DE19727385A1 - System zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung insbesondere eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei dem Kraftstoff entweder in einer ersten Betriebsart während einer Verdichtungsphase oder in einer zweiten Betriebsart während einer Ansaugphase direkt in einen Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt und dort verbrannt wird, und bei dem zumindest ein Teil des bei der Verbrennung erzeugten Abgases in den Brennraum zurückgeführt wird. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Einspritzventil, mit dem Kraftstoff entweder in einer ersten Betriebsart während einer Verdichtungsphase oder in einer zweiten Betriebsart während einer Ansaugphase direkt in einen Brennraum einspritzbar ist, mit Mitteln zum Zurückführen von Abgas in den Brennraum, und mit einem Steuergerät zur Steuerung und/oder Regelung der Menge des zurückgeführten Abgases.

Ein derartiges System zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung insbesondere für ein Kraftfahrzeug ist allgemein bekannt und wird insbesondere im Hinblick auf eine weitere Kraftstoffeinsparung und Abgasreduzierung fortwährend weiterentwickelt.

Es wird dabei als erste Betriebsart ein sogenannter Schichtladungsbetrieb und als zweite Betriebsart ein sogenannter Homogenbetrieb unterschieden. Der Schichtladungsbetrieb wird insbesondere bei kleineren Lasten verwendet, während der Homogenbetrieb bei größeren, an der Brennkraftmaschine anliegenden Lasten zur Anwendung kommt. Im Schichtladungsbetrieb wird der Kraftstoff während der Verdichtungsphase der Brennkraftmaschine in den Brennraum, und zwar dort in die unmittelbare Umgebung einer Zündkerze eingespritzt. Der Kraftstoff kann jedoch auch etwas weiter entfernt von der Zündkerze eingespritzt und mittels einer Luftbewegung zu der Zündkerze geführt werden. Dies hat zur Folge, daß keine gleichmäßige Verteilung des Kraftstoffs in dem Brennraum mehr erfolgen kann. Der Vorteil des Schichtladungsbetriebs liegt darin, daß dort mit einer sehr geringen Kraftstoffmenge die anliegenden kleineren Lasten von der Brennkraftmaschine ausgeführt werden können. Größere Lasten können allerdings nicht durch den Schichtladungsbetrieb erfüllt werden. Im für derartige größere Lasten vorgesehenen Homogenbetrieb wird der Kraftstoff während der Ansaugphase der Brennkraftmaschine eingespritzt, so daß eine Verwirbelung und damit eine Verteilung des Kraftstoffs in dem Brennraum noch ohne weiteres erfolgen kann. Insoweit entspricht der Homogenbetrieb etwa der Betriebsweise von Brennkraftmaschinen, bei denen in herkömmlicher Weise Kraftstoff in das Ansaugrohr eingespritzt wird.

In beiden Betriebsarten, also im Schichtladungsbetrieb und im Homogenbetrieb, wird die einzuspritzende Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von einer Mehrzahl von Eingangsgrößen auf einen im Hinblick auf Kraftstoffeinsparung, Abgasreduzierung und dergleichen optimalen Wert gesteuert und/oder geregelt.

Dabei ist es für die Reduzierung der erzeugten Abgase vorteilhaft, wenn die bei der Verbrennung in den Brennräumen entstehenden Abgase nicht sofort ins Freie ausgestoßen werden, sondern wenn sie in die Brennräume zurückgeführt werden, um dort nochmals einer Verbrennung zugeführt zu werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung zu schaffen, die mit Hilfe der Abgasrückführung weitere Kraftstoffeinsparungen und Abgasreduzierungen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art bzw. bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Menge des in den Brennraum zurückgeführten Abgases in den beiden Betriebsarten unterschiedlich gesteuert und/oder geregelt wird bzw. steuer- und/oder regelbar ist.

Es werden also die beiden Betriebsarten der Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung bei der Steuerung und/oder Regelung des zurückgeführten Abgases berücksichtigt. Dies bedeutet, daß insbesondere im Schichtladungsbetrieb, in dem die größten Kraftstoffeinsparungen erreichbar sind, die Abgasrückführung anders gesteuert und/oder geregelt wird als im Homogenbetrieb. So ist es im Schichtladungsbetrieb erforderlich, die in dieser Betriebsart entstehenden Stickoxid-Emissionen durch eine entsprechende Abgasrückführung möglichst weitgehend zu reduzieren. Des weiteren werden erfindungsgemäß auch die zwischen den beiden Betriebsarten vorhandenen Übergänge unterschiedlich gesteuert und/oder geregelt. Insgesamt wird dadurch ein System zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung geschaffen, mit dem aufgrund der jeweils angepaßten Steuerung und/oder Regelung in jeder Betriebsart eine optimale Kraftstoffeinsparung bei gleichzeitiger Abgasreduzierung erreichbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird in der ersten Betriebsart die Menge des in den Brennraum zurückgeführten Abgases in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder dem von der Brennkraftmaschine abzugebenden Moment und/oder der in den Brennraum einzuspritzenden Kraftstoffmasse gesteuert und/oder geregelt. Im Schichtladungsbetrieb wird also eine aufwendige und umfassende Steuerung und/oder Regelung der Abgasrückführung durchgeführt. Auf diese Weise wird erreicht, daß die im Schichtladungsbetrieb entstehenden Stickoxid-Emissionen mit Hilfe der Abgasrückführung auf ein Minimum reduziert werden können. Erfindungsgemäß sind also die im Schichtladungsbetrieb möglichen Kraftstoffeinsparungen bei einer gleichzeitigen Abgasreduzierung erreichbar.

Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn die Ansauglufttemperatur und/oder die Motortemperatur und/oder der Umgebungsdruck und/oder der Grad der Tankentlüftung und/oder dergleichen berücksichtigt wird. Bei der erfindungsgemäßen Steuerung und/oder Regelung der Abgasrückführung im Schichtladungsbetrieb werden also nicht nur die dynamischen Betriebsverhältnisse berücksichtigt, wie zum Beispiel die Drehzahl der Brennkraftmaschine, sondern zusätzlich auch die statischen Betriebsverhältnisse, wie zum Beispiel die Motortemperatur. Damit wird die Steuerung und/oder Regelung optimal an die Verhältnisse der Brennkraftmaschine angepaßt und es wird damit eine optimale Reduktion der erzeugten Abgase erreicht.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird bei einer Umschaltung in die erste Betriebsart die Menge des in den Brennraum zurückgeführten Abgases in Abhängigkeit von dem Saugrohrdruck gesteuert und/oder geregelt. Auf diese Weise wird erreicht, daß bei der Umschaltung von dem Homogenbetrieb in den Schichtladungsbetrieb ein möglichst gleichmäßiger Übergang vorhanden ist. Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn die Abgasrückführung an die Dynamik des Saugrohrs angepaßt wird.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird in der zweiten Betriebsart eine konstante Menge, insbesondere eine kleine Menge oder gar kein Abgas zurückgeführt. Im Homogenbetrieb ist also nur eine geringe oder gar keine Abgasrückführung erforderlich. Auf diese Weise wird vermieden, daß im Homogenbetrieb eine zu hohe Abgasrückführmenge zu Störungen der Verbrennungen in den Brennräumen führt.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird bei einer Umschaltung in die zweite Betriebsart erst nach einer vorgegebenen Zeitdauer tatsächlich umgeschaltet. Aufgrund der Dynamik der Abgasrückführung wird nach einer an sich vor zunehmenden Umschaltung zunächst noch eine größere Menge Abgas rückgeführt. Würde unter diesen Voraussetzungen schon in den Schichtladungsbetrieb umgeschaltet, so könnte dies zu Verbrennungsaussetzen oder dergleichen führen. Es wird deshalb die tatsächliche Umschaltung in den Schichtladungsbetrieb verzögert. Damit werden Verbrennungsaussetzer sicher vermieden. Während dieser Verzögerung wird die Abgasrückführung bereits auf den für den Schichtladungsbetrieb erforderlichen Wert eingestellt, also auf eine kleine Menge oder gar kein rückgeführtes Abgas.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Menge des tatsächlich zurückgeführten Abgases ermittelt und mit der gewünschten Menge des zurückgeführten Abgases verglichen, und es wird in Abhängigkeit davon eine Korrektur durchgeführt. Es wird also ein Soll-Ist-Vergleich durchgeführt, auf dessen Grundlage dann die Abgasrückführung beeinflußt wird. Auf diese Weise wird eine schnelle und genaue Anpassung der Abgasrückführung an Veränderungen beispielsweise der Betriebsverhältnisse der Brennkraftmaschine erreicht.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Abgas über eine externe Abgasrückführung und/oder über eine interne Abgasrückführung in den Brennraum der Brennkraftmaschine zurückgeführt. Bei der externen Abgasrückführung kann es sich beispielsweise um ein Abgasrohr handeln, das die Abgasseite der Brennkraftmaschine mit der Ansaugseite derselben verbindet. Besonders zweckmäßig ist es, wenn in diesem Abgasrohr ein Abgasrückführventil vorgesehen ist, das zur Steuerung und/oder Regelung der Menge des zurückgeführten Abgases verstellbar ist. Dadurch ist es auf besonders einfache Weise möglich, die Menge des über die externe Abgasrückführung zurückgeführten Abgases zu steuern und/oder zu regeln. Bei einer internen Abgasrückführung kann es sich beispielsweise um einen Verstellmechanismus für die Nockenwelle handeln, mit dem erreichbar ist, daß die von der Nockenwelle gesteuerten Einlaß- und Auslaßventile zumindest kurzzeitig gleichzeitig geöffnet sind. Während dieser kurzen Zeitdauer findet dann eine Abgasrückführung über die Auslaß- und Einlaßventile statt.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Menge des tatsächlich zurückgeführten Abgases in Abhängigkeit von dem Saugrohrdruck und/oder der angesaugten Luftmasse und/oder der Abgastemperatur ermittelt. Besonders zweckmäßig ist es des weiteren, wenn die Stellung des Abgasrückführventils und/oder die Stellung der Nockenwelle von dem Steuergerät erfaßbar ist. Auf diese Weise ist es möglich, die Menge des tatsächlich zurückgeführten Abgases schnell und genau zu ermitteln und bei der Steuerung und/oder Regelung der Menge des zurückgeführten Abgases zu berücksichtigen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Menge des in den Brennraum der Brennkraftmaschine zurückgeführten Abgases bei der Steuerung und/oder Regelung der in den Brennraum einzuspritzenden Kraftstoffmasse und/oder des den Kraftstoff in dem Brennraum entzündenden Zündfunkens berücksichtigt. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Auswirkungen des zurückgeführten Abgases auf die Verbrennung zu keiner Veränderung des Verbrennungsprozesses führen.

Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäße Verfahren 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.

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 eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Regelung der Abgasrückführung,

Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Sollwerterzeugung für die Regelung der Fig. 1, und

Fig. 3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer weiteren Berücksichtigung der Sollwerterzeugung der Fig. 2.

In der Fig. 1 ist eine Regelung 1 für die Abgasrückführung bei einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung dargestellt. Bei dieser Regelung 1 ist eine Sollwerterzeugung 2 vorgesehen, die einen Sollwert magrsoll für die Menge des zurückzuführenden Abgases zur Verfügung stellt. Diese Sollwerterzeugung 2 wird anhand der Fig. 2 noch näher erläutert werden.

Entsprechend der Fig. 1 wird der Sollwert magrsoll einem Vergleicher 3 und einer Ansteuereinheit 4 zugeführt. In dem Vergleicher 3 wird der Sollwert magrsoll mit einem Istwert magrist der Menge des zurückgeführten Abgases verglichen, und es wird in Abhängigkeit von der Differenz ein Korrekturwert dmagr erzeugt, der ebenfalls der Ansteuereinheit 4 zugeführt wird.

Mit Hilfe der Ansteuereinheit 4 wird die Abgasrückführung beeinflußt. So ist es möglich, daß die Ansteuereinheit 4 eine externe Abgasrückführung beeinflußt, indem ein Abgasrückführventil 5 von der Ansteuereinheit 4 verstellt wird. Dabei wird um so mehr Abgas in die Brennräume der Brennkraftmaschine zurückgeführt, je mehr das Abgasrückführventil geöffnet ist. Des weiteren ist es möglich, daß die Ansteuereinheit 4 eine interne Abgasrückführung beeinflußt, indem die Nockenwelle 6 der Brennkraftmaschine von der Ansteuereinheit 4 verstellt wird. Dabei wird Abgas während derjenigen Zeitdauer in die Brennräume zurückgeführt, während der die von der Nockenwelle gesteuerten Einlaß- und Auslaßventile gleichzeitig geöffnet sind.

Das Abgasrückführventil 5 und die Nockenwelle 6 werden dabei von der Ansteuereinheit 4 in Abhängigkeit von dem Sollwert magrsoll und dem Korrekturwert dmagr beeinflußt. Der Sollwert magrsoll wird also permanent durch den Korrekturwert dmagr korrigiert. Die Aufteilung der gesamten Abgasrückführung auf die externe und die interne Abgasrückführung kann dabei anhand von Kennfeldern oder sonstigen Zusammenhängen erfolgen.

Die Stellung des Abgasrückführventils 5 und die Stellung der Nockenwelle 6 können mit Hilfe von Sensoren erfaßt werden. Diese Signale werden einer Istwerterzeugung 7 zugeführt, die auf der Grundlage dieser Signale sowie weiterer Informationen, wie beispielsweise dem Saugrohrdruck und/oder der angesaugten Luftmasse und/oder der Abgastemperatur den Istwert magrist für die tatsächliche Menge des zurückgeführten Abgases ermittelt. Dieser Istwert magrist wird dann dem Vergleicher 3 wie bereits erwähnt zugeführt.

Mit Hilfe der in der Fig. 1 dargestellten Regelung 1 wird also die Menge des in die Brennräume der Brennkraftmaschine zurückgeführten Abgases auf den Sollwert magrsoll geregelt. Der Sollwert magrsoll wird von der Sollwerterzeugung 2 vorgegeben, wird danach mit dem tatsächlichen Istwert magrist verglichen und dann entsprechend korrigiert. Die Einstellung der Abgasrückführung erfolgt mit Hilfe der Ansteuereinheit 4 und einer Verstellung des Abgasrückführventils 5 und/oder der Nockenwelle 6.

In der Fig. 2 ist die Sollwerterzeugung 2 der Fig. 1 näher dargestellt. Dort wird aus der Drehzahl der Brennkraftmaschine nmot und dem indizierten Moment Mi bzw. der einzuspritzenden Kraftstoffmasse mk über ein Kennfeld 8 ein erster Wert agr1 für eine erwünschte zurückzuführende Abgasmenge ermittelt. Dieser Wert bezieht sich auf einen theoretischen oder genormten Betriebszustand der Brennkraftmaschine, also beispielsweise auf eine bestimmte Temperatur der Brennkraftmaschine. Aus dem ersten Wert agr1 wird in einem Block 9 unter Berücksichtigung des aktuellen Betriebszustands der Brennkraftmaschine ein zweiter Wert agr2 für die erwünschte zurückzuführende Abgasmenge ermittelt. Dabei werden in dem Block 9 beispielsweise die Ansauglufttemperatur tans und/oder die Motortemperatur tmot und/oder der Umgebungsdruck pu und/oder der Grad der Tankentlüftung und/oder sonstige Informationen über den aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine berücksichtigt.

Der zweite Wert agr2 wird danach mit Hilfe eines Schalters 10 verteilt, wobei der Schalter 10 vier Schaltstellungen einnehmen kann, die mit Hilfe von vier binären Signalen ausgewählt werden können.

Ist ein Signal B_sh = 1, so bedeutet dies, daß vom Schichtladungsbetrieb in den Homogenbetrieb umgeschaltet werden soll. In diesem Fall ist der zweite Wert agr2 mit einem Anschluß "Schicht → Homogen" verbunden. Ist ein Signal B_hs = 1, so bedeutet dies, daß vom Homogenbetrieb in den Schichtladungsbetrieb umgeschaltet werden soll. In diesem Fall ist der zweite Wert agr2 mit einem Anschluß "Homogen → Schicht" verbunden. Ist ein Signal B_sa = 1 oder ist ein Signal B_st = 1, so bedeutet dies, daß sich die Brennkraftmaschine in einem Startvorgang oder im Schubbetrieb befindet. In diesem Fall ist der zweite Wert agr2 mit einem Anschluß "Start, Schub" verbunden. In allen sonstigen Fällen ist der zweite Wert agr2 mit einem Anschluß "sonstige" verbunden.

Soll vom Schichtbetrieb in den Homogenbetrieb umgeschaltet werden, ist also B_sh = 1, so beaufschlagt der zweite Wert agr2 ein Zeitverzögerungsglied 11 und einen Block 12. Von dem Block 12 wird der Sollwert magrsoll für die Menge des zurückzuführenden Abgases gebildet, der im Homogenbetrieb konstant ist. Es gilt also magrsoll = c, wobei c ein kleiner Wert oder gar Null ist. Der Wert c kann dabei, muß aber nicht von dem zweiten Wert agr2 abhängig sein. Dieser konstante Wert c für den Sollwert magrsoll wird sofort zur Verfügung gestellt. Die Zeitdauer TAGRDYN des Zeitverzögerungsglieds 11 ist abhängig von der Dynamik der Abgasrückführung und der Dynamik des Saugrohrs der Brennkraftmaschine. Erst nach Ablauf der Zeitdauer TAGRDYN wird von dem Zeitverzögerungsglied 11 ein binäres Signal B_agrsh erzeugt, ab dem tatsächlich in den Homogenbetrieb umgeschaltet wird.

Durch die Zeitdauer TAGRDYN wird erreicht, daß das in der Abgasrückführung und im Saugrohr vorhandene Abgas noch im Schichtladungsbetrieb verbrannt wird und dann erst in den Homogenbetrieb mit seinen geringeren Anforderungen an zurückzuführendes Abgas umgeschaltet wird. Insoweit werden also Verbrennungsaussetzer durch zu viel zurückgeführtes Abgas vermieden.

Soll vom Homogenbetrieb in den Schichtladungsbetrieb umgeschaltet werden, ist also B_hs = 1, so beaufschlagt der zweite Wert agr2 einen Block 13, mit dem der zweite Wert agr2 der Dynamik des Saugrohrs der Brennkraftmaschine angepaßt wird. Es wird also aus dem zweiten Wert agr2 durch eine entsprechende Funktion der Sollwert magrsoll erzeugt. Bei dieser Funktion kann es sich beispielsweise um eine zeitliche Anpassung handeln, so daß der Sollwert magrsoll im wesentlichen, zumindest im eingeschwungenen Zustand, dem zweiten Wert agr2 für die erwünschte zurückzuführende Abgasmenge entspricht. Auf diesen Sollwert magrsoll wird dann im Schichtladungsbetrieb die Menge des zurückzuführenden Abgases mit Hilfe der Regelung 1 der Fig. 1 geregelt. In diesem Schichtbetrieb wird dabei eine im wesentlichen von Null verschiedene Menge Abgas in die Brennräume der Brennkraftmaschine zurückgeführt.

Befindet sich die Brennkraftmaschine in einem Startvorgang oder im Schubbetrieb, so wird der Sollwert magrsoll mit Hilfe eines Blocks 14 auf einen konstanten Wert d eingestellt. Dabei kann es sich um eine kleine Menge oder gar kein zurückgeführtes Abgas handeln. Bei allen sonstigen Fällen entspricht der Sollwert magrsoll unmittelbar dem zweiten Wert agr2.

Durch die in die Brennräume der Brennkraftmaschine zurückgeführte Abgasmenge wird die Verbrennung in diesen Brennräumen beeinflußt. Dies wird durch entsprechende Korrekturen der die Verbrennung ansonsten kennzeichnenden Größen wieder ausgeglichen. Ein derartiger Ausgleich ist insbesondere im Schichtladungsbetrieb erforderlich, da dort am meisten Abgas zurückgeführt wird und damit das zurückgeführte Abgas am meisten auf die Verbrennung einwirkt.

In der Fig. 3 ist dargestellt, wie der von der Sollwerterzeugung 2 erzeugte Sollwert magrsoll auf sonstige, die Verbrennung beeinflussende Größen einwirkt. So werden insbesondere über entsprechende Funktionen und/oder Kennfelder 15, 16, 17, 18, 19 der Zündwinkel zwagrs und/oder der Einspritzbeginn asbagrs und/oder das Einspritzende aseagrs für den einzuspritzenden Kraftstoff und/oder der Kraftstoffeinspritzdruck pragrs und/oder der Saugrohrdruck psagrs und/oder die Einspritzmenge mkagrs in Abhängigkeit von dem Sollwert magrsoll beeinflußt. Diese Beeinflussung kann dabei des weiteren auch noch von der Drehzahl nmot der Brennkraftmaschine abhängig sein.

Die im Schichtladungsbetrieb und im Homogenbetrieb in die Brennräume der Brennkraftmaschine zurückgeführte Abgasmenge wird von einem Steuergerät insbesondere im Hinblick auf einen geringen Kraftstoffverbrauch und/oder eine geringe Abgasentwicklung gesteuert und/oder geregelt. Insbesondere wird die Abgasrückführung im Hinblick auf möglichst geringe Stickoxid-Emissionen gesteuert und/oder geregelt. Zu diesem Zweck ist das Steuergerät mit einem Mikroprozessor versehen, der in einem Speichermedium, insbesondere in einem Read-Only-Memory ein Programm abgespeichert hat, das dazu geeignet ist, die genannte Steuerung und/oder Regelung durchzuführen. Insbesondere ist das Steuergerät dazu geeignet, die in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Blockdiagramme in der Form eines Ablaufs durchzuführen. Das Steuergerät ist zu diesem Zweck von Eingangssignalen beaufschlagt, beispielsweise von nmot, tans und dergleichen, die mittels Sensoren gemessene Betriebszustände der Brennkraftmaschine darstellen, und es erzeugt Ausgangssignale, insbesondere die Verstellsignale für das Abgasrückführventil 5 und/oder die Nockenwelle 6, mit denen über Aktoren das Verhalten der Brennkraftmaschine entsprechend der erwünschten Steuerung und/oder Regelung beeinflußt werden kann.

Claims (16)

1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei dem Kraftstoff entweder in einer ersten Betriebsart während einer Verdichtungsphase oder in einer zweiten Betriebsart während einer Ansaugphase direkt in einen Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt und dort verbrannt wird, und bei dem zumindest ein Teil des bei der Verbrennung erzeugten Abgases in den Brennraum zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des in den Brennraum zurückgeführten Abgases in den beiden Betriebsarten unterschiedlich gesteuert und/oder geregelt wird (10).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Betriebsart die Menge des in den Brennraum zurückgeführten Abgases in Abhängigkeit von der Drehzahl (nmot) der Brennkraftmaschine und/oder dem von der Brennkraftmaschine abzugebenden Moment (Mi) und/oder der in den Brennraum einzuspritzenden Kraftstoffmasse (mk) gesteuert und/oder geregelt wird (8).

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansauglufttemperatur (tans) und/oder die Motortemperatur (tmot) und/oder der Umgebungsdruck (pu) und/oder der Grad der Tankentlüftung und/oder dergleichen berücksichtigt wird (9).

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Umschaltung in die erste Betriebsart die Menge des in den Brennraum zurückgeführten Abgases in Abhängigkeit von dem Saugrohrdruck gesteuert und/oder geregelt wird (13)

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Betriebsart eine konstante Menge (c), insbesondere eine kleine Menge oder gar kein Abgas zurückgeführt wird (12).

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Umschaltung in die zweite Betriebsart erst nach einer vorgegebenen Zeitdauer (TAGRDYN) tatsächlich umgeschaltet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Start und/oder im Schubbetrieb der Brennkraftmaschine eine konstante Menge (d), insbesondere eine kleine Menge oder gar kein Abgas zurückgeführt wird (14).

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des tatsächlich zurückgeführten Abgases ermittelt (7) und mit der gewünschten Menge des zurückgeführten Abgases verglichen wird (3), und daß in Abhängigkeit davon eine Korrektur durchgeführt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas über eine externe Abgasrückführung (5) und/oder über eine interne Abgasrückführung (6) in den Brennraum der Brennkraftmaschine zurückgeführt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des tatsächlich zurückgeführten Abgases in Abhängigkeit von dem Saugrohrdruck und/oder der angesaugten Luftmasse und/oder der Abgastemperatur ermittelt wird (7).

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des in den Brennraum der Brennkraftmaschine zurückgeführten Abgases bei der Steuerung und/oder Regelung der in den Brennraum einzuspritzenden Kraftstoffmasse und/oder des den Kraftstoff in dem Brennraum entzündenden Zündfunkens berücksichtigt wird (Fig. 3).

12. Elektrisches Speichermedium, insbesondere Read-Only-Memory, für ein Steuergerät einer Brennkraftmaschine 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 11 geeignet ist.

13. Brennkraftmaschine insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Einspritzventil, mit dem Kraftstoff entweder in einer ersten Betriebsart während einer Ansaugphase oder in einer zweiten Betriebsart während einer Verdichtungsphase direkt in einen Brennraum einspritzbar ist, mit Mitteln zum Zurückführen von Abgas in den Brennraum, und mit einem Steuergerät zur Steuerung und/oder Regelung der Menge des zurückgeführten Abgases, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des in den Brennraum zurückgeführten Abgases in den beiden Betriebsarten unterschiedlich steuer- und/oder regelbar ist (10).

14. Brennkraftmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abgasrückführventil (5) vorgesehen ist, das von dem Steuergerät zur Steuerung und/oder Regelung der Menge des zurückgeführten Abgases verstellbar ist.

15. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nockenwelle (6) vorgesehen ist, die ein Einlaßventil und/oder ein Auslaßventil öffnet, und die von dem Steuergerät zur Steuerung und/oder Regelung der Menge des zurückgeführten Abgases verstellbar ist.

16. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung des Abgasrückführventils (5) und/oder die Stellung der Nockenwelle (6) von dem Steuergerät erfaßbar ist.