EP1286036B1 - Verfahren zur Beeinflussung der Schadstoffemissionswerte und/oder der Geräuschemissionswerte eines Verbrennungsmotors und Kraftstoff-Einspritzanlage - Google Patents

Verfahren zur Beeinflussung der Schadstoffemissionswerte und/oder der Geräuschemissionswerte eines Verbrennungsmotors und Kraftstoff-Einspritzanlage Download PDF

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EP1286036B1
EP1286036B1 EP20020016001 EP02016001A EP1286036B1 EP 1286036 B1 EP1286036 B1 EP 1286036B1 EP 20020016001 EP20020016001 EP 20020016001 EP 02016001 A EP02016001 A EP 02016001A EP 1286036 B1 EP1286036 B1 EP 1286036B1
Authority
EP
European Patent Office
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fuel
injection
actuation
injectors
characteristic curve
Prior art date
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EP20020016001
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English (en)
French (fr)
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EP1286036A3 (de
EP1286036A2 (de
Inventor
Andreas Pfaeffle
Marcel Wuest
Juergen Dr. Hammer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Publication of EP1286036A3 publication Critical patent/EP1286036A3/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008—Controlling each cylinder individually
    • F02D41/0087—Selective cylinder activation, i.e. partial cylinder operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809—Common rail control systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails

Definitions

  • the present invention relates to a method for influencing the pollutant emission values and / or the noise emission values of an internal combustion engine having a fuel injection system, in particular a diesel engine, wherein the fuel injection system has a plurality of injectors which are provided, if appropriately controlled by a control device, Inject fuel into the cylinders of the internal combustion engine. Furthermore, the present invention relates to a fuel injection system for an internal combustion engine, in particular for a diesel engine, wherein the fuel injection system comprises a plurality of injectors which are provided, with appropriate control by a control device to inject fuel into the cylinders of the internal combustion engine.
  • the fuel injection system required for this purpose comprises a plurality of injectors, which are provided to inject fuel into the cylinders of the internal combustion engine when appropriately controlled by a control device. Since such injectors are usually associated with tolerances, each injector is assigned a disk in the form of a barcode. On this correction values or data for determining correction values are stored, which are read and taken into account in the control of the internal combustion engine. As a result, variations in the amount of fuel between the individual cylinders can be compensated.
  • a known fuel injection system which is also referred to as a storage injection system
  • the Pressure generation and injection are decoupled from each other.
  • the injection pressure is generated independently of the engine speed and the injection amount and is available in a fuel storage for the injection.
  • the injection timing and the injection quantity are calculated in an electronic control unit and converted by an injector or an injection unit to each engine cylinder via a controlled solenoid valve.
  • a problem is that the injection quantity-driving duration characteristics differ at least slightly even in the case of identical injectors in practice. This is especially true for small ones Injection quantities and is due to manufacturing tolerances and / or component tolerances.
  • the differences in fuel injection timing characteristics may result in failure to comply with preset limits, such as particulate emission limits and noise level limits, since optimal injector injection will not be optimal for another injector.
  • Figure 1 shows the known relationship between the particle emission and the emission of nitrogen oxides for a diesel engine, which comes about by varying the exhaust gas recirculation rate at a constant start of injection. It can be seen from this curve that a reduction in the particle emission leads to an increase in the emission of nitrogen oxides and vice versa. The choice of an operating point AP therefore always represents a compromise, which is why the relationship shown in Figure 1 is also referred to as "trade-off".
  • emission limits EG stipulated by the legislator both for the particle emission and for the emission of nitrogen oxides, it is therefore necessary to displace the operating point AP in a suitable manner on the curve shown in FIG. Increasing the pilot injection quantity shifts the trade-off according to the arrow.
  • Figure 2 shows a known characteristic field, which illustrates the injection amount EM as a function of the injection duration T for different pressures p s in the fuel storage.
  • the curves of Figure 2 it can be seen that the curves have a plateau P in the range of short drive times. In the region of a plateau P, the curve runs approximately parallel to the actuation duration axis, that is to say that in the region of a plateau P a change in the injection quantity due to a change in the activation duration is not possible.
  • the pilot injections are performed in the map area of the plateaus P.
  • FIG. 3 shows the known relationship between pre-injection quantity VEM and particle emission PM and noise development G.
  • the aim here is a noise optimization or a bearable increase in smoke.
  • the inventive assignment of the plurality of injectors to a respective fuel injection system can be carried out by the injectors are first classified after their production in classes that depend on the course of the most similar characteristic curves of the injection quantity-driving characteristic. If necessary, these characteristic curves are to be determined by suitable test and measurement methods.
  • the adaptive measures preferably applied to all injectors of a corresponding fuel injection system in combination with the use of injectors associated with a class make it possible to comply with or at least improve given emission limit values and noise level limits.
  • the at least one predetermined section of the injection amount-driver characteristic curve comprises the characteristic section used for a pilot fuel injection.
  • Fuel injection systems with injectors that inject different amounts of fuel in the pilot fuel injection make it impossible in many cases in the prior art to comply with the prescribed limits, because the amount of fuel injected in the pilot injection has a strong impact on both the pollutant emission and the noise level, as has already been explained in detail at the beginning.
  • the use of injectors which have at least approximately the same properties in this characteristic range for a fuel injection system is therefore particularly advantageous.
  • the at least one predefined section of the injection quantity control duration characteristic comprises a plateau of the injection quantity control duration characteristic curve in which a change in the control period at least does not cause a significant change in the injection quantity.
  • the characteristic curve section forming the plateau is particularly critical, since within this characteristic section, as mentioned, at least no substantial change in the injection quantity can be brought about by changing the injection duration in the prior art, which is why the use of injectors with the same or at least as possible similar plateaus for a fuel injection system is particularly advantageous.
  • the at least one adaptive measure comprises that the pressure in a fuel accumulator assigned to the fuel injection system is changed. Since the fuel accumulator is preferably in communication with all injectors, a change in the pressure in this fuel accumulator affects the injection behavior of all injectors. Since the mentioned control device also controls the pressure in the fuel accumulator, the setting of this pressure can take place, for example, by suitable programming of the control device.
  • control or control device is to be understood within the present application such that it also includes regulations or control devices.
  • the method according to the invention preferably further provides that the pressure in the fuel accumulator associated with the fuel injection system is increased in order to reduce the smoke formation when the preinjection quantity plateau corresponds to a relatively high pre-injection quantity.
  • the method according to the invention provides that the pressure in the fuel accumulator associated with the fuel injection system is reduced when the pre-injection quantity plateau corresponds to a relatively low pre-injection quantity.
  • the inventive method may further provide that the at least one adaptive measure comprises that an exhaust gas recirculation rate is changed.
  • the setting of the exhaust gas recirculation rate can be done by appropriate programming of the engine control, which can be performed for example by the mentioned control device.
  • the method according to the invention preferably further provides that the exhaust gas recirculation rate is reduced when the preinjection quantity plateau corresponds to a relatively high pilot injection quantity.
  • the method according to the invention preferably further provides for the exhaust gas recirculation rate to be increased when the preinjection quantity plateau corresponds to a relatively low preinjection quantity.
  • the method according to the invention may further provide that the at least one adaptive measure comprises that a start of actuation of the injectors is changed.
  • the change in the start of actuation of the injectors can relate to both a pre-fuel injection and a main fuel injection.
  • the change of the start of the actuation of the injectors can be done by appropriate programming of the controller.
  • the method according to the invention preferably furthermore provides that the activation start for a pilot injection is postponed to early or late, depending on the position of the starting point on the NO x / PM trade-off.
  • the direction depends on the emission target to be achieved. If, for example, a NO x reduction is desired, it is advisable to adapt the start of control to late, if it is desired to reduce soot, it is advisable to adapt the activation start to early.
  • the fuel injection system builds on the generic state of the art in that for influencing the pollutant emission values and / or the noise emission values of the internal combustion engine, the plurality of injectors in at least one predetermined portion of the injection quantity-driving duration characteristic has at least approximately the same characteristic curves, wherein the control of the injectors is influenced by the control device by at least one adaptive measure, which depends on the approximately same characteristic curves.
  • the pollutant emission values and / or the noise emission values can be reduced in comparison to the prior art, and in many cases it is possible, for example, to comply with limits specified by the legislator.
  • the fact that the plurality of injectors has at least approximately the same characteristic curves in at least one predetermined section of the injection quantity control duration characteristic curve can be ensured, in particular, by classifying the injectors into classes according to their characteristic curves before allocation to a respective fuel injection system.
  • the at least one adaptive measure is preferably realized by a suitable programming of the control device. In particular, if this programming of the control device comprises control algorithms, the at least one adaptive measure may optionally be adapted to the wear or other variables during the lifetime of the internal combustion engine.
  • the at least one predefined section of the injection quantity control duration characteristic curve comprises the characteristic curve section used for a pilot fuel injection.
  • fuel injection systems with injectors the different Inject fuel amounts in a pilot fuel injection, make it impossible in the prior art in many cases to comply with the specified limits, because the injected fuel quantity during the pilot injection has a strong impact on both the pollutant emission and the noise level, as already explained in more detail.
  • injectors which have at least approximately the same properties in this characteristic range for a fuel injection system is therefore particularly advantageous.
  • the at least one predefined section of the injection quantity control duration characteristic comprises a plateau of the injection quantity control duration characteristic curve in which a change in the control period at least does not cause a significant change in the injection quantity.
  • the characteristic curve section forming the plateau is particularly critical since at least no significant change in the injection quantity can be effected within this characteristic section via a change in the injection duration in the prior art. Therefore, the use of injectors with the same or at least as similar as possible plateaus for a fuel injection system is also particularly advantageous in connection with the fuel injection systems according to the invention.
  • the at least one adaptive measure comprises that the pressure in a fuel accumulator assigned to the fuel injection system is changed.
  • the fuel injection system preferably further provides that the pressure in the fuel accumulator associated with the fuel injection system is increased in order to reduce the formation of smoke when the Voreinspritzmengenplateau a relative high pre-injection corresponds.
  • the fuel injection system according to the invention can also provide in this connection for the pressure in the fuel accumulator associated with the fuel injection system to be reduced when the pre-injection quantity plateau corresponds to a relatively low pre-injection quantity.
  • the at least one adaptive measure comprises that an exhaust gas recirculation rate is changed.
  • the exhaust gas recirculation rate can also take place in this context by appropriate programming of the control device.
  • the exhaust gas recirculation rate is reduced when the preinjection quantity plateau corresponds to a relatively high pre-injection quantity.
  • the exhaust gas recirculation rate is increased when the Voreinspritzmengenplateau corresponds to a relatively low pilot injection.
  • the at least one adaptive measure comprises, in addition to or as an alternative to one or both of the above-described adaptive measures, that an activation start of the injectors is changed.
  • a corresponding change in the start of actuation can again be achieved by suitable programming of the control device.
  • control start for a pilot injection depending on the location the starting point on which the NO x / PM trade-off is postponed to early or late.
  • the direction depends on the emission target to be achieved. If, for example, a NO x reduction is desired, it is advisable to adapt the start of control to late, if it is desired to reduce soot, it is advisable to adapt the activation start to early.
  • the invention is thus based on the finding that the use of classified injectors with at least very similar characteristic curves, in particular in the region of the characteristic curve used for the pre-injection, and the implementation of suitable adaptive measures, which are realized in particular by suitable programming of the control device.
  • suitable adaptive measures which are realized in particular by suitable programming of the control device.
  • FIG. 4 shows the dependence of the particle emission PM and the noise level G on the pilot injection quantity VEM.
  • the vertical corridor around the pre-injection quantity VEM 2 is the corridor for reaching the emission target (nominal design).
  • the right-to-left arrow illustrates a first high-injection-amount strategy, while the left-to-right arrow illustrates a second low-injection-amount strategy. If injectors 131 are used with a relatively low pre-injection quantity VEM 1 , it can be accepted that the noise level actually resulting is moved to a target range SOLL, the legal requirements still corresponds by at least one adaptive action is performed.
  • the shift of the pollutant emission values and / or the noise emission values can take place in particular by reducing the pressure p s in the fuel accumulator 130 assigned to the fuel injection system 10 by increasing the exhaust gas recirculation rate Depending on the position of the starting point, a pre-injection will be postponed to early or late on the NO x / PM trade-off. The direction depends on the emission target to be achieved.
  • the arrow starting from the relatively low pre-injection quantity VEM 1 in FIG. 4 therefore does not illustrate a shift in the pilot injection quantity, but rather the achievement of target particulate emission values or noise emission values despite the actually too low pre-injection quantity.
  • FIG. 4 also shows a region around a normal pre-injection VEM 2 , which does not require any adaptive measures.
  • the at least one adaptive measure can provide in particular that the pressure p s in a fuel accumulator assigned to the fuel injection system 10. 130 is increased, that the exhaust gas recirculation rate is reduced.
  • the activation start for a pilot injection is postponed to early or late depending on the position of the starting point on the NO x / PM trade-off. The direction depends on the emission target to be achieved. If, for example, a NO x reduction is desired, it is advisable to adapt the start of control to late, if it is desired to reduce soot, it is advisable to adapt the activation start to early.
  • FIG. 5 shows a block diagram of an embodiment of the fuel injection system according to the invention.
  • FIG. 5 shows the components required for understanding the invention of a fuel injection system of an internal combustion engine with a high-pressure injection, designated as a whole by 10.
  • the illustrated fuel injection system 10 is commonly referred to as a common rail system.
  • a fuel tank is designated.
  • the fuel tank 100 is connected via a first filter 105 and a prefeed pump 110 with a second filter means 115 in connection. From the second filter means 115, the fuel passes via a line to a high pressure pump 125.
  • the connecting line between the filter means 115 and the high pressure pump 125 is connected via a low pressure limiting valve 145 to the fuel tank 100 in connection.
  • the high pressure pump 125 is in communication with a rail or fuel reservoir 130.
  • the rail 130 is in contact via fuel lines with various injectors 131. Via a pressure relief valve 135, the rail 130 is connectable to the fuel tank 100.
  • the pressure release valve 135 is controllable by means of a coil 136.
  • the lines between the outlet of the high pressure pump 125 and the inlet of the pressure bar valve 135 are referred to as the high pressure area. In this area, the fuel is under high pressure. The pressure in the high-pressure region is detected by means of a sensor 140. The lines between the tank 100 and the high pressure pump 125 are referred to as low pressure area.
  • a controller 160 via which the adaptive measures according to the invention are implemented, supplies the high-pressure pump 125 with a drive signal AP, the injectors 131 with a drive signal A and / or the pressure release valve 135 with a drive signal AV.
  • the control device 160 processes various signals from various sensors 165, which characterize the operating state of the internal combustion engine and / or of the motor vehicle that drives the internal combustion engine. Such a Operating state, for example, the speed N of the internal combustion engine.
  • This device operates as follows: The fuel, which is located in the fuel tank 100, is conveyed by the prefeed pump 110 through the filter means 105 and 115.
  • the low-pressure limiting valve 145 opens and releases the connection between the output of the prefeed pump 110 and the fuel tank 100.
  • the high-pressure pump 125 conveys the fuel quantity Q1 from the low-pressure region into the high-pressure region.
  • the high-pressure pump 125 builds up a very high pressure in the rail 130.
  • pressure values of approximately 30 to 100 bar and auto-ignition internal combustion engine pressure values of approximately 1000 to 2000 bar are achieved.
  • the injectors 131 the fuel can be metered under high pressure to the individual cylinders of the internal combustion engine.
  • the pressure p s in the rail or in the entire high-pressure range is detected.
  • the controllable high pressure pump 125 and / or the pressure relief valve 1335 the pressure in the high pressure region is controlled.
  • feed pump 110 usually electric fuel pumps are used. For higher flow rates, which are particularly required for commercial vehicles, It is also possible to use several parallel feed pumps.
  • the injectors 131 in at least one predetermined section of the injection quantity control duration characteristic curve EM (T) have characteristic curves that are as similar as possible, and that the control of the injectors 131 by the control device 160 compared to the prior art by at least one of the already described adaptive measure is changed, which depends on the approximately same characteristic curves.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung der Schadstoffemissionswerte und/oder der Geräuschemissionswerte eines eine Kraftstoff-Einspritzanlage aufweisenden Verbrennungsmotors, insbesondere eines Dieselmotors, wobei die Kraftstoff- Einspritzanlage eine Mehrzahl von Injektoren aufweist, die dazu vorgesehen sind, bei entsprechender Ansteuerung durch eine Steuereinrichtung, Kraftstoff in die Zylinder des Verbrennungsmotors einzuspritzen. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Kraftstoff-Einspritzanlage für einen Verbrennungsmotor, insbesondere für einen Dieselmotor, wobei die Kraftstoff-Einspritzanlage eine Mehrzahl von Injektoren umfasst, die dazu vorgesehen sind, bei entsprechender Ansteuerung durch eine Steuereinrichtung, Kraftstoff in die Zylinder des Verbrennungsmotors einzuspritzen.
    • Stand der Technik
  • Aus der EP 1 026 384 ist ein Verfahren zur Einspritzung von Kraftstoff mittels eines so genannten Common-Rail-Systems bekannt. Die hierzu notwendige Kraftstoffeinspritzanlage umfasst eine Mehrzahl von Injektoren, die dazu vorgesehen sind, bei entsprechender Ansteuerung durch eine Steuereinrichtung, Kraftstoff in die Zylinder des Verbrennungsmotors einzuspritzen. Da solche Injektoren üblicher Weise mit Toleranzen behaftet sind, ist jedem Injektor ein Datenträger in Form eines Barcodes zugeordnet. Auf diesem sind Korrekturwerte bzw. Daten zur Ermittlung von Korrekturwerten abgelegt, die ausgelesen und bei der Steuerung der Brennkraftmaschine berücksichtigt werden. Dadurch können Streuungen der Kraftstoffmenge zwischen den einzelnen Zylindern ausgeglichen werden.
  • Bei einer bekannten Kraftstoff-Einspritzanlage, die auch als Speichereinspritzsystem bezeichnet wird, sind die Druckerzeugung und die Einspritzung voneinander entkoppelt. Der Einspritzdruck wird unabhängig von der Motordrehzahl und der Einspritzmenge erzeugt und steht in einem Kraftstoffspeicher für die Einspritzung bereit. Der Einspritzzeitpunkt und die Einspritzmenge werden in einem elektronischen Steuergerät berechnet und von einem Injektor beziehungsweise einer Einspritzeinheit an jedem Motorzylinder über ein angesteuertes Magnetventil umgesetzt.
  • In diesem Zusammenhang ist es bekannt, vor der so genannten Haupteinspritzung, mit der die Energie für die abgegebene Arbeit des Motors eingebracht wird, eine so genannte Voreinspritzung durchzuführen, bei der eine kleine Menge von Kraftstoff, insbesondere von Dieselkraftstoff, in den Zylinder eingebracht wird. Die bei der Voreinspritzung in den Zylinder eingebrachte Kraftstoffmenge kann beispielsweise zwischen 1 mm3 und 4 mm3 liegen. Diese Voreinspritzung bewirkt eine Vorkonditionierung des Brennraums, verbessert den Wirkungsgrad der Verbrennung und kann darüber hinaus folgende Effekte erzielen: der Kompressionsdruck wird durch eine Vorreaktion beziehungsweise teilweise Verbrennung leicht angehoben, wodurch der Zündverzug der Haupteinspritzung verkürzt wird und der Verbrennungsdruckanstieg und die Verbrennungsdruckspitzen verringert werden, was zu einer so genannten weichen Verbrennung führt. Diese Effekte verringern das Verbrennungsgeräusch, den Kraftstoffverbrauch und in vielen Fällen die Emissionen. Ein Problem besteht darin, dass die Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinien sich auch bei baugleichen Injektoren in der Praxis zumindest geringfügig unterscheiden. Dies gilt insbesondere für kleine Einspritzmengen und ist durch Herstellungstoleranzen und/oder Bauteiltoleranzen bedingt. Die Unterschiede in den Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinien können dazu führen, das Vorgegebene Grenzwerte, beispielsweise Partikelemissionsgrenzwerte und Geräuschpegelgrenzwerte, nicht eingehalten werden können, da eine für einen Injektor optimale Ansteuerung für einen anderen Injektor nicht optimal ist.
  • Figur 1 zeigt den bekannten Zusammenhang zwischen der Partikelemission und der Emission von Stickoxiden für einen Dieselmotor, der durch Variation der Abgasrückführrate bei konstantem Spritzbeginn zustande kommt. Dieser Kurve ist zu entnehmen, dass eine Verringerung der Partikelemission zu einem Anstieg der Emission von Stickoxiden führt und umgekehrt. Die Wahl eines Arbeitspunktes AP stellt daher immer einen Kompromiss dar, weshalb der in Figur 1 dargestellte Zusammenhang auch als "Trade-Off" bezeichnet wird. Um beispielsweise vom Gesetzgeber vorgegebene Emissionsgrenzwerte EG sowohl für die Partikelemission als auch für die Emission von Stickoxiden einzuhalten, ist es daher erforderlich, den Arbeitspunkt AP in geeigneter Weise auf der in Figur 1 dargestellten Kurve zu verschieben. Durch eine Erhöhung der Voreinspritzmenge wird der Trade-Off gemäß dem Pfeil verschoben.
  • Wie erwähnt, sind die bei der Voreinspritzung eingespritzten Kraftstoffmengen sehr klein, so dass sehr kurze Injektor-Magnetventilöffnungsdauern erforderlich sind. Bei bekannten Verfahren zum Ansteuern von Injektor-Magnetventilen ist vorgesehen, dass die Magnetventilöffnungsdauer zur Laufzeit nur über eine Variation der Ansteuerdauer beeinflusst wird. Dabei tritt jedoch ein weiteres Problem auf, das anhand von Figur 2 näher erläutert wird.
  • Figur 2 zeigt ein an sich bekanntes Kennlinienfeld, das die Einspritzmenge EM in Abhängigkeit von der Einspritzdauer T für unterschiedliche Drücke ps im Kraftstoffspeicher veranschaulicht. Den Kurvenverläufen von Figur 2 ist zu entnehmen, dass die Kurven im Bereich von kurzen Ansteuerdauern ein Plateau P aufweisen. Im Bereich eines Plateaus P verläuft die Kurve ungefähr parallel zur Ansteuerdauer-Achse, das heißt im Bereich eines Plateaus P ist eine Veränderung der Einspritzmenge durch eine Veränderung der Ansteuerdauer nicht möglich. Typischerweise werden jedoch gerade im Kennfeldbereich der Plateaus P die Voreinspritzungen durchgeführt.
  • Figur 3 zeigt den an sich bekannten Zusammenhang zwischen Voreinspritzmenge VEM und Partikelemission PM sowie Geräuschentwicklung G. Ziel dabei ist eine Geräuschoptimierung beziehungsweise ein erträglicher Rauchanstieg.
  • Zusammenfassend ist festzustellen, dass gemäß dem Stand der Technik das Problem auftritt, dass die einer konfigurierten beziehungsweise montierten Kraftstoff-Einspritzanlage zugeordneten Injektoren unterschiedliche Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinien aufweisen, die es in vielen Fällen verhindern, vorgegebene Emissionsgrenzwerte und Grenzwerte für den Geräuschpegel einzuhalten.
    • Vorteile der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Verfahren baut auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass es folgende Schritte umfasst:
    1. a) Zuordnen der Mehrzahl der Injektoren zu einer jeweiligen Kraftstoff-Einspritzanlage derart, dass die ausgewählte Mehrzahl von Injektoren in zumindest einem vorgegebenen Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie möglichst ähnliche Kennlinienverläufe aufweisen, und
    2. b) Durchführen von zumindest einer adaptiven Maßnahme in Abhängigkeit von den möglichst ähnlichen Kennlinienverläufen, um die Ansteuerung der Injektoren durch die Steuereinrichtung zu beeinflussen.
  • Die erfindungsgemäße Zuordnung der Mehrzahl der Injektoren zu einer jeweiligen Kraftstoff-Einspritzanlage kann dabei erfolgen, indem die Injektoren nach ihrer Herstellung zunächst in Klassen eingeteilt werden, die von dem Verlauf der möglichst ähnlichen Kennlinienverläufe der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie abhängen. Diese Kennlinienverläufe sind gegebenenfalls durch geeignete Test- und Messverfahren zu ermitteln. Die vorzugsweise auf alle Injektoren einer entsprechenden Kraftstoff-Einspritzanlage in gleicher Weise angewendeten adaptiven Maßnahmen ermöglichen es in Kombination mit der Verwendung von einer Klasse zugeordneten Injektoren, vorgegebene Emissionsgrenzwerte und Geräuschpegelgrenzwerte einzuhalten oder diese zumindest zu verbessern.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der zumindest eine vorgegebene Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdaüer-Kennlinie den für eine Kraftstoffvoreinspritzung verwendeten Kennlinienabschnitt umfasst. Kraftstoff-Einspritzanlagen mit Injektoren, die unterschiedliche Kraftstoffmengen bei der Kraftstoffvoreinspritzung einspritzen, machen es beim Stand der Technik in vielen Fällen unmöglich, die vorgegebenen Grenzwerte einzuhalten, weil sich die bei der Voreinspritzung eingespritzte Kraftstoffmenge sowohl auf die Schadstoffemission als auch auf den Geräuschpegel stark auswirkt, wie dies eingangs bereits näher erläutert wurde. Die Verwendung von Injektoren, die in diesem Kennlinienbereich zumindest annährend gleiche Eigenschaften aufweisen, für eine Kraftstoff-Einspritzanlage ist daher besonders vorteilhaft.
  • Insbesondere in diesem Zusammenhang kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren weiterhin vorgesehen sein, dass der zumindest eine vorgegebene Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie ein Plateau der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie umfasst, bei dem eine Veränderung der Ansteuerdauer zumindest keine wesentliche Veränderung der Einspritzmenge bewirkt. Der das Plateau bildende Kennlinienabschnitt ist besonders kritisch, da innerhalb dieses Kennlinienabschnitts, wie erwähnt, über eine Veränderung der Einspritzdauer beim Stand der Technik zumindest keine wesentliche Veränderung der Einspritzmenge bewirkt werden kann, weshalb die Verwendung von Injektoren mit gleichen oder zumindest möglichst ähnlichen Plateaus für eine Kraftstoff-Einspritzanlage besonders vorteilhaft ist.
  • Die vorstehenden Ausführungen gelten insbesondere dann, wenn das Plateau ein Voreinspritzmengenplateau ist, da die bei der Voreinspritzung eingespritzten Kraftstoffmengen wie erwähnt sehr klein sind.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann weiterhin-vorgesehen sein, dass die zumindest eine adaptive Maßnahme umfasst, dass der Druck in einem der Kraftstoff-Einspritzanlage zugeordneten Kraftstoffspeicher verändert wird. Da der Kraftstoffspeicher vorzugsweise mit allen Injektoren in Verbindung steht, wirkt sich eine Veränderung des Druckes in diesem Kraftstoffspeicher auf das Einspritzverhalten aller Injektoren aus. Da die erwähnte Steuereinrichtung auch den Druck in dem Kraftstoffspeicher steuert, kann die Einstellung dieses Druckes beispielsweise durch geeignete Programmierung der Steuereinrichtung erfolgen. Der Begriff Steuerung beziehungsweise Steuereinrichtung ist innerhalb der vorliegenden Anmeldung derart aufzufassen, dass er auch Regelungen beziehungsweise Regeleinrichtungen umfasst.
  • Im Zusammenhang mit der Veränderung des Drucks in dem Kraftstoffspeicher sieht das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise weiterhin vor, dass der Druck in dem der Kraftstoff-Einspritzanlage zugeordneten Kraftstoffspeicher erhöht wird, um die Rauchbildung zu verringern, wenn das Voreinspritzmengenplateau einer relativ hohen Voreinspritzmenge entspricht.
  • In ähnlicher Weise sieht das erfindungsgemäße Verfahren in diesem Zusammenhang vor, dass der Druck in dem der Kraftstoff-Einspritzanlage zugeordneten Kraftstoffspeicher verringert wird, wenn das Voreinspritzmengenplateau einer relativ niedrigen Voreinspritzmenge entspricht.
  • Zusätzlich oder alternativ zu der vorstehend erläuterten adaptiven Maßnahme kann das erfindungsgemäße Verfahren weiterhin vorsehen, dass die zumindest eine adaptive Maßnahme umfasst, dass eine Abgasrückführrate verändert wird. Auch die Einstellung der Abgasrückführrate kann dabei durch geeignete Programmierung der Motorsteuerung erfolgen, die beispielsweise durch die erwähnte Steuereinrichtung durchgeführt werden kann.
  • Im Zusammenhang mit der Veränderung der Abgasrückführrate sieht das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise weiterhin vor, dass die Abgasrückführrate verringert wird, wenn das Voreinspritzmengenplateau einer relativ hohen Voreinspritzmenge entspricht.
  • In ähnlicher Weise sieht das erfindungsgemäße Verfahren in diesem Zusammenhang vorzugsweise weiterhin vor, dass die Abgasrückführrate erhöht wird, wenn das Voreinspritzmengenplateau einer relativ niedrigen Voreinspritzmenge entspricht.
  • Durch die vorstehend erläuterte Veränderung der Abgasrückführrate können in vielen Fällen die Schadstoffemissionswerte und/oder die Geräuschemissionswerte gesenkt werden.
  • Zusätzlich oder alternativ zu einer oder beiden der vorstehend erläuterten adaptiven Maßnahmen kann das erfindungsgemäße Verfahren weiterhin vorsehen, dass die zumindest eine adaptive Maßnahme umfasst, dass ein Ansteuerbeginn der Injektoren verändert wird. Die Veränderung des Ansteuerbeginns der Injektoren kann dabei sowohl eine Kraftstoffvoreinspritzung als auch eine Kraftstoffhaupteinspritzung betreffen. Auch die Veränderung des Ansteuerbeginns der Injektoren kann durch geeignete Programmierung der Steuereinrichtung erfolgen.
  • Im Zusammenhang mit der Veränderung des Ansteuerbeginns der Injektoren sieht das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise weiterhin vor, dass der Ansteuerbeginn für eine Voreinspritzung je nach Lage des Ausgangspunktes auf dem NOx/PM-Trade-Off nach früh oder spät verschoben wird. Die Richtung hängt dabei vom zu erreichenden Emissionsziel ab. Wird zum Beispiel eine NOx-Verringerung angestrebt, so empfiehlt sich die Adaption des Ansteuerbeginns nach spät, wird eine Rußverringerung angestrebt, so empfiehlt sich eine Adaption des Ansteuerbeginns nach früh.
  • Jede zur Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung fällt in den Schutzbereich der zugehörigen Ansprüche.
  • Die erfindungsgemäße Kraftstoff-Einspritzanlage baut auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass zur Beeinflussung der Schadstoffemissionswerte und/oder der Geräuschemissionswerte des Verbrennungsmotors die Mehrzahl der Injektoren in zumindest einem vorgegebenen Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie zumindest annähernd gleiche Kennlinienverläufe aufweist, wobei die Ansteuerung der Injektoren durch die Steuereinrichtung durch zumindest eine adaptive Maßnahme beeinflusst wird, die von den annähernd gleichen Kennlinienverläufen abhängt. Auf diese Weise können die Schadstoffemissionswerte und/oder die Geräuschemissionswerte im Vergleich zum Stand der Technik gesenkt werden und es ist in vielen Fällen beispielsweise möglich, vom Gesetzgeber vorgegebene Grenzwerte einzuhalten. Dass die Mehrzahl der Injektoren in zumindest einem vorgegebenen Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie zumindest annähernd gleiche Kennlinienverläufe aufweist, kann insbesondere dadurch sichergestellt werden, dass die Injektoren vor der Zuordnung zu einer jeweiligen Kraftstoff-Einspritzanlage entsprechend ihren Kennlinienverläufen in Klassen eingeteilt werden. Die zumindest eine adaptive Maßnahme wird vorzugsweise durch eine geeignete Programmierung der Steuereinrichtung verwirklicht. Insbesondere wenn diese Programmierung der Steuereinrichtung Regelalgorithmen umfasst, kann die zumindest eine adaptive Maßnahme gegebenenfalls während der Lebensdauer des Verbrennungsmotors an den Verschleiß oder anderen Größen angepasst werden.
  • Ähnlich wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist auch bei der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzanlage vorzugsweise vorgesehen, dass der zumindest eine vorgegebene Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie den für eine Kraftstoffvoreinspritzung verwendeten Kennlinienabschnitt umfasst. Ähnlich wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gilt auch hier: Kraftstoff-Einspritzanlagen mit Injektoren, die unterschiedliche Kraftstoffmengen bei einer Kraftstoffvoreinspritzung einspritzen, machen es beim Stand der Technik in vielen Fällen unmöglich, die vorgegebenen Grenzwerte einzuhalten, weil sich die bei der Voreinspritzung eingespritzte Kraftstoffmenge sowohl auf die Schadstoffemission als auch auf den Geräuschpegel stark auswirkt, wie dies eingangs bereits näher erläutert wurde. Die Verwendung von Injektoren, die in diesem Kennlinienbereich zumindest annährend gleiche Eigenschaften aufweisen, für eine Kraftstoff-Einspritzanlage ist daher besonders vorteilhaft.
  • Auch bei der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzanlage ist vorzugsweise vorgesehen, dass der zumindest eine vorgegebene Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie ein Plateau der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie umfasst, bei dem eine Veränderung der Ansteuerdauer zumindest keine wesentliche Veränderung der Einspritzmenge bewirkt. Wie bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert wurde, ist der das Plateau bildende Kennlinienabschnitt besonders kritisch, da innerhalb dieses Kennlinienabschnitts über eine Veränderung der Einspritzdauer beim Stand der Technik zumindest keine wesentliche Veränderung der Einspritzmenge bewirkt werden kann. Daher ist auch im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzanlagen die Verwendung von Injektoren mit gleichen oder zumindest mit möglichst ähnlichen Plateaus für eine Kraftstoff-Einspritzanlage besonders vorteilhaft.
  • Auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzanlage gelten die vorstehenden Ausführungen insbesondere dann, wenn das Plateau ein Voreinspritzmengenplateau ist.
  • Ähnlich wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auch bei der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzanlage vorgesehen sein, dass die zumindest eine adaptive Maßnahme umfasst, dass der Druck in einem der Kraftstoff-Einspritzanlage zugeordneten Kraftstoffspeicher verändert wird.
  • Im Zusammenhang mit der Veränderung des Drucks in dem der Kraftstoff-Einspritzanlage zugeordneten Kraftstoffspeicher sieht die erfindungsgemäße Kraftstoff-Einspritzanlage vorzugsweise weiterhin vor, dass der Druck in dem der Kraftstoff-Einspritzanlage zugeordneten Kraftstoffspeicher erhöht wird, um eine Rauchbildung zu verringern, wenn das Voreinspritzmengenplateau einer relativ hohen Voreinspritzmenge entspricht.
  • Ähnlich wie das erfindungsgemäße Verfahren kann auch die erfindungsgemäße Kraftstoff-Einspritzanlage in diesem Zusammenhang weiterhin vorsehen, dass der Druck in dem der Kraftstoff-Einspritzanlage zugeordneten Kraftstoffspeicher verringert wird, wenn das Voreinspritzmengenplateau einer relativ niedrigen Voreinspritzmenge entspricht.
  • Zusätzlich oder alternativ zu der vorstehend erläuterten adaptiven Maßnahme kann auch bei der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzanlage vorgesehen sein, dass die zumindest eine adaptive Maßnahme umfasst, dass eine Abgasrückführrate verändert wird. Eine entsprechende Veränderung der Abgasrückführrate kann auch in diesem Zusammenhang durch entsprechende Programmierung der Steuereinrichtung erfolgen.
  • Im Zusammenhang mit der Veränderung der Abgasrückführrate ist bei der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzanlage vorzugsweise weiterhin vorgesehen, dass die Abgasrückführrate verringert wird, wenn das Voreinspritzmengenplateau einer relativ hohen Voreinspritzmenge entspricht.
  • In ähnlicher Weise kann bei der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzanlage in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass die Abgasrückführrate erhöht wird, wenn das Voreinspritzmengenplateau einer relativ niedrigen Voreinspritzmenge entspricht.
  • Ähnlich wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzanlage vorgesehen sein, dass die zumindest eine adaptive Maßnahme zusätzlich oder alternativ zu einer oder beiden der vorstehend erläuterten adaptiven Maßnahmen umfasst, dass ein Ansteuerbeginn der Injektoren verändert wird. Eine entsprechende Veränderung des Ansteuerbeginns kann wieder durch geeignete Programmierung der Steuereinrichtung erzielt werden. Im Übrigen wird auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen.
  • Im Zusammenhang mit der Veränderung des Ansteuerbeginns der Injektoren ist bei der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzanlage vorzugsweise weiterhin vorgesehen, dass der Ansteuerbeginn für eine Voreinspritzung je nach Lage des Ausgangspunktes auf dem NOx/PM-Trade-Off nach früh oder spät verschoben wird. Die Richtung hängt dabei vom zu erreichenden Emissionsziel ab. Wird zum Beispiel eine NOx-Verringerung angestrebt, so empfiehlt sich die Adaption des Ansteuerbeginns nach spät, wird eine Rußverringerung angestrebt, so empfiehlt sich eine Adaption des Ansteuerbeginns nach früh.
  • Der Erfindung liegt somit die Erkenntnis zugrunde, dass durch die Verwendung von klassifizierten Injektoren mit zumindest sehr ähnlichen Kennlinienverläufen, insbesondere in dem Bereich der Kennlinie, der für die Voreinspritzung verwendet wird, und die Durchführung geeigneter adaptiver Maßnahmen, die insbesondere durch geeignete Programmierung der Steuereinrichtung verwirklicht werden können, in vielen Fällen Grenzwerte für die Schadstoffemissionswerte und/oder die Geräuschemissionswerte eingehalten werden können.
    • Zeichnungen
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnungen noch näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    den bekannten Zusammenhang zwischen der Partikelemission und der Emission von Stickoxiden für einen Dieselmotor,
    Figur 2
    ein an sich bekanntes Kennlinienfeld, das den Zusammenhang von eingespritzter Kraftstoffmenge und Ansteuerdauer eines Injektors für unterschiedliche Drücke innerhalb eines Kraftstoffspeichers veranschaulicht,
    Figur 3
    den an sich bekannten Zusammenhang zwischen Voreinspritzmenge und Partikelemission sowie Voreinspritzmenge und Geräuschpegel,
    Figur 4
    eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Verbesserung der Schadstoffemissionswerte und/oder der Geräuschemissionswerte, und
    Figur 5
    ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzanlage.
    Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In Figur 4 ist die Abhängigkeit der Partikelemission PM und des Geräuschpegels G von der Voreinspritzmenge VEM dargestellt. Der um die Voreinspritzmenge VEM2 eingezeichnete senkrechte Korridor ist der Korridor zum Erreichen des Emissionsziels (Nennauslegung). Der von rechts nach links zeigende Pfeil veranschaulicht eine erste Strategie für eine hohe Voreinspritzmenge, während der von links nach rechts zeigende Pfeil eine zweite Strategie für eine niedrige Voreinspritzmenge veranschaulicht. Werden Injektoren 131 mit einer relativ niedrigen Voreinspritzmenge VEM1 eingesetzt, so kann in Kauf genommen werden, dass der sich tatsächlich ergebende Geräuschpegel in einen Sollbereich SOLL verschoben wird, der gesetzlichen Vorgaben noch entspricht, indem zumindest eine adaptive Maßnahme durchgeführt wird. Dies kann erforderlich sein, damit der sich tatsächlich ergebende Partikelemissionswert, der ohne die erfindungsgemäße Lösung für Injektoren 131 mit relativ niedriger Voreinspritzmenge VEM1 außerhalb des Sollbereichs SOLL liegen würde, in den Sollbereich verschoben werden kann. Bei Injektoren 131 mit einer relativ niedrigen Voreinspritzmenge VEM1 kann die Verschiebung der Schadstoffemissionswerte und/oder der Geräuschemissionswerte insbesondere erfolgen, indem der Druck ps in dem der Kraftstoff-Einspritzanlage 10 zugeordneten Kraftstoffspeicher 130 verringert wird, indem die Abgasrückführrate erhöht wird.Der Ansteuerbeginn für eine Voreinspritzung wird dabei je nach Lage des Ausgangspunktes auf dem NOx/PM-Trade-Off nach früh oder spät verschoben wird. Die Richtung hängt dabei vom zu erreichenden Emissionsziel ab. Wird zum Beispiel eine NOx-Verringerung angestrebt, so empfiehlt sich die Adaption des Ansteuerbeginns nach spät, wird eine Rußverringerung angestrebt, so empfiehlt sich eine Adaption des Ansteuerbeginns nach früh. Der von der relativ niedrigen Voreinspritzmenge VEM1 ausgehende Pfeil in Figur 4 veranschaulicht daher nicht eine Verschiebung der Voreinspritzmenge, sondern die Erzielung von im Sollbereich SOLL liegenden Partikelemissionswerten beziehungsweise Geräuschemissionswerten, trotz der eigentlich zu niedrigen Voreinspritzmenge.
  • In Figur 4 ist weiterhin ein um eine normale Voreinspritzung VEM2 gelegener Bereich eingezeichnet, der keine adaptive Maßnahmen erfordert.
  • In ähnlicher Weise ist es für Injektoren 131 mit einer relativ hohen Einspritzmenge VEM3 möglich, Schadstoffemissionswerte, insbesondere Partikelemissionswerte, und Geräuschemissionswerte zu erzielen, die in dem Sollbereich SOLL liegen, obwohl dies mit Injektoren 131 mit einer relativ hohen Voreinspritzmenge VEM3 gemäß dem Stand der Technik nicht möglich war. In diesem Fall kann die zumindest eine adaptive Maßnahme insbesondere vorsehen, dass der Druck ps in einem der Kraftstoff-Einspritzanlage 10 zugeordneten Kraftstoffspeicher. 130 erhöht wird, dass die Abgasrückführrate verringert wird. Wie erwähnt kann zusätzlich oder alternativ vorgesehen sein, dass der Ansteuerbeginn für eine Voreinspritzung je nach Lage des Ausgangspunktes auf dem NOx/PM-Trade-Off nach früh oder spät verschoben wird. Die Richtung hängt dabei vom zu erreichenden Emissionsziel ab. Wird zum Beispiel eine NOx-Verringerung angestrebt, so empfiehlt sich die Adaption des Ansteuerbeginns nach spät, wird eine Rußverringerung angestrebt, so empfiehlt sich eine Adaption des Ansteuerbeginns nach früh.
  • Figur 5 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzanlage. In Figur 5 sind die für das Verständnis der Erfindung erforderlichen Bauteile einer insgesamt mit 10 bezeichneten Kraftstoff-Einspritzanlage einer Brennkraftmaschine mit Hochdruckeinspritzung dargestellt. Die dargestellte Kraftstoff-Einspritzanlage 10 wird üblicherweise auch als Common-Rail-System bezeichnet.
  • Mit 100 ist ein Kraftstofftank bezeichnet. Der Kraftstofftank 100 steht über ein erstes Filter 105 und eine Vorförderpumpe 110 mit einem zweiten Filtermittel 115 in Verbindung. Von dem zweiten Filtermittel 115 gelangt der Kraftstoff über eine Leitung zu einer Hochdruckpumpe 125. Die Verbindungsleitung zwischen dem Filtermittel 115 und der Hochdruckpumpe 125 steht über ein Niederdruckbegrenzungsventil 145 mit dem Kraftstofftank 100 in Verbindung. Die Hochdruckpumpe 125 steht mit einem Rail oder Kraftstoffspeicher 130 in Verbindung. Das Rail 130 steht über Kraftstoffleitungen mit verschiedenen Injektoren 131 in Kontakt. Über ein Druckablassventil 135 ist das Rail 130 mit dem Kraftstofftank 100 verbindbar. Das Druckablassventil 135 ist mittels einer Spule 136 steuerbar.
  • Die Leitungen zwischen dem Ausgang der Hochdruckpumpe 125 und dem Eingang des Druckriegelventils 135 werden als Hochdruckbereich bezeichnet. In diesem Bereich steht der Kraftstoff unter hohem Druck. Der Druck im Hochdruckbereich wird mittels eines Sensors 140 erfasst. Die Leitungen zwischen dem Tank 100 und der Hochdruckpumpe 125 werden als Niederdruckbereich bezeichnet.
  • Eine Steuerung 160, über die die erfindungsgemäßen adaptiven Maßnahmen verwirklicht werden, beaufschlagt die Hochdruckpumpe 125 mit einem Ansteuersignal AP, die Injektoren 131 mit einer Ansteuersignal A und/oder das Druckablassventil 135 mit einem Ansteuersignal AV. Die Steuereinrichtung 160 verarbeitet verschiedene Signale verschiedener Sensoren 165, die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine und/oder des Kraftfahrzeugs, das die Brennkraftmaschine antreibt, charakterisieren. Ein solcher Betriebszustand ist beispielsweise die Drehzahl N der Brennkraftmaschine.
  • Diese Einrichtung arbeitet wie folgt: Der Kraftstoff, der sich in dem Kraftstofftank 100 befindet, wird von der Vorförderpumpe 110 durch die Filtermittel 105 und 115 gefördert.
  • Steigt der Druck im Niederdruckbereich auf unzulässig hohe Werte an, so öffnet das Niederdruckbegrenzungsventil 145 und gibt die Verbindung zwischen dem Ausgang der Vorförderpumpe 110 und dem Kraftstofftank 100 frei.
  • Die Hochdruckpumpe 125 fördert die Kraftstoffmenge Q1 vom Niederdruckbereich in den Hochdruckbereich. Die Hochdruckpumpe 125 baut im Rail 130 einen sehr hohen Druck auf. Üblicherweise werden bei Systemen für fremdgezündete Brennkraftmaschinen Druckwerte von etwa 30 bis 100 bar und selbstzündenden Brennkraftmaschinen Druckwerte von etwa 1000 bis 2000 bar erzielt. Über die Injektoren 131 kann der Kraftstoff unter hohem Druck den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine zugemessen werden.
  • Mittels des Sensors 140 wird der Druck ps im Rail beziehungsweise im gesamten Hochdruckbereich erfasst. Mittels der steuerbaren Hochdruckpumpe 125 und/oder des Druckablassventils 135 wird der Druck im Hochdruckbereich geregelt.
  • Als Förderpumpe 110 werden üblicherweise Elektrokraftstoffpumpen eingesetzt. Für höhere Fördermengen, die insbesondere bei Nutzkraftfahrzeugen erforderlich sind, können auch mehrere parallel geschaltete Vorförderpumpen eingesetzt werden.
  • Die bis hier beschriebene Struktur der in Figur 5 dargestellten Kraftstoff-Einspritzanlage ist an sich bekannt. Erfindungsgemäß ist jedoch vorgesehen, dass die Injektoren 131 in zumindest einem vorgegebenen Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie EM(T) möglichst ähnliche Kennlinienverläufe aufweisen und dass die Ansteuerung der Injektoren 131 durch die Steuereinrichtung 160 im Vergleich zum Stand der Technik durch zumindest eine der bereits erläuterten adaptive Maßnahme verändert wird, die von den annährend gleichen Kennlinienverläufen abhängt.
  • Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen.

Claims (13)

  1. Verfahren zur Beeinflussung der Schadstoffemissions- werte und/oder der Geräuschemissionswerte eines eine Kraftstoff-Einspritzanlage (10) aufweisenden Verbrennungsmotors, insbesondere eines Dieselmotors, wobei die Kraftstoff-Einspritzanlage (10) eine Mehrzahl von Injektoren (131) aufweist, die dazu vorgesehen sind, bei entsprechender Ansteuerung durch eine Steuereinrichtung (160), Kraftstoff in die Zylinder des Verbrennungsmotors einzuspritzen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    a) Zuordnen der Mehrzahl der Injektoren (131) zu einer jeweiligen Kraftstoff-Einspritzanlage (10) derart, dass die ausgewählte Mehrzahl von Injektoren (131) in zumindest einem vorgegebenen Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie (EM(T)) möglichst ähnliche Kennlinienverläufe aufweisen, wobei der zumindest eine vorgegebene Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdauer- Kennlinie (EM(T)) ein Plateau (P) der Einspritzmengen- Ansteuerdauer-Kennlinie (EM(T)) umfasst, bei dem eine Veränderung der Ansteuerdauer (T) zumindest keine wesentliche Veränderung der Einspritzmenge (EM) bewirkt, und
    b) Durchführen von zumindest einer adaptiven Maßnahme in Abhängigkeit von den möglichst ähnlichen Kennlinienverläufen, um die Ansteuerung der Injektoren (131) durch die Steuereinrichtung (160) zu beeinflussen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine vorgegebene Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie (EM(T)) den für eine Kraftstoffvoreinspritzung verwendeten Kennlinienabschnitt umfasst.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Plateau (P) ein Voreinspritzmengenplateau (P) ist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine adaptive Maßnahme umfasst, dass der Druck (PS) in einem der Kraftstoff-Einspritzanlage (10) zugeordneten Kraftstoffspeicher (130) verändert wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck (pS) in dem der Kraftstoff-Einspritzanlage (10) zugeordneten Kraftstoffspeicher (130) erhöht wird, wenn das Voreinspritzmengenplateau (P) einer relativ hohen Voreinspritzmenge (VEM) entspricht.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck (pS) in dem der Kraftstoff-Einspritzanlage (10) zugeordneten Kraftstoffspeicher (130) verringert wird, wenn das Voreinspritzmengenplateau (P) einer relativ niedrigen Voreinspritzmenge (VEM) entspricht.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine adaptive Maßnahme umfasst, dass eine Abgasrückführrate verändert wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführrate verringert wird, wenn das Voreinspritzmengenplateau (P) einer relativ hohen Voreinspritzmenge (VEM) entspricht.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführrate erhöht wird, wenn das Voreinspritzmengenplateau (P) einer relativ niedrigen Voreinspritzmenge (VEM) entspricht.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine adaptive Maßnahme umfasst, dass ein Ansteuerbeginn der Injektoren (131) verändert wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansteuerbeginn für eine Voreinspritzung je nach Lage des Ausgangspunktes auf dem NOX/PM-Trade-Off nach früh oder spät verschoben wird.
  12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  13. Kraftstoff-Einspritzanlage für einen Verbrennungsmotor, insbesondere für einen Dieselmotor, wobei die Kraftstoff-Einspritzanlage eine Mehrzahl von Injektoren (131) umfasst, die dazu vorgesehen sind, bei entsprechender Ansteuerung durch eine Steuereinrichtung (160), Kraftstoff in die Zylinder des Verbrennungsmotors einzuspritzen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beeinflussung der Schadstoffemissionswerte und/oder der Geräuschemissionswerte des Verbrennungsmotors die Mehrzahl der Injektoren (131) in zumindest einem vorgegebenen Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie (EM(T)) zumindest annähernd gleiche Kennlinienverläufe aufweist wobei der zumindest eine vorgegebene Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdauer- Kennlinie (EM(T)) ein Plateau (P) der Einspritzmengen- Ansteuerdauer-Kennlinie (EM(T)) umfasst, bei dem eine Veränderung der Ansteuerdauer (T) zumindest keine wesentliche Veränderung der Einspritzmenge (EM) bewirkt, wobei die Ansteuerung der Injektoren (131) durch die Steuereinrichtung (160) durch zumindest eine adaptive Maßnahme beeinflusst wird, die von den annähernd gleichen Kennlinienverläufen abhängt.
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