des Regeneriergases ermittelt und berücksichtigt wird.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der sonstige Betriebszustand der Brennkraftmaschine (1) konstant gehalten wird.

12. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1) insbesondere eines Kraftfahrzeugs, die Sensoren zur Erfassung von Betriebsgrößen aufweist, der eine Kraftstoffmenge direkt eingespritzt wird, und der zumindest zeitweise eine zusätzliche Kraftstoffmenge über ein Tankentlüftungsventil (6) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Kraftstoffmenge durch Auswerten einer der erfaßten Betriebsgrößen bei öffnend angesteuertem Tankentlüftungsventil (6) bestimmt wird, und daß die Reaktion der Betriebsgrößen auf eine für eine kurze Zeitdauer (T) durchgeführte öffnende Ansteuerung des Tankentlüftungsventils (6) bei gleichzeitig in vorbestimmter Weise erfolgender Verringerung der direkt eingespritzten Kraftstoffmenge ermittelt wird.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Anwendung im Schichtbetrieb der Brennkraftmaschine (1).

14. Elektrisches Speichermedium, insbesondere Read-Only-Memory, für ein Steuergerät (14) einer Brennkraftmaschine (1) insbesondere eines Kraftfahrzeugs, auf dem ein Programm abgespeichert ist, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor, ablauffähig und zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13 geeignet ist.

15. Brennkraftmaschine (1) insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit einem Tankentlüftungsventil (6), mit dem Regeneriergas der in einen Brennraum angesaugten Luft hinzufügbar ist, mit Einspritzventilen (8), mit denen Kraftstoff direkt in den Brennraum einspritzbar ist, und mit einem Steuergerät (14) zur Steuerung und/oder Regelung der eine Verbrennung des Kraftstoffs und des Regeneriergases in dem Brennraum beeinflussenden Größen, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät das das Regeneriergas beeinflussende Tankentlüftungsventil (6) für eine kurze Zeitdauer (T) in einen geöffneten Zustand versetzt.

16. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung des Verhaltens der Verbrennung des Kraftstoffs und des Regeneriergases ein mit dem Steuergerät (14) verbundener Lambda-Sensor (11) vorgesehen ist, der dem ausgestoßenen Abgas zugeordnet ist.

17. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung des Verhaltens der Verbrennung des Kraftstoffs und des Regeneriergases ein mit dem Steuergerät (14) verbundener Drehzahlsensor (13) vorgesehen ist, der der Drehbewegung der Brennkraftmaschine (1) zugeordnet ist.

18. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ansteuerung der Einspritzventile (8) in Abhängigkeit von dem Sollwert und dem Istwert ein durch das Steuergerät (14) realisierter Ablauf vorgesehen ist.