DE19925788A1 - Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Verfahren zum Betreiben einer BrennkraftmaschineInfo
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Abstract
Es wird eine Brennkraftmaschine (1) insbesondere für ein Kraftfahrzeug beschrieben, die mit einem Brennraum (4) versehen ist, in den Kraftstoff in einer ersten Betriebsart während einer Ansaugphase oder in einer zweiten Betriebsart während einer Verdichtungsphase direkt einspritzbar und entzündbar ist. Es ist ein Steuergerät (15) vorgesehen zur Ermittlung des Einspritzzeitpunkts und/oder des Zündzeitpunkts des Kraftstoffs in der zweiten Betriebsart in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine (1) und der in den Brennraum (4) einzuspritzenden Kraftstoffmasse. Durch das Steuergerät (15) wird in der zweiten Betriebsart der Einspritzzeitpunkt und/oder der Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von Lambda ermittelt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer
Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei
dem Kraftstoff in einer ersten Betriebsart während einer
Ansaugphase oder in einer zweiten Betriebsart während einer
Verdichtungsphase direkt in einen Brennraum eingespritzt
und entzündet wird, und bei dem der Einspritzzeitpunkt
und/oder der Zündzeitpunkt des Kraftstoffs in der zweiten
Betriebsart in Abhängigkeit von der Drehzahl der
Brennkraftmaschine und der in den Brennraum
einzuspritzenden Kraftstoffmasse ermittelt wird. Ebenfalls
betrifft die Erfindung ein Steuergerät für eine
Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs sowie
eine Brennkraftmaschine insbesondere für ein Kraftfahrzeug.
Ein derartiges Verfahren, ein derartiges Steuergerät und
eine derartige Brennkraftmaschine sind beispielsweise bei
einer sogenannten Benzin-Direkteinspritzung bekannt. Dort
wird der Kraftstoff in einem Homogenbetrieb während der
Ansaugphase oder in einem Schichtbetrieb während der
Verdichtungsphase in den Brennraum der Brennkraftmaschine
eingespritzt. Der Homogenbetrieb ist vorzugsweise für den
Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine vorgesehen, während
der Schichtbetrieb für den Leerlauf- und Teillastbetrieb
geeignet ist. Beispielsweise in Abhängigkeit von dem
angeforderten Drehmoment wird bei einer derartigen
direkteinspritzenden Brennkraftmaschine zwischen den
genannten Betriebsarten umgeschaltet.
Im Schichtbetrieb wird der Einspritzzeitpunkt und der
Zündzeitpunkt für den einzuspritzenden Kraftstoff in
Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine und
der einzuspritzenden Kraftstoffmasse ermittelt. Das
Kraftstoff/Luft-Verhältnis, also Lambda, wird
gegebenenfalls in Abhängigkeit von einer Abgasrückführung
und/oder einer Bremsunterdruckregelung oder dergleichen
beeinflußt. Derartige Veränderungen von Lambda können zu
einem erhöhten Kraftstoffverbrauch und/oder einer erhöhten
Rußentwicklung führen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben
einer Brennkraftmaschine zu schaffen, mit dem ein möglichst
geringer Kraftstoffverbrauch bei gleichzeitig möglichst
geringer Rußentwicklung erreichbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs
genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der
zweiten Betriebsart der Einspritzzeitpunkt und/oder der
Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von Lambda ermittelt wird.
Bei einem Steuergerät und einer Brennkraftmaschine der
jeweils eingangs genannten Art wird die Aufgabe
entsprechend gelöst.
Durch die Berücksichtigung von Lambda bei der Ermittlung
des Einspritzzeitpunkts und/oder des Zündzeitpunkts wird
gewährleistet, daß mögliche negative Auswirkungen von
Veränderungen des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses auf den
Kraftstoffverbrauch und/oder die Rußentwicklung wieder
kompensiert werden können. Es ist damit möglich, die
Brennkraftmaschine in einem optimalen Bereich bezüglich des
Kraftstoffverbrauchs und der Rußentwicklung zu betreiben.
Besonders vorteilhaft ist die Erfindung bei
Umschaltvorgängen zwischen der ersten und der zweiten
Betriebsart. Die Erfindung sorgt in diesen Fällen dafür,
daß der Kraftstoffverbrauch und/oder die Rußentwicklung
während der Umschaltung möglichst optimal bleiben.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird in
der zweiten Betriebsart der Einspritzzeitpunkt und/oder der
Zündzeitpunkt bei sinkendem Lambda von spät nach früh
verändert. Es hat sich gezeigt, daß dadurch weitestgehend
ein minimaler Kraftstoffverbrauch bei gleichzeitig
minimaler Rußentwicklung und damit ein optimaler Betrieb
der Brennkraftmaschine erreichbar ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn Lambda aus anderen
Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine abgeleitet wird,
beispielsweise aus einem Saugrohrdruck und/oder aus einer
angesaugten Luftmasse und/oder dergleichen. Auf diese Weise
kann die Ermittlung des Zündzeitpunkts und/oder des
Einspritzzeitpunkts in Abhängigkeit von Lambda vereinfacht
werden.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird
ein von Lambda oder vom Saugrohrdruck abhängiger
Gewichtungsfaktor ermittelt, es werden die Zündzeitpunkte
und/oder die Einspritzzeitpunkte in verschiedenen
Betriebszuständen der Brennkraftmaschine ermittelt, und es
werden diese Zündzeitpunkte und/oder Einspritzzeitpunkte
mit dem Gewichtungsfaktor verknüpft. Dabei werden
Differenzen zwischen den Zündzeitpunkten und/oder den
Einspritzzeitpunkten der verschiedenen Betriebszustände
ermittelt, die dann mit dem Gewichtungsfaktor multipliziert
werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Zündzeitpunkte
und/oder die Einspritzzeitpunkte in einem ungedrosselten
und einem gedrosselten Betriebszustand der
Brennkraftmaschine ermittelt werden. Diese beiden
Betriebszustände repräsentieren zwei Extremwerte für
Lambda, mit denen über den vorgenannten Gewichtungsfaktor
besonders einfach eine Abhängigkeit der Ermittlung des
Zündzeitpunkts und/oder des Einspritzzeitpunkts von Lambda
erreichbar ist.
Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des
erfindungsgemäßen Verfahrens in der Form eines
Steuerelements, das für ein Steuergerät einer
Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs,
vorgesehen ist. Dabei ist auf dem Steuerelement 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
Steuerelement abgespeichertes Programm realisiert, so daß
dieses mit dem Programm versehene Steuerelement in gleicher
Weise die Erfindung darstellt wie das Verfahren, zu dessen
Ausführung das Programm geeignet ist. Als Steuerelement
kann insbesondere ein elektrisches Speichermedium zur
Anwendung kommen, beispielsweise ein Read-Only-Memory oder
ein Flash-Memory.
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 eine schematische Darstellung eines
Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Brennkraftmaschine,
Fig. 2a und 2b zeigen schematische Diagramme von über
Lambda aufgetragenen Betriebsgrößen der
Brennkraftmaschine der Fig. 1,
Fig. 3 zeigt ein schematischs Blockdiagramm eines
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen
Verfahrens zum Betreiben der
Brennkraftmaschine der Fig. 1, und
Fig. 4 zeigt ein schematisches Diagramm einer
Kennlinie der Fig. 3.
In der Fig. 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 eines
Kraftfahrzeugs dargestellt, bei der ein Kolben 2 in einem
Zylinder 3 hin- und herbewegbar ist. Der Zylinder 3 ist mit
einem Brennraum 4 versehen, der unter anderem durch den
Kolben 2, ein Einlaßventil 5 und ein Auslaßventil 6
begrenzt ist. Mit dem Einlaßventil 5 ist ein Ansaugrohr 7
und mit dem Auslaßventil 6 ist ein Abgasrohr 8 gekoppelt.
Im Bereich des Einlaßventils 5 und des Auslaßventils 6
ragen ein Einspritzventil 9 und eine Zündkerze 10 in den
Brennraum 4. Über das Einspritzventil 9 kann Kraftstoff in
den Brennraum 4 eingespritzt werden. Mit der Zündkerze 10
kann der Kraftstoff in dem Brennraum 4 entzündet werden.
In dem Ansaugrohr 7 ist eine drehbare Drosselklappe 11
untergebracht, über die dem Ansaugrohr 7 Luft zuführbar
ist. Die Menge der zugeführten Luft ist abhängig von der
Winkelstellung der Drosselklappe 11. In dem Abgasrohr 8 ist
ein Katalysator 12 untergebracht, der der Reinigung der
durch die Verbrennung des Kraftstoffs entstehenden Abgase
dient.
Der Kolben 2 wird durch die Verbrennung des Kraftstoffs in
dem Brennraum 4 in eine Hin- und Herbewegung versetzt, die
auf eine nicht-dargestellte Kurbelwelle übertragen wird und
auf diese ein Drehmoment ausübt.
Ein Steuergerät 15 ist von Eingangssignalen 16
beaufschlagt, die mittels Sensoren gemessene Betriebsgrößen
der Brennkraftmaschine 1 darstellen. Beispielsweise ist das
Steuergerät 15 mit einem Luftmassensensor, einem Lambda-
Sensor, einem Drehzahlsensor und dergleichen verbunden. Des
weiteren ist das Steuergerät 15 mit einem Fahrpedalsensor
verbunden, der ein Signal erzeugt, das die Stellung eines
von einem Fahrer betätigbaren Fahrpedals und damit das
angeforderte Drehmoment angibt. Das Steuergerät 15 erzeugt
Ausgangssignale 17, mit denen über Aktoren bzw. Steller das
Verhalten der Brennkraftmaschine 1 beeinflußt werden kann.
Beispielsweise ist das Steuergerät 15 mit dem
Einspritzventil 9, der Zündkerze 10 und der Drosselklappe
11 und dergleichen verbunden und erzeugt die zu deren
Ansteuerung erforderlichen Signale.
Unter anderem ist das Steuergerät 15 dazu vorgesehen, die
Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 1 zu steuern und/oder
zu regeln. Beispielsweise wird die von dem Einspritzventil
9 in den Brennraum 4 eingespritzte Kraftstoffmasse von dem
Steuergerät 15 insbesondere im Hinblick auf einen geringen
Kraftstoffverbrauch und/oder eine geringe
Schadstoffentwicklung gesteuert und/oder geregelt. Zu
diesem Zweck ist das Steuergerät 15 mit einem
Mikroprozessor versehen, der in einem Speichermedium,
insbesondere in einem Flash-Memory ein Programm
abgespeichert hat, das dazu geeignet ist, die genannte
Steuerung und/oder Regelung durchzuführen.
In einer ersten Betriebsart, einem sogenannten
Homogenbetrieb der Brennkraftmaschine 1, wird die
Drosselklappe 11 in Abhängigkeit von dem erwünschten
Drehmoment teilweise geöffnet bzw. geschlossen. Der
Kraftstoff wird von dem Einspritzventil 9 während einer
durch den Kolben 2 hervorgerufenen Ansaugphase in den
Brennraum 4 eingespritzt. Durch die gleichzeitig über die
Drosselklappe 11 angesaugte Luft wird der eingespritzte
Kraftstoff verwirbelt und damit in dem Brennraum 4 im
wesentlichen gleichmäßig verteilt. Danach wird das
Kraftstoff/Luft-Gemisch während der Verdichtungsphase
verdichtet, um dann von der Zündkerze 10 entzündet zu
werden. Durch die Ausdehnung des entzündeten Kraftstoffs
wird der Kolben 2 angetrieben. Das entstehende Drehmoment
hängt im Homogenbetrieb unter anderem von der Stellung der
Drosselklappe 11 ab. Im Hinblick auf eine geringe
Schadstoffentwicklung wird das Kraftstoff/Luft-Gemisch
möglichst auf Lambda gleich Eins eingestellt.
In einer zweiten Betriebsart, einem sogenannten
Schichtbetrieb der Brennkraftmaschine 1, wird die
Drosselklappe 11 weit geöffnet. Der Kraftstoff wird von dem
Einspritzventil 9 während einer durch den Kolben 2
hervorgerufenen Verdichtungsphase in den Brennraum 4
eingespritzt, und zwar örtlich in die unmittelbare Umgebung
der Zündkerze 10 sowie zeitlich in geeignetem Abstand vor
dem Zündzeitpunkt. Dann wird mit Hilfe der Zündkerze 10 der
Kraftstoff entzündet, so daß der Kolben 2 in der nunmehr
folgenden Arbeitsphase durch die Ausdehnung des entzündeten
Kraftstoffs angetrieben wird. Das entstehende Drehmoment
hängt im Schichtbetrieb weitgehend von der eingespritzten
Kraftstoffmasse ab. Im wesentlichen ist der Schichtbetrieb
für den Leerlaufbetrieb und den Teillastbetrieb der
Brennkraftmaschine 1 vorgesehen.
Für einen geringen Kraftstoffverbrauch und eine geringe
Schadstoffentwicklung sind der Einspritzzeitpunkt und der
Zündzeitpunkt des eingespritzten Kraftstoffs wesentlich.
Unter dem Einspritzzeitpunkt wird nachfolgend ein
Einspritzbeginn ESB verstanden, bei dem das Einspritzventil
10 geöffnet wird, und dem eine Einspritzdauer bis zu einem
Einspritzende folgt. Unter dem Zündzeitpunkt wird
nachfolgend der Zündwinkel ZW verstanden, bei dem die
Zündkerze 9 gezündet wird.
Der Einspritzbeginn ESB und der Zündwinkel ZW werden unter
anderem in Abhängigkeit von der Drehzahl der
Brennkraftmaschine 1 und in Abhängigkeit von der in den
Brennraum 4 einzuspritzenden Kraftstoffmasse für jede
Einspritzung von dem Steuergerät 15 ermittelt.
In dem Diagramm der Fig. 2a ist die Rußentwicklung der
Brennkraftmaschine 1 in der zweiten Betriebsart über Lambda
aufgetragen. In der Fig. 2a ist eine Kurve 20 aufgetragen,
die den Verlauf der Rußentwicklung über Lambda bei einem
späten Einspritzbeginn ESB und einem späten Zündwinkel ZW
darstellt. Die Rußentwicklung befindet sich dort auf einem
hohen Niveau und steigt mit fallendem Lambda an. Ebenfalls
ist eine Kurve 21 aufgetragen, die den Verlauf der
Rußentwicklung über Lambda bei einem frühen Einspritzbeginn
ESB und einem frühen Zündwinkel ZW darstellt. Die
Rußentwicklung bleibt dort im wesentlichen auf einem
niedrigen Niveau. Des weiteren ist eine Kurve 22
aufgetragen, die mit be-optimal gekennzeichnet ist, und die
damit denjenigen Zusammenhang zwischen Lambda und der
Rußentwicklung angibt, bei dem der effektive
Kraftstoffverbrauch be der Brennkraftmaschine 1 optimal
ist. Dieser Kraftstoffverbrauch be fällt mit fallendem
Lambda.
Insgesamt kann der Fig. 2a entnommen werden, daß es für
eine möglichst geringe Rußentwicklung vorteilhaft ist, den
Einspritzbeginn ESB und den Zündwinkel ZW mit fallendem
Lambda von spät nach früh zu verstellen. Durch diese
Veränderung des Einspritzbeginns ESB und des Zündwinkels ZW
in Abhängigkeit von Lambda ist es möglich, daß die
Brennkraftmaschine 1 entsprechend der Kurve 22 betrieben
wird.
In dem Diagramm der Fig. 2b ist der effektive
Kraftstoffverbrauch be der Brennkraftmaschine 1 in der
zweiten Betriebsart über Lambda aufgetragen. In der Fig. 2b
ist eine Kurve 25 aufgetragen, die den Verlauf des
Kraftstoffverbrauchs be über Lambda bei einem späten
Einspritzbeginn ESB und einem späten Zündwinkel ZW
darstellt. Der Kraftstoffverbrauch be steigt dort mit
fallendem Lambda stark an. Ebenfalls ist eine Kurve 26
aufgetragen, die den Verlauf des Kraftstoffverbrauchs be
über Lambda bei einem frühen Einspritzbeginn ESB und einem
frühen Zündwinkel ZW darstellt. Der Kraftstoffverbrauch be
wird dort bei fallendem Lambda zuerst geringer und dann
wieder größer. Des weiteren ist eine Kurve 27 aufgetragen,
die mit be-optimal gekennzeichnet ist, und bei der der
effektive Kraftstoffverbrauch be der Brennkraftmaschine 1
optimal ist. Dieser Kraftstoffverbrauch be steigt mit
fallendem Lambda langsam an.
Insgesamt kann der Fig. 2b entnommen werden, daß es für
eine möglichst geringen Kraftstoffverbrauch be vorteilhaft
ist, den Einspritzbeginn ESB und den Zündwinkel ZW mit
fallendem Lambda von spät nach früh zu verstellen. Durch
diese Veränderung des Einspritzbeginns ESB und des
Zündwinkels ZW in Abhängigkeit von Lambda ist es möglich,
daß die Brennkraftmaschine 1 entsprechend der Kurve 27
betrieben wird.
Eine gemeinsame Betrachtung der Diagramme der Fig. 2a
und 2b ergibt folgendes:
Wird der Eispritzbeginn ESB und der Zündwinkel ZW bei fallendem bzw. sinkendem Lambda von spät nach früh verstellt, so wird dadurch einerseits die Rußentwicklung verringert und es wird andererseits der Kraftstoffverbrauch be optimiert.
Wird der Eispritzbeginn ESB und der Zündwinkel ZW bei fallendem bzw. sinkendem Lambda von spät nach früh verstellt, so wird dadurch einerseits die Rußentwicklung verringert und es wird andererseits der Kraftstoffverbrauch be optimiert.
Bei der Steuerung und/oder Regelung der Brennkraftmaschine
1 durch das Steuergerät 15 wird deshalb der Einspritzbeginn
ESB und/oder der Zündwinkel ZW in Abhängigkeit von Lambda
ermittelt. Insbesondere wird der Einspritzbeginn ESB
und/oder der Zündwinkel ZW derart ermittelt, daß dieselben
bei sinkendem Lambda von spät nach früh verstellt werden.
Lambda, also das Kraftstoff/Luft-Verhältnis des dem
Brennraum 4 zugeführten Gemischs, kann unmittelbar oder
auch mit Hilfe von oder durch andere Betriebsgrößen der
Brennkraftmaschine 1 ermittelt oder ersetzt werden. So kann
anstelle von Lambda auch der Saugrohrdruck ps oder die
Luftmasse der angesaugten Luft oder der
Drosselklappenwinkel oder dergleichen verwendet werden.
In der Fig. 3 ist ein Verfahren dargestellt, mit dem
der Einspritzbeginn ESB und der Zündwinkel ZW unter anderem
in Abhängigkeit von Lambda ermittelt werden kann. Anstelle
von Lambda wird bei dem Verfahren der Saugrohrdruck ps
verwendet.
In der Fig. 3 sind zwei Kennfelder 30, 31 dargestellt,
denen als Eingangssignale jeweils die Drehzahl nmot der
Brennkraftmaschine 1 und die in den Brennraum 4
einzuspritzende Kraftstoffmasse rk zugeführt ist. Das
Kennfeld 30 erzeugt daraus ein Ausgangssignal zwschu und
das Kennfeld 31 ein Ausgangssignal zwschg.
In dem Kennfeld 30 ist für die zweite Betriebsart, also für
den Schichtbetrieb, der Zusammenhang zwischen dem
Zündwinkel einerseits und der Drehzahl nmot und der
Kraftstoffmasse rk andererseits abgelegt, und zwar unter
der Voraussetzung einer ungedrosselten Brennkraftmaschine
1, also wenn die Drosselklappe 11 vollständig geöffnet ist,
und wenn damit der Saugrohrdruck ps etwa dem Umgebungsdruck
und damit etwa 900 hPa entspricht.
In dem Kennfeld 31 ist für die zweite Betriebsart der
Zusammenhang zwischen dem Zündwinkel einerseits und der
Drehzahl nmot und der Kraftstoffmasse rk andererseits
abgelegt, und zwar unter der Voraussetzung einer
gedrosselten Brennkraftmaschine 1, also wenn die
Drosselklappe 11 nicht vollständig geöffnet, sondern
zumindest teilweise geschlossen ist, und wenn damit der
Saugrohrdruck ps geringer als der Umgebungsdruck ist, z. B.
etwa 900 hPa.
Die Signale zwschu und zwschg sind einem Subtraktionsblock
32 zugeführt, der als Ausgangssignal die Differenz zwschd
der beiden genannten Signale erzeugt. Diese Differenz
zwschd wird einem Multiplikationsblock 33 zugeführt, mit
dem eine Gewichtung der Differenz zwschd durchgeführt wird.
Der Saugrohrdruck ps ist gemäß der Fig. 3 einer Kennlinie
34 als Eingangssignal zugeführt. Der Verlauf der Kennlinie
34 ist in der Fig. 4 dargestellt. Das Ausgangssignal der
Kennlinie 34 stellt einen Gewichtungsfaktor gew dar. Danach
ist der Gewichtungsfaktor gew der Kennlinie 34 gleich Null,
solange der Saugrohrdruck ps gleich oder kleiner ist als
600 hPa, solange also die Brennkraftmaschine 1 gedrosselt
betrieben wird. Ist der Saugrohrdruck ps größer als 600 hPa,
so steigt der Gewichtungsfaktor gew linear von Null
auf Eins an. Bei einem Saugrohrdruck ps, der gleich oder
größer ist als 900 hPa, also bei ungedrosselter
Brennkraftmaschine 1, ist der Gewichtungsfaktor gew gleich
Eins.
Die Differenz zwschd der beiden von den Kennfeldern 30 und
31 ausgegebenen Zündwinkel zwschu und zwschg wird durch den
Multiplikationsblock 33 mit dem Gewichtungsfaktor gew
gewichtet. Damit entsteht als Ausgangssignal eine Differenz
zwschdps, die über die Kennlinie 34 abhängig ist von dem
Saugrohrdruck ps. Damit ist diese Differenz zwschdps auch
abhängig von Lambda.
Die Differenz zwschdps wird in einem Additionsblock 35 zu
dem Signal zwschg, also zu dem von dem Kennfeld 31 für den
gedrosselten Betriebszustand ausgegebenen Zündwinkel
hinzuaddiert. Als Ausgangssignal des Additionsblocks 35
steht dann der für die nächste Einspritzung im
Schichtbetrieb einzustellende Zündwinkel zwsch zur
Verfügung.
In entsprechender Weise wird gemäß der Fig. 3 auch der für
die nächste Einspritzung im Schichtbetrieb einzustellende
Einspritzbeginn in der Form eines Einspritzbeginnwinkels
wesbs ermittelt. Hierzu sind zwei Kennfelder 36, 37
vorgesehen, die jeweils von der Drehzahl nmot und der
Kraftstoffmasse rk abhängig sind. Das Kennfeld 36 bezieht
sich auf die ungedrosselte, und das Kennfeld 37 auf die
gedrosselte Brennkraftmaschine 1. Mit Hilfe eines
Subtraktionsblocks 38, eines Multiplikationsblocks 39 und
eines Additionsblocks 40 wird die Differenz der
Ausgangssignale der beiden Kennfelder 36, 37 mit dem
Gewichtungsfaktor gew gewichtet, um danach zu dem
Ausgangssignal des Kennfelds 37 hinzuaddiert zu werden.
Daraus entsteht dann der einzustellende
Einspritzbeginnwinkel wesbs für den Schichtbetrieb.
Insgesamt ermöglicht das Verfahren nach der Fig. 3 im
Schichtbetrieb eine Ermittlung des Zündwinkels zwsch und
des Einspritzbeginnwinkels wesbs in Abhängigkeit von der
Drehzahl nmot und der Kraftstoffmasse rk sowie in
Abhängigkeit von dem Saugröhrdruck ps und damit in
Abhängigkeit von Lambda.
Bei fallendem Saugrohrdruck ps und damit bei fallendem
Lambda wird der Gewichtungsfaktor gew immer kleiner, so daß
auch die aus der ungedrosselten und der gedrosselten
Brennkraftmaschine 1 abgeleiteten Differenzen des
Zündwinkels bzw. des Einspritzbeginnwinkels immer kleiner
werden. Dies hat zur Folge, daß der Zündwinkel zwsch und
der Einspritzbeginnwinkel wesbs mit fallendem Saugrohrdruck
ps immer kleiner werden und sich damit von spät nach früh
verändern.
Claims (9)
1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1),
insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei dem Kraftstoff in
einer ersten Betriebsart während einer Ansaugphase oder in
einer zweiten Betriebsart während einer Verdichtungsphase
direkt in einen Brennraum (4) eingespritzt und entzündet
wird, und bei dem der Einspritzzeitpunkt (ESB) und/oder der
Zündzeitpunkt (ZW) des Kraftstoffs in der zweiten
Betriebsart in Abhängigkeit von der Drehzahl (nmot) der
Brennkraftmaschine (1) und der in den Brennraum (4)
einzuspritzenden Kraftstoffmasse (rk) ermittelt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Betriebsart der
Einspritzzeitpunkt (wesbs) und/oder der Zündzeitpunkt
(zwsch) in Abhängigkeit von Lambda ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
in der zweiten Betriebsart der Einspritzzeitpunkt (wesbs)
und/oder der Zündzeitpunkt (zwsch) bei sinkendem Lambda von
spät nach früh verändert wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß Lambda aus anderen Betriebsgrößen der
Brennkraftmaschine (1) abgeleitet wird, beispielsweise aus
einem Saugrohrdruck (ps) und/oder aus einer angesaugten
Luftmasse und/oder dergleichen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß ein von Lambda oder vom Saugrohrdruck
(ps) abhängiger Gewichtungsfaktor (gew) ermittelt wird, daß
die Zündzeitpunkte (zwschu, zwschg) und/oder die
Einspritzzeitpunkte in verschiedenen Betriebszuständen der
Brennkraftmaschine ermittelt werden, und daß diese
Zündzeitpunkte (zwschu, zwschg) und/oder
Einspritzzeitpunkte mit dem Gewichtungsfaktor (gew)
verknüpft werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
Differenzen (zwschd) zwischen den Zündzeitpunkten (zwschu,
zwschg) und/oder den Einspritzzeitpunkten der verschiedenen
Betriebszustände ermittelt werden, die dann mit dem
Gewichtungsfaktor (gew) multipliziert werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zündzeitpunkte (zwschu, zwschg)
und/oder die Einspritzzeitpunkte in einem ungedrosselten
und einem gedrosselten Betriebszustand der
Brennkraftmaschine (1) ermittelt werden.
7. Steuerelelement, insbesondere Flash-Memory, für ein
Steuergerät (15) 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 6 geeignet ist.
8. Steuergerät (15) für eine Brennkraftmaschine (1)
insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei die
Brennkraftmaschine (1) einen Brennraum (4) aufweist, in den
Kraftstoff in einer ersten Betriebsart während einer
Ansaugphase oder in einer zweiten Betriebsart während einer
Verdichtungsphase direkt einspritzbar und entzündbar ist,
und wobei durch das Steuergerät (15) der Einspritzzeitpunkt
(ESB) und/oder der Zündzeitpunkt (ZW) des Kraftstoffs in
der zweiten Betriebsart in Abhängigkeit von der Drehzahl
(nmot) der Brennkraftmaschine (1) und der in den Brennraum
(4) einzuspritzenden Kraftstoffmasse (rk) ermittelbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß durch das Steuergerät (15) in
der zweiten Betriebsart der Einspritzzeitpunkt (wesbs)
und/oder der Zündzeitpunkt (zwsch) in Abhängigkeit von
Lambda ermittelbar ist.
9. Brennkraftmaschine (1) insbesondere für ein
Kraftfahrzeug mit einem Brennraum (4), in den Kraftstoff in
einer ersten Betriebsart während einer Ansaugphase oder in
einer zweiten Betriebsart während einer Verdichtungsphase
direkt einspritzbar und entzündbar ist, und mit einem
Steuergerät (15) zur Ermittlung des Einspritzzeitpunkts
(ESB) und/oder der Zündzeitpunkts (ZW) des Kraftstoffs in
der zweiten Betriebsart in Abhängigkeit von der Drehzahl
(nmot) der Brennkraftmaschine (1) und der in den Brennraum
(4) einzuspritzenden Kraftstoffmasse (rk), dadurch
gekennzeichnet, daß durch das Steuergerät (15) in der
zweiten Betriebsart der Einspritzzeitpunkt (wesbs) und/oder
der Zündzeitpunkt (zwsch) in Abhängigkeit von Lambda
ermittelbar ist.
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