EP1046803A2 - Method for the operation of an internal-combustion engine - Google Patents
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- EP1046803A2 EP1046803A2 EP00107715A EP00107715A EP1046803A2 EP 1046803 A2 EP1046803 A2 EP 1046803A2 EP 00107715 A EP00107715 A EP 00107715A EP 00107715 A EP00107715 A EP 00107715A EP 1046803 A2 EP1046803 A2 EP 1046803A2
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- internal combustion
- fuel mass
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02D37/00—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for
- F02D37/02—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for one of the functions being ignition
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- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
- F02D41/3017—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
- F02D41/3023—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode
- F02D41/3029—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode further comprising a homogeneous charge spark-ignited mode
Definitions
- the invention relates to a method for operating a Internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, at a fuel mass in a first operating mode during one compression phase and in a second Operating mode during a suction phase directly into one Combustion chamber is injected, in which the injected Mass of fuel from a spark plug at an ignition angle is ignited, and in which the fuel mass and the Firing angle depending on one via an accelerator pedal Enterable driver request and depending on the Speed of the internal combustion engine controlled and / or regulated become.
- the invention also relates to a Internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, with a combustion chamber in which a fuel mass in a first operating mode during a compression phase and in a second operating mode directly during an intake phase is injectable, with a spark plug, with which the injected fuel mass at an ignition angle is flammable, and with a control unit for control and / or regulation of the fuel mass and the ignition angle depending on one that can be entered via an accelerator pedal Driver request and depending on the speed.
- Such a method and one Internal combustion engines are, for example, from a so-called gasoline direct injection in motor vehicles known.
- the homogeneous operation is preferably for full load operation of the internal combustion engine provided during the shift operation for idling and Partial load operation is suitable.
- the fuel mass and the ignition angle is influenced by the control unit.
- the object of the invention is a method for operating to create an internal combustion engine with which the generation an undesirable moment is avoided.
- This task is initiated in a procedure mentioned type according to the invention solved in that at a Driver request that is smaller than a specified one Threshold, and at a speed greater than one predefined threshold, the ignition angle afterwards late is adjusted.
- the task according to the invention solved that when a driver request is less than a predetermined threshold, and at a speed that is greater than a predetermined threshold through which The ignition angle control unit can then be adjusted late is.
- the driver request is smaller than the specified one Threshold, and at the speed that is greater than that predefined threshold, then no more fuel mass injected. The possibility that too much fuel due to a malfunction of the control unit, is reduced or even avoided.
- An error is detected when the driver requests that the is less than a predetermined threshold, and at one Speed that is greater than a predetermined threshold, the Ignition angle is not adjusted afterwards afterwards. It will ie monitors whether the The ignition angle is retarded. Is this not the case, so is a software error closed. In this case, it is particularly advantageous if the control and / or regulation of the fuel mass and the ignition angle is started again.
- control Program stored on a computing device, in particular on a microprocessor, executable and for Execution of the method according to the invention is suitable.
- the invention is based on a Control stored program realized so that this control provided with the program in the same
- the invention represents how the method for its Execution the program is suitable.
- a control can in particular be an electrical storage medium for Use, for example, a read-only memory.
- an internal combustion engine 1 is one Motor vehicle shown, in which a piston 2 in one Cylinder 3 is reciprocable.
- the cylinder 3 is with a combustion chamber 4 provided, inter alia, by the Piston 2, an inlet valve 5 and an outlet valve 6 is limited.
- the inlet valve 5 is an intake pipe 7 and an exhaust pipe 8 is coupled to the exhaust valve 6.
- Fuel can be injected via the injection valve 9 the combustion chamber 4 are injected. With the spark plug 10 the fuel can be ignited in the combustion chamber 4.
- the intake pipe 7 there is a rotatable throttle valve 11 housed, through which the intake pipe 7 air can be supplied is.
- the amount of air supplied depends on the Angular position of the throttle valve 11 is in the exhaust pipe 8 a catalyst 12 housed, the cleaning of the exhaust gases generated by the combustion of the fuel serves.
- An exhaust gas recirculation pipe 13 leads back from the exhaust pipe 8 to the intake pipe 7.
- a Exhaust gas recirculation valve 14 accommodated with which the amount of recirculated exhaust gas set in the intake pipe 7 can be.
- Tank ventilation line 16 One leads from a fuel tank 15 Tank ventilation line 16 to the intake pipe 7.
- Tank vent line 16 In the Tank vent line 16 is a tank vent valve 17 housed with which the amount of the intake pipe 7th supplied fuel vapor from the fuel tank 15 is adjustable.
- the piston 2 is in by the combustion of the fuel the combustion chamber 4 in a reciprocating motion, the is transmitted to a crankshaft, not shown, and exerts a torque on them.
- a control device 18 is of input signals 19 acted upon, the operating variables measured by sensors represent the internal combustion engine 1.
- Control unit 18 with an air mass sensor, a lambda sensor, connected to a speed sensor and the like.
- the control unit 18 is also provided with an accelerator pedal sensor connected, which generates a signal that the position of a accelerator pedal operated by a driver and thus the Specifies driver request or its requested torque.
- the control unit 18 generates output signals 20 with which the behavior of the Internal combustion engine 1 can be influenced.
- the control unit 18 with the injection valve 9, the Spark plug 10 and the throttle valve 11 and the like connected and generates the for their control required signals.
- control unit 18 is provided for the To control operating variables of the internal combustion engine 1 and / or to regulate.
- the injector 9 injected into the combustion chamber 4 fuel mass from the Control unit 18, in particular with regard to a small one Fuel consumption and / or a low Controlled and / or regulated pollutant development.
- the control unit 18 is equipped with a Microprocessor provided in a storage medium, a program especially in a read-only memory has saved, which is suitable for the named Control and / or regulation to perform.
- a so-called Homogeneous operation of the internal combustion engine 1 the Throttle valve 11 depending on the desired Torque partially opened or closed.
- the Fuel is injected from the injector 9 during a caused by the piston 2 suction phase in the Combustion chamber 4 injected.
- intake air is the injected Fuel swirls and thus in the combustion chamber 4 in essentially evenly distributed.
- Air / fuel mixture during the compression phase compressed to then ignite from the spark plug 10 become. Due to the expansion of the ignited fuel the piston 2 is driven.
- the resulting torque depends on the position of the Throttle valve 11 from. With regard to a low
- a so-called homogeneous The internal combustion engine 1 becomes lean, the fuel as in the homogeneous operation during the intake phase in the Combustion chamber 4 injected. Unlike that However, the fuel / air mixture can also operate homogeneously occur with lambda> 1.
- the Throttle valve 11 wide open.
- the fuel is from that Injector 9 during a through the piston 2nd compression phase in the combustion chamber 4 injected, locally in the immediate vicinity the spark plug 10 and in time at a suitable distance the ignition timing. Then with the help of the spark plug 10 Fuel ignited, so that the piston 2 in the now following working phase by the expansion of the inflamed Fuel is driven. The resulting torque depends largely on the injected in shift operation Fuel mass.
- the shift operation is essentially for idle operation and partial load operation of the Internal combustion engine 1 provided.
- FIG. 2 shows a course of the first time diagram Accelerator pedal position fp applied by an approximately constant value drops to a minimum value. This History occurs, for example, when a driver Takes his foot off the accelerator pedal and signals that the internal combustion engine 1 no longer be given a moment should. The driver request is therefore "zero".
- a speed n plotted in the third time diagram the internal combustion engine 1 also drops to low values from. Usually the speed n drops approximately to From idle speed, which is selected such that the Internal combustion engine 1 just said "inner" moment can muster.
- the accelerator pedal position falls below fp a threshold fp1 that is slightly larger than that minimum value of the accelerator pedal position fp. From this can be recognized be that the accelerator pedal reaches its minimum position and the driver request is "zero".
- the speed n falls below a threshold value n1 which is slightly greater than the idle speed. From this can be recognized that the internal combustion engine 1 is now their Idle speed has essentially reached.
- the fault can be a hardware or Software error of the control unit 18 act, which leads to a incorrect increase in fuel mass mk leads. It is also possible that at least one of the Injector 9 is dirty or defective, so that on this way more fuel is injected. Likewise it is possible that via the tank ventilation, for example due to an incomplete closing Tank vent valve 17, too much fuel in the Combustion chamber 4 arrives. Without further ado there are also others Possibilities conceivable that lead to an undesirable increase of the fuel mass mk as in the second 2 shown after the time ts is.
- the speed exceeds n at a time t3 the threshold n1 towards larger values. This is recognized by the control unit 18. The conditions are now met that the Accelerator pedal position fp is less than the threshold fp1, and that the speed n is greater than the threshold n1.
- the control unit controls and / or regulates with a block 23 18, the throttle valve 11, the injection valve 9 and the Spark plug 10 in the manner described with reference to FIG. 2 and way.
- a block 24 is used to monitor the control mentioned and / or regulation. For the purpose of this monitoring, the Control device 18 again and again whether a driver request is present, which is less than a predetermined threshold fp1, and whether there is a speed that is greater than the predetermined threshold n1. If this is the case, check the control unit continues whether the ignition angle afterwards is adjusted late. If this is the case, there is no Error before and the control and / or regulation will continued unchanged. However, if this is not the case, is the ignition angle despite the fulfillment of the above Conditions are not postponed until late Error closed.
- the method is implemented with a block 25 continued, which contains an error routine.
- the Driver made aware of the error or other measures indicating errors can be taken. It is also possible to re-control the control unit 18 start, ie a "reset" of the control unit 18 perform. Then the control and / or regulation the internal combustion engine 1 started again or new initialized so that an existing one Software error may no longer exist.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei dem eine Kraftstoffmasse in einer ersten Betriebsart während einer Verdichtungsphase und in einer zweiten Betriebsart während einer Ansaugphase direkt in einen Brennraum eingespritzt wird, bei dem die eingespritzte Kraftstoffmasse von einer Zündkerze bei einem Zündwinkel entzündet wird, und bei dem die Kraftstoffmasse und der Zündwinkel in Abhängigkeit von einem über ein Fahrpedal eingebbaren Fahrerwunsch und in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine gesteuert und/oder geregelt werden. Ebenfalls betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Brennraum, in den eine Kraftstoffmasse in einer ersten Betriebsart während einer Verdichtungsphase und in einer zweiten Betriebsart während einer Ansaugphase direkt einspritzbar ist, mit einer Zündkerze, mit der die eingespritzte Kraftstoffmasse bei einem Zündwinkel entzündbar ist, und mit einem Steuergerät zur Steuerung und/oder Regelung der Kraftstoffmasse und des Zündwinkels in Abhängigkeit von einem über ein Fahrpedal eingebbaren Fahrerwunsch und in Abhängigkeit von der Drehzahl.The invention relates to a method for operating a Internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, at a fuel mass in a first operating mode during one compression phase and in a second Operating mode during a suction phase directly into one Combustion chamber is injected, in which the injected Mass of fuel from a spark plug at an ignition angle is ignited, and in which the fuel mass and the Firing angle depending on one via an accelerator pedal Enterable driver request and depending on the Speed of the internal combustion engine controlled and / or regulated become. The invention also relates to a Internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, with a combustion chamber in which a fuel mass in a first operating mode during a compression phase and in a second operating mode directly during an intake phase is injectable, with a spark plug, with which the injected fuel mass at an ignition angle is flammable, and with a control unit for control and / or regulation of the fuel mass and the ignition angle depending on one that can be entered via an accelerator pedal Driver request and depending on the speed.
Ein derartiges Verfahren und eine derartige Brennkraftmaschine sind beispielsweise von einer sogenannten Benzin-Direkteinspritzung bei Kraftfahrzeugen bekannt. Dort wird 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 Fahrerwunsch wird bei einer derartigen direkteinspritzenden Brennkraftmaschine die Kraftstoffmasse und der Zündwinkel von dem Steuergerät beeinflußt.Such a method and one Internal combustion engines are, for example, from a so-called gasoline direct injection in motor vehicles known. There is fuel in a homogeneous operation during the suction phase or in a shift operation during the compression phase in the combustion chamber of the Internal combustion engine injected. The homogeneous operation is preferably for full load operation of the internal combustion engine provided during the shift operation for idling and Partial load operation is suitable. For example in Dependency on the driver's request becomes such direct-injection internal combustion engine the fuel mass and the ignition angle is influenced by the control unit.
Aufgrund von Hardware- und/oder Softwarefehlern besteht die Möglichkeit, daß von dem Steuergerät die Kraftstoffmasse und/oder der Zündwinkel fehlerhaft gesteuert und/oder geregelt werden, so daß die Brennkraftmaschine ein Moment abgibt, das größer ist als das von dem Fahrer angeforderte Moment. Dies kann gerade dann zu einer unerwünschten Beschleunigung des Kraftfahrzeugs führen, wenn der Fahrer den Fuß von dem Fahrpedal genommen hat und damit keinerlei Beschleunigung mehr wünscht.Due to hardware and / or software errors Possibility of the fuel mass from the control unit and / or the ignition angle is incorrectly controlled and / or be regulated so that the internal combustion engine a moment that is greater than that requested by the driver Moment. This can be an undesirable one Accelerate the motor vehicle when the driver took his foot off the accelerator pedal and therefore none Acceleration wants more.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine zu schaffen, mit dem die Erzeugung eines unerwünschten Moments vermieden wird.The object of the invention is a method for operating to create an internal combustion engine with which the generation an undesirable moment is avoided.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Fahrerwunsch, der kleiner ist als eine vorgegebene Schwelle, und bei einer Drehzahl, die größer ist als eine vorgegebene Schwelle, der Zündwinkel danach nach spät verstellt wird. Bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Fahrerwunsch, der kleiner ist als eine vorgegebene Schwelle, und bei einer Drehzahl, die größer ist als eine vorgegebene Schwelle, durch das Steuergerät der Zündwinkel danach nach spät verstellbar ist.This task is initiated in a procedure mentioned type according to the invention solved in that at a Driver request that is smaller than a specified one Threshold, and at a speed greater than one predefined threshold, the ignition angle afterwards late is adjusted. In the case of an internal combustion engine mentioned type the task according to the invention solved that when a driver request is less than a predetermined threshold, and at a speed that is greater than a predetermined threshold through which The ignition angle control unit can then be adjusted late is.
Durch die Spätverstellung des Zündwinkels wird Kraftstoff, der fehlerhafterweise in den Brennraum der Brennkraftmaschine gelangt ist, einerseits verbrannt. Andererseits erfolgt die Verbrennung jedoch derart, daß sie im wesentlichen keinen Beitrag zu einer Momentenerzeugung liefert. Trotz des zuviel vorhandenen Kraftstoffs erfolgt somit keine unerwünschte Beschleunigung des Kraftfahrzeugs. Durch die Spätverstellung des Zündwinkels wird das aus dem zuviel vorhandenen Kraftstoff an sich resultierende Moment vernichtet.By retarding the ignition angle, fuel, the erroneously into the combustion chamber of the Internal combustion engine has arrived, burned on the one hand. On the other hand, however, the combustion takes place in such a way that it essentially no contribution to the generation of moments delivers. In spite of the excess fuel available thus no undesired acceleration of the motor vehicle. By retarding the ignition angle, that becomes Excess fuel present per se resulting moment destroyed.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird bei dem Fahrerwunsch, der kleiner als die vorgegebene Schwelle, und bei der Drehzahl, die größer ist als die vorgegebene Schwelle, danach keine Kraftstoffmasse mehr eingespritzt. Die Möglichkeit, daß zuviel Kraftstoff aufgrund einer Fehlfunktion des Steuergeräts vorhanden ist, wird dadurch verringert oder gar vermieden.In an advantageous development of the invention if the driver request is smaller than the specified one Threshold, and at the speed that is greater than that predefined threshold, then no more fuel mass injected. The possibility that too much fuel due to a malfunction of the control unit, is reduced or even avoided.
Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird zuerst keine Kraftstoffmasse mehr eingespritzt, und es wird dann der Zündwinkel nach spät verstellt. Dabei wird der Zündwinkel derart nach spät verstellt, daß kein Moment mehr von der Brennkraftmaschine abgegeben wird. Dies stellt eine besonders einfache und trotzdem effektive Vorgehensweise zur Vermeidung einer unerwünschten Beschleunigung des Kraftfahrzeugs dar.In a further advantageous development of the Invention first becomes no more fuel mass injected, and then the ignition angle is late adjusted. The ignition angle becomes late afterwards adjusted that no more moment from the internal combustion engine is delivered. This represents a particularly simple and nevertheless effective way of avoiding a unwanted acceleration of the motor vehicle.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein Fehler erkannt, wenn bei einem Fahrerwunsch, der kleiner ist als eine vorgegebene Schwelle, und bei einer Drehzahl, die größer ist als eine vorgegebene Schwelle, der Zündwinkel danach nicht nach spät verstellt wird. Es wird also überwacht, ob unter den angegebenen Bedingungen die Spätverstellung des Zündwinkels durchgeführt wird. Ist dies nicht der Fall, so wird auf einen Softwarefehler geschlossen. In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn die Steuerung und/oder Regelung der Kraftstoffmasse und des Zündwinkels neu begonnen wird.In an advantageous embodiment of the invention An error is detected when the driver requests that the is less than a predetermined threshold, and at one Speed that is greater than a predetermined threshold, the Ignition angle is not adjusted afterwards afterwards. It will ie monitors whether the The ignition angle is retarded. Is this not the case, so is a software error closed. In this case, it is particularly advantageous if the control and / or regulation of the fuel mass and the ignition angle is started again.
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.The realization of the inventive method in the form of a Control that for a control unit one Internal combustion engine, in particular a motor vehicle, is provided. Here is on the control Program stored on a computing device, in particular on a microprocessor, executable and for Execution of the method according to the invention is suitable. In this case, the invention is based on a Control stored program realized so that this control provided with the program in the same The invention represents how the method for its Execution the program is suitable. As a control can in particular be an electrical storage medium for Use, for example, a read-only 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.
Figur 1- zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine,
- Figur 2
- zeigt vier schematische Zeitdiagramme eines
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen
Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine
der
Figur 1, und Figur 3- zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens der Figur 2.
- Figure 1
- shows a schematic block diagram of an embodiment of an internal combustion engine according to the invention,
- Figure 2
- FIG. 4 shows four schematic time diagrams of an exemplary embodiment of a method according to the invention for operating the internal combustion engine of FIG. 1, and
- Figure 3
- shows a schematic block diagram of an embodiment of the method of FIG. 2.
In der Figur 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.In FIG. 1, an
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 the area of the inlet valve 5 and the
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.In the
Von dem Abgasrohr 8 führt eine Abgasrückführrohr 13 zurück
zu dem Ansaugrohr 7. In dem Abgasrückführrohr 13 ist ein
Abgasrückführventil 14 untergebracht, mit dem die Menge des
in das Ansaugrohr 7 rückgeführten Abgases eingestellt
werden kann. An exhaust
Von einem Kraftstofftank 15 führt eine
Tankentlüftungsleitung 16 zu dem Ansaugrohr 7. In der
Tankentlüftungsleitung 16 ist ein Tankentlüftungsventil 17
untergebracht, mit dem die Menge des dem Ansaugrohr 7
zugeführten Kraftstoffdampfes aus dem Kraftstofftank 15
einstellbar ist.One leads from a
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.The piston 2 is in by the combustion of the fuel
the
Ein Steuergerät 18 ist von Eingangssignalen 19
beaufschlagt, die mittels Sensoren gemessene Betriebsgrößen
der Brennkraftmaschine 1 darstellen. Beispielsweise ist das
Steuergerät 18 mit einem Luftmassensensor, einem Lambda-Sensor,
einem Drehzahlsensor und dergleichen verbunden. Des
weiteren ist das Steuergerät 18 mit einem Fahrpedalsensor
verbunden, der ein Signal erzeugt, das die Stellung eines
von einem Fahrer betätigbaren Fahrpedals und damit den
Fahrerwunsch bzw. dessen angefordertes Drehmoment angibt.
Das Steuergerät 18 erzeugt Ausgangssignale 20, mit denen
über Aktoren bzw. Steller das Verhalten der
Brennkraftmaschine 1 beeinflußt werden kann. Beispielsweise
ist das Steuergerät 18 mit dem Einspritzventil 9, der
Zündkerze 10 und der Drosselklappe 11 und dergleichen
verbunden und erzeugt die zu deren Ansteuerung
erforderlichen Signale.A
Unter anderem ist das Steuergerät 18 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 18 insbesondere im Hinblick auf einen geringen
Kraftstoffverbrauch und/oder eine geringe
Schadstoffentwicklung gesteuert und/oder geregelt. Zu
diesem Zweck ist das Steuergerät 18 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.Among other things, the
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 Verdichtungephase
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 = 1 eingestellt.In a first operating mode, a so-called
Homogeneous operation of the
In einer zweiten Betriebsart, einem sogenannten homogenen
Magerbetrieb der Brennkraftmaschine 1, wird der Kraftstoff
wie bei dem Homogenbetrieb während der Ansaugphase in den
Brennraum 4 eingespritzt. Im Unterschied zu dem
Homogenbetrieb kann das Kraftstoff/Luft-Gemisch jedoch auch
mit Lambda > 1 auftreten.In a second operating mode, a so-called homogeneous
The
In einer dritten 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.In a third operating mode, a so-called
Shift operation of the
In der Figur 2 ist im ersten Zeitdiagramm ein Verlauf der
Fahrpedalstellung fp aufgetragen, der von einem etwa
konstanten Wert auf einen minimalen Wert abfällt. Dieser
Verlauf tritt beispielsweise dann ein, wenn ein Fahrer den
Fuß von dem Fahrpedal nimmt und damit signalisiert, daß von
der Brennkraftmaschine 1 kein Moment mehr abgegeben werden
soll. Der Fahrerwunsch ist also "Null".FIG. 2 shows a course of the first time diagram
Accelerator pedal position fp applied by an approximately
constant value drops to a minimum value. This
History occurs, for example, when a driver
Takes his foot off the accelerator pedal and signals that
the
Der Verlauf des Fahrpedalsignal fp hat zur Folge, daß eine
in dem zweiten Zeitdiagramm aufgetragene Kraftstoffmasse mk
ebenfalls auf einen geringen Wert abfällt. Diese geringe
Kraftstoffmasse ist dabei einerseits ausreichend, um das
für den Betrieb der Brennkraftmaschine 1 sowie
gegebenenfalls für den Betrieb von Verbrauchern des
Kraftfahrzeugs erforderliche, "innere" Moment aufzubringen.
Andererseits ist diese Kraftstoffmasse derart bemessen, daß
die Brennkraftmaschine 1 kein Moment "nach außen", also
insbesondere an die Räder des Kraftfahrzeugs abgibt. Das
Kraftfahrzeug wird also von der Brennkraftmaschine 1 nicht
beschleunigt. Ebenfalls wird die Brennkraftmaschine 1 mit
keiner hohen Drehzahl mehr betrieben.The course of the accelerator pedal signal fp has the consequence that a
fuel mass mk plotted in the second time diagram
also drops to a low value. This minor
On the one hand, fuel mass is sufficient to achieve this
for the operation of the
Eine in dem dritten Zeitdiagramm aufgetragene Drehzahl n
der Brennkraftmaschine 1 fällt ebenfalls auf geringe Werte
ab. Üblicherweise fällt die Drehzahl n etwa auf die
Leerlaufdrehzahl ab, die derart gewählt ist, daß die
Brennkraftmaschine 1 das genannte "innere" Moment gerade
aufbringen kann.A speed n plotted in the third time diagram
the
In einem Zeitpunkt t1 unterschreitet die Fahrpedalstellung
fp einen Schwellwert fp1, der etwas größer ist als der
minimale Wert der Fahrpedalstellung fp. Daraus kann erkannt
werden, daß das Fahrpedal seine minimale Stellung erreicht
hat und der Fahrerwunsch "Null" ist. In einem Zeitpunkt t2
unterschreitet die Drehzahl n einen Schwellwert n1, der
etwas größer ist als die Leerlaufdrehzahl. Daraus kann
erkannt werden, daß die Brennkraftmaschine 1 nunmehr ihre
Leerlaufdrehzahl im wesentlichen erreicht hat.At a time t1 the accelerator pedal position falls below
fp a threshold fp1 that is slightly larger than that
minimum value of the accelerator pedal position fp. From this can be recognized
be that the accelerator pedal reaches its minimum position
and the driver request is "zero". At a time t2
the speed n falls below a threshold value n1 which
is slightly greater than the idle speed. From this can
can be recognized that the
Es sei angenommen, daß in einem Zeitpunkt ts eine Störung
auftritt. Wie dem zweiten Zeitdiagramm der Figur 2
entnommen werden kann, hat die Störung zur Folge, daß mehr
Kraftstoffmasse mk in den Brennraum 4 der
Brennkraftmaschine 1 gelangt.It is assumed that a disturbance occurs at a time ts
occurs. Like the second timing diagram in FIG. 2
can be removed, the fault has the consequence that more
Fuel mass mk in the
Bei der Störung kann es sich um einen Hardware- oder
Softwarefehler des Steuergeräts 18 handeln, der zu einer
inkorrekten Erhöhung der Kraftstoffmasse mk führt.
Ebenfalls ist es möglich, daß zumindest eines der
Einspritzventile 9 verschmutzt oder defekt ist, so daß auf
diese Weise mehr Kraftstoff eingespritzt wird. Ebenfalls
ist es möglich, daß über die Tankentlüftung, beispielsweise
aufgrund eines nicht vollständig schließenden
Tankentlüftungsventils 17, zuviel Kraftstoff in den
Brennraum 4 gelangt. Ohne weiteres sind auch noch weitere
Möglichkeiten denkbar, die zu einer unerwünschten Erhöhung
der Kraftstoffmasse mk führen, wie dies in dem zweiten
Zeitdiagramm der Figur 2 nach dem Zeitpunkt ts dargestellt
ist. The fault can be a hardware or
Software error of the
Die Erhöhung der Kraftstoffmasse mk nach dem Zeitpunkt ts
führt zu einer Erhöhung der Drehzahl n der
Brennkraftmaschine entsprechend dem dritten Zeitdiagramm
der Figur 2. Diese Drehzahlerhöhung führt ebenfalls zu
einer Erhöhung des von der Brennkraftmaschine 1 erzeugten
Moments. Dies hat zur Folge, daß die Brennkraftmaschine 1
auch ein Moment "nach außen" abgibt und damit das
Kraftfahrzeug beschleunigt. Ein derartiges, von der
Brennkraftmaschine 1 an die Räder des Kraftfahrzeugs
abgegebenes Moment steht im Gegensatz zu dem Fahrerwunsch
"Null" entsprechend der Fahrpedalstellung fp.The increase in the fuel mass mk after the time ts
leads to an increase in speed n
Internal combustion engine according to the third timing diagram
of Figure 2. This speed increase also leads to
an increase in that generated by the
Gemäß dem dritten Zeitdiagramm überschreitet die Drehzahl n
in einem Zeitpunkt t3 die Schwelle n1 in Richtung zu
größeren Werten. Dies wird von dem Steuergerät 18 erkannt.
Es sind nunmehr die Bedingungen erfüllt, daß die
Fahrpedalstellung fp kleiner ist als die Schwelle fp1, und
daß die Drehzahl n größer ist als die Schwelle n1.According to the third time diagram, the speed exceeds n
at a time t3 the threshold n1 towards
larger values. This is recognized by the
Aufgrund der Erfüllung der vorgenannten Bedingungen
schaltet das Steuergerät 18 zuerst unmittelbar nach dem
Zeitpunkt t3 die Einspritzung ab. Es erfolgt also keine
Einspritzung von Kraftstoff mehr in die Brennräume 4 der
Brennkraftmaschine 1. Dies ist in dem zweiten Zeitdiagramm
der Figur 2 dargestellt, bei dem die Kraftstoffmasse mk
nach dem Zeitpunkt t3 auf Null reduziert wird.Due to the fulfillment of the aforementioned conditions
switches the
Des weiteren wird nach der Erfüllung der vorgenannten Bedingungen, und zwar entweder etwa gleichzeitig oder insbesondere nach dem Abschalten der Einspritzung zusätzlich der Zündwinkel zw für die Entzündung des Kraftstoffs nach spät verstellt. Dies ist in dem vierten Zeitdiagramm der Figur 2 dargestellt, in dem kurz nach dem Zeitpunkt t3 der Zündwinkel zw auf einen sehr späten Wert eingestellt ist. Die Zündwinkelwerte vor dem Zeitpunkt t3 sind nicht von Bedeutung und deshalb auch nicht dargestellt.Furthermore, after the fulfillment of the aforementioned Conditions, either at about the same time or especially after switching off the injection additionally the ignition angle zw for the ignition of the Fuel adjusted late. This is the fourth Shown in time diagram of Figure 2, in which shortly after Time t3 the ignition angle zw to a very late value is set. The ignition angle values before time t3 are not important and therefore not shown.
Selbst wenn nun nach dem Zeitpunkt t3 noch Kraftstoff
unerwünschterweise über ein defektes Einspritzventil 9 oder
über das Tankentlüftungsventil 17 oder auf sonstige Weise
in den Brennraum 4 der Brennkraftmaschine 1 gelangt, so
wird dieser Kraftstoff mit dem nach spät verstellten
Zündwinkel zw entzündet und verbrannt. Aufgrund des späten
Zündwinkels zw wird durch diese Verbrennungen jedoch im
wesentlichen kein Moment von der Brennkraftmaschine 1
erzeugt. Dies hat zur Folge, daß insbesondere aufgrund des
späten Zündwinkels zw keine Erhöhung der Drehzahl n erfolgt
bzw. die Drehzahl n sich wieder verringert. Dies ist in dem
dritten Zeitdiagramm nach dem Zeitpunkt t3 dargestellt.Even if there is still fuel after time t3
undesirably via a
Aufgrund der abfallenden Drehzahl und wiederum insbesondere
aufgrund des späten Zündwinkels zw wird von der
Brennkraftmaschine 1 auch kein zusätzliches Moment erzeugt,
so daß auch kein Moment "nach außen" abgegeben wird. Eine
Beschleunigung des Kraftfahrzeugs unterbleibt also. Dies
entspricht dem Fahrerwunsch "Null" gemäß dem ersten
Zeitdiagramm.Because of the falling speed and again in particular
due to the late ignition angle zw is from the
In der Figur 3 ist die Brennkraftmaschine 1 mit der
Drosselklappe 11, dem Einspritzventil 9 und der Zündkerze
10 nochmals schematisch dargestellt. Ebenfalls ist ein
Block 21 gezeigt, der einen von einem Fahrer über das
Fahrpedal vorgebbaren Fahrerwunsch darstellen soll, sowie
ein Block 22, der die Drehzahl der Brennkraftmaschine 1
darstellen soll.In Figure 3, the
Mit einem Block 23 steuert und/oder regelt das Steuergerät
18 die Drosselklappe 11, das Einspritzventil 9 und die
Zündkerze 10 auf die anhand der Figur 2 beschriebene Art
und Weise. The control unit controls and / or regulates with a
Ein Block 24 dient der Überwachung der genannten Steuerung
und/oder Regelung. Zum Zwecke dieser Überwachung prüft das
Steuergerät 18 immer wieder, ob ein Fahrerwunsch vorliegt,
der kleiner ist als eine die vorgegebene Schwelle fp1, und
ob gleichzeitig eine Drehzahl vorliegt, die größer ist als
die vorgegebene Schwelle n1. Ist dies der Fall, so prüft
das Steuergerät weiterhin, ob der Zündwinkel danach nach
spät verstellt wird. Ist dies der Fall, so liegt kein
Fehler vor und die Steuerung und/oder Regelung wird
unverändert fortgesetzt. Ist dies jedoch nicht der Fall,
wird also der Zündwinkel trotz der Erfüllung der genannten
Bedingungen nicht nach spät verschoben, so wird auf einen
Fehler geschlossen.A
In diesem Fehlerfall wird das Verfahren mit einem Block 25
fortgesetzt, der eine Fehlerroutine enthält. Darin kann der
Fahrer auf den Fehler aufmerksam gemacht oder sonstige
fehleranzeigende Maßnahmen können getroffen werden.
Ebenfalls ist es möglich, das Steuergerät 18 neu zu
starten, also einen "Reset" des Steuergeräts 18
durchzuführen. Danach wird die Steuerung und/oder Regelung
der Brennkraftmaschine 1 neu begonnen bzw. neu
initialisiert, so daß ein gegebenenfalls vorhandener
Softwarefehler gegebenenfalls nicht mehr vorhanden ist.In the event of an error, the method is implemented with a
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