EP2601397A2 - Adaptionsverfahren zur einspritzventilansteuerung und zylindergleichstellung - Google Patents

Adaptionsverfahren zur einspritzventilansteuerung und zylindergleichstellung

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EP2601397A2
EP2601397A2 EP11728623.7A EP11728623A EP2601397A2 EP 2601397 A2 EP2601397 A2 EP 2601397A2 EP 11728623 A EP11728623 A EP 11728623A EP 2601397 A2 EP2601397 A2 EP 2601397A2
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EP
European Patent Office
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combustion chamber
injection valve
internal combustion
combustion engine
valve
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11728623.7A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Werner Hess
Klaus Ries-Mueller
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02D41/1488—Inhibiting the regulation

Definitions

  • the invention relates to a method for operating an internal combustion engine having a plurality of combustion chambers, wherein at least one combustion chamber is assigned an injection valve for injecting fuel into the combustion chamber, wherein a combustion chamber-specific air ratio is adjusted for at least one combustion chamber and / or determines a combustion chamber-specific torque for at least one combustion chamber becomes.
  • This method comprises a
  • the method comprises the determination of cylinder-individual torque contributions of the individual cylinders.
  • the known method is adaptive in the sense that it adapts to, for example, production-related tolerances between the individual cylinders.
  • it is commonly used
  • the present invention solves the problem of specifying a method for operating an internal combustion engine, with which specific properties can be detected and optionally compensated for individual combustion chambers, wherein
  • the task includes specifying a corresponding internal combustion engine.
  • Valve opening period of the injection valve is adapted to tolerances of the injection valve with respect to a relationship between the driving time and the valve opening duration are at least substantially offset.
  • this adaptation ensures, at least in most cases, that tolerances of the injection valve are at least partially compensated for a relationship between the control of the injection valve and the fuel quantity. This ensures that
  • the cylinder-specific lambda control or possibly a control of the combustion chamber-specific torque is possible.
  • Deviations between the individual injection valves with one another which can result, for example, from manufacturing tolerances or aging processes, can be detected and corrected particularly effectively.
  • At least one valve delay time of the injection valve is determined by a time profile of at least one electrical variable at an electrically actuated actuator of the
  • Injector preferably a current through the actuator detected and is evaluated.
  • the current can be detected by a coil of an electromagnetic actuator of the injection valve.
  • the valve delay time corresponds to a response time of the valve to a
  • Control signal for opening or closing the injection valve The determined valve delay time can be used to form a drive signal to set the injector at the right time for the right one
  • an opening delay time between a start of a control for opening the injection valve and an actual opening of the injection valve and / or a closing delay time between a start of a control for closing the injection valve and an actual closing of the injection valve is determined as the valve delay time.
  • the start of the control for opening the injection valve may, for example, correspond to a start of energization of the coil of the injection valve. Accordingly, the beginning of a control for closing the injection valve can correspond to an end of the current supply of the coil.
  • the valve delay time is thus detected directly on the actuator of the injector.
  • the actuator of the injection valve thus serves equally as a sensor, the
  • valve duration of the injection valve (time period during which the injection valve is open) is calculated on the basis of the control period of the internal combustion engine (time period between activation for opening the injection valve and activation for closing the injection valve) and the valve delay times. It can be provided that it is checked whether an adaptation process for adapting the drive duration has settled, and
  • combustion chamber-individual torque is only determined if this
  • Fuel quantity is carried out with a comparatively high priority and on the other hand, that initially deviations of the individual injectors with each other, as far as the amount of fuel or the valve delay time, be corrected before trying to detect deviations of the filling of the individual combustion chambers with each other and / or compensate ,
  • a control process for regulating the combustion chamber-specific air ratio is only started when the check as to whether the adaptation process has settled has shown that the
  • the adaptation process is assigned a higher priority than the control process for regulating the combustion chamber-specific air ratio.
  • At least one sensor size is detected, which characterizes a combustion chamber pressure in the respective combustion chamber, a rotational angle of a shaft, for example a crankshaft or a camshaft, the internal combustion engine and / or a rotational speed of the shaft of the internal combustion engine.
  • Angle of rotation or the speed can be the torque
  • a change in the speed is detected or determined in a period in which the respective considered combustion chamber contributes to the generation of the total torque of the internal combustion engine. It is preferred that when determining the combustion chamber individual
  • Torque is a variable that characterizes a rough running of the internal combustion engine is calculated. The bigger the differences of the
  • Internal combustion engine proposed with a plurality of combustion chambers, wherein at least one combustion chamber, an injection valve for injecting a
  • Fuel quantity is assigned to the combustion chamber, the
  • Internal combustion engine preferably a control device for controlling and / or regulating the internal combustion engine, for adjusting a combustion chamber-specific air ratio for at least one combustion chamber and for determining a
  • combustion-chamber-specific torque which preferably corresponds to a contribution to a total torque on a shaft of the internal combustion engine, is arranged for at least one combustion chamber, proposed, which is characterized in that the internal combustion engine or the control device is so arranged and / or designed that for at least one Injection valve by detecting or determining a valve opening period of the injection valve a
  • Control period of the injection valve is adapted such that tolerances of the injection valve with respect to a relationship between the driving time and the valve opening period are at least substantially offset.
  • inventive method can be realized.
  • Control device for carrying out an above-described inventive method according to one of claims 1 to 8 set up, preferably programmed, is.
  • the control device may have a computer, for example a microcontroller, which contains a memory element in which a program for carrying out a method according to the invention is stored.
  • Figure 1 shows an internal combustion engine in a schematic representation
  • FIG. 2 shows a flowchart of a method for operating the
  • the internal combustion engine 1 1 has a plurality of injection valves 13, wherein each injection valve 13 is assigned a combustion chamber 15 (cylinder), so that the injection valve 13 can inject fuel directly into the respective combustion chamber 15.
  • the internal combustion engine 1 1 also has a
  • suction pipe 17 formed air supply line.
  • About the suction pipe 17 can be supplied to the combustion chambers 15 via open inlet valves (not shown) from the environment of the internal combustion engine 1 1 fresh air 19.
  • open inlet valves not shown
  • this can be filled with a certain fresh gas filling of the mass m g .
  • the internal combustion engine 1 1 has an exhaust system 21 with an exhaust pipe 23.
  • open exhaust valves (not shown) of the combustion chambers 15 can from the combustion chambers 15 gas, preferably exhaust gas, flow out and into the
  • Inlet pipe 23 flow.
  • oxygen sensor of the exhaust system 21 is arranged.
  • Each of the combustion chambers 15 has a reciprocable mounted in it
  • Internal combustion engine 1 1 is coupled, which is converted in a combustion of fuel within the combustion chamber 15 resulting energy into a torque M acting on the crankshaft 27.
  • the torque M is a combustion chamber-specific torque M, which is used to form a
  • a speed sensor 29 is arranged, which is designed to detect a rotational speed n of the internal combustion engine 1 1. In one embodiment of the invention, it may be provided that by means of the speed sensor 29 and the instantaneous angle of rotation ⁇ of the crankshaft 27 can be detected.
  • a coil 31 of an electromagnetic actuator (without
  • each injector 13 is connected to a control output of a control unit 35 for controlling and / or regulating the internal combustion engine 1 1, so that the control unit 35, the individual injection valves 13 for injecting a definable from the control unit 35 fuel quantity (mass m f ) can control ,
  • the control unit 35 has a power stage 37 of a drive circuit 39.
  • the control circuit 39 of the control device 35 also includes a measuring circuit 41 for detecting the course of a current i through the coil 31 of the individual injection valves 13.
  • the control unit 35 By means of the control signal s, the control unit 35, the injectors 13 to open and close to control.
  • the period between the triggering to open a particular injector 13 and the driving to close this injector 13 corresponds to a drive time T A.
  • the drive duration T A corresponds to a duration of energization of the coil 31 of this injector 13.
  • Embodiments of the invention may correspond to the drive duration T A of a width of a drive pulses of the actuating signal s.
  • the lambda probe 25 is connected to an input of the control unit 35, so that the control unit 35 can detect an instantaneous air ratio ⁇ of exhaust gas 43 flowing out of the combustion chambers 15.
  • the control unit 35 has a computer, for example a microcontroller 45.
  • the computer or microcontroller 45 can be any computer, for example a microcontroller 45.
  • the computer or microcontroller 45 can be any computer, for example a microcontroller 45.
  • Memory element in particular a semiconductor memory 47, which is programmed to carry out a method for operating the internal combustion engine 1 1.
  • Injectors 13 with respect to a relationship between the control of the injectors 13 by means of the control signal s and the resulting from the control amount of fuel m f , as far as they come from deviations in a valve opening period T.
  • This adaptation process A detects the
  • Measuring circuit 41 a current i through the coil 31 of each injector 13. Based on the current i determines the controller 35 the time when the valve 13 has actually opened or closed. These times are recognized on a characteristic feature of the time course of the current i, which stems from the fact that a valve needle of the injection valve 13 strikes when the injection valve 13 is opened or closed, thereby giving repercussions on the current i through the coil 31.
  • Course of the control signal s determines the control unit 35 individually for each injector 13 an opening delay time t- ⁇ , a Sch thoroughlyverzugszeit t 2 and / or a valve opening period T.
  • the opening delay time t- ⁇ is the delay between a start of the control means of the Actuator s for opening the injector 13, that is, a beginning of a
  • the closing delay time t 2 is a delay between a start of the activation for
  • the control unit 35 Based on the valve delay times ti, t 2 , the control unit 35 corrects the time and duration of the energization of the coil 31 by means of the control signal s so that one of other, not described here functions of the control unit 35 predetermined amount of fuel m f is injected into the individual combustion chambers 15 , Characterized in that for each injection valve 13, the valve delay times t- ⁇ , t 2 are determined and taken into account when generating the actuating signal s, Are manufacturing tolerances or age-related tolerances, what the connection between a driving time, that is, a time of
  • valve opening period T Energizing the coil 31, and a period in which the injection valve 13 is opened (valve opening period T), at least substantially balanced.
  • Internal combustion engine 1 for example, for different values of a
  • Fuel pressure in a high-pressure fuel storage (not shown) can be determined. Consequently, it is checked in a step 67 whether sufficient measurements of the profile of the current i or sufficient values of the valve delay times t- 1 , t 2 have been determined, that is, it is checked whether the adaptation process A is in a steady state. If this is not the case (N), the branch 67 is repeated. Otherwise (Y), the method 61 is continued with a step 69.
  • control unit 35 detects by means of the lambda probe 25 separately for each combustion chamber 15, the air ratio ⁇ and changes, if necessary, control variables of
  • Internal combustion engine 1 in order to approximate the detected value ⁇ of the air ratio to a predetermined desired value.
  • the amount of fuel m f depending on the detected air ratio ⁇ can be changed.
  • the step 69 can also be an earlier
  • control process can be started immediately after the start 63 of the method or after the step 65. Subsequently, it is checked in a step 71 whether the one described above
  • step 71 If it is detected that the cylinder-specific lambda control R has not yet settled (N), then step 71 is repeated. Otherwise (Y), a step 73 is continued.
  • step 73 the combustion chamber-individual torque M is determined.
  • the instantaneous speed n of the crankshaft 27 is detected. It may be provided that the rotational speed n is evaluated for a rotational angle range of the crankshaft 27 (or a corresponding time interval) in which a specific combustion chamber contributes to the generation of the total torque M g .
  • the respective torque M can be determined in succession for each combustion chamber 15.
  • a measure of the torque M for example, a time change n 'of the speed, that is, a derivative of the speed after time, are used. It can also be done by means of a measure of the torque M.
  • Combustion chamber pressure sensor a combustion chamber pressure p within the individual
  • Combustion chambers 15 are detected and the torque M are determined at least on the basis of the combustion chamber pressure p and / or on the basis of its time course.
  • the internal combustion engine 1 1 may have a torque sensor for detecting the torque M and / or the total torque M g , and in step 73 the torque M or the total torque M g may be detected by means of the torque sensor.
  • a characteristic L which is a rough running of the
  • Internal combustion engine 1 1 characterized, are determined.
  • the torque M can be determined for each
  • Combustion chamber 15 the corresponding fresh gas filling m g are calculated.
  • differences between the individual fillings m g can also be calculated. In general, there is one
  • Proportionality between the torque M and the fresh air filling m g so that at a known proportionality constant, the fresh air filling m g or the differences between the fresh air fills m g the individual combustion chambers 15 can be calculated.
  • the combustion chamber individual torques M and the characteristic variable L for the uneven running are of several sizes such as a deviation of the fuel quantities m f between the individual combustion chambers 15, deviations of
  • Fresh air fills m g of the individual combustion chambers 15 with each other and from
  • Deviations of a firing angle between the individual combustion chambers 15 influenced. However, since by means of the adaptation process A, the deviations between the individual combustion chambers 15, which concerns the fuel quantity m f , have been at least largely eliminated, it can be concluded that deviations of the individual torques M from each other and the
  • Unrest L mainly caused by deviations of the fresh air fillings m g among themselves.
  • the deviations in the ignition angle in this case have a relatively small influence on the differences between the torques or on the Laufunruhe L.
  • a step 77 is provided, in which the differences between the torques M or the rolling noise L are reduced. It can be provided that, for example, for a combustion chamber 15 which generates a relatively low torque M compared to the other combustion chambers 15 and thus causes a running noise of the internal combustion engine 1 1, the fuel quantity m f is increased. However, since in particular at the start of the internal combustion engine 1 1 and at a low load of the internal combustion engine 1 1 increasing the fuel amount m f can lead to an increase in pollutant emissions, such as emissions of soot, it is preferred that a change in
  • Fuel quantity m f is performed only when the internal combustion engine 1 1 is not in the starting process and / or when the load of
  • Internal combustion engine is greater than a predetermined minimum value or equivalent to this minimum value.
  • the total torque M g can be provided. The minimum value would then correspond to a minimum total torque.
  • individual injection valves 13 may also deviate in relation to an association between an actual valve opening duration and the injected fuel quantity m f . With the same valve opening period T thus differs in different Combustion chambers injected fuel quantity m f . This deviation may be due to wear of the injector 15 or deposits, in particular
  • step 77 it is conceivable that in step 77 to compensate for the different
  • Torques M or for reducing the uneven running L additionally or alternatively for changing the fuel quantity m f is set an ignition angle for that combustion chamber 15 or those combustion chambers 15 whose torque M of a desired torque or torque M, which generate the other combustion chambers 15 differs. This way a can
  • Equalization of the torques M of the individual combustion chambers 15 are at least approximately achieved.
  • the method 61 shown in FIG. 2 may during operation of the
  • Internal combustion engine 1 1 regularly, for example, periodically, upon the occurrence of certain operating conditions 1 1 or when switching between
  • the combustion chamber-individual air ratio is not adjusted for the individual combustion chambers 15.
  • the step 69 and the branch 71 can be omitted.
  • combustion chamber individual torque is not determined.
  • the steps 75 and 77 can be omitted.
  • the present invention provides the method 61 for operating the internal combustion engine 1 1, which makes it possible to coordinate different adaptation and control methods for controlling and / or regulating the fuel quantity m f and the fresh gas filling m g so that tolerances the individual injectors 13 are balanced and At the same time, positive feedback and misadaptations are at least largely avoided.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (61) zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (11) mit mehreren Brennräumen (15), wobei mindestens einem Brennraum (15) ein Einspritzventil (13) zum Einspritzen von Kraftstoff (mf) in den Brennraum (15) zugeordnet ist, wobei für mindestens einen Brennraum (15) eine brennraumindividuelle Luftzahl (λ) eingeregelt wird und/oder für mindestens einen Brennraum (15) ein brennraumindividuelles Drehmoment (M) ermittelt wird. Um ein Verfahren (61) zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (11) anzugeben, mit dem für einzelne Brennräume (15) spezifische Eigenschaften erfasst und gegebenenfalls ausgeglichen werden können, wobei Fehladaptationen möglichst weitgehend vermieden werden sollen, wird vorgeschlagen, dass für mindestens ein Einspritzventil (13) eine Ansteuerdauer (TA) des Einspritzventils (15) derart durch Erfassen oder Ermitteln einer Ventilöffnungsdauer (T) des Einspritzventils (15) adaptiert (A) wird, dass Toleranzen des Einspritzventils (15) bezüglich eines Zusammenhangs zwischen der Ansteuerdauer (TA) und der Ventilöffnungsdauer (T) zumindest im Wesentlichen ausgeglichen werden.

Description

Beschreibung Titel
Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mehreren Brennräumen und Brennkraftmaschine mit mehreren Brennräumen
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mehreren Brennräumen, wobei mindestens einem Brennraum ein Einspritzventil zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum zugeordnet ist, wobei für mindestens einen Brennraum eine brennraumindividuelle Luftzahl eingeregelt wird und/oder für mindestens einen Brennraum ein brennraumindividuelles Drehmoment ermittelt wird.
Aus der EP 1 169 560 B1 sind ein Verfahren und eine Einrichtung zur
Bestimmung zylinderindividueller Unterschiede einer Steuergröße bei einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine, beispielsweise einem Otto-Motor mit Benzindirekteinspritzung bekannt. Dieses Verfahren umfasst eine
zylinderindividuelle Lambdaregelung, mit der zylinderindividuelle Luftverhältnisse auf einen bestimmten Wert geregelt werden können. Ferner umfasst das Verfahren die Bestimmung zylinderindividueller Drehmomentbeiträge der einzelnen Zylinder. Das bekannte Verfahren ist in dem Sinne adaptiv, als es sich an beispielsweise fertigungsbedingte Toleranzen zwischen den einzelnen Zylindern anpasst. Allerdings ist zum Erfassen von Sensorsignalen, die für diese Adaption verwendet werden bei üblicherweise verwendeten
Brennkraftmaschinen nur ein für alle Zylinder gemeinsamer Sensor,
beispielsweise eine gemeinsame Lambdasonde oder ein gemeinsamer
Drehwinkelgeber vorhanden, so dass die Adaption relativ ungenau ist und es zu Fehladaptionen kommen kann. Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine anzugeben, mit dem für einzelne Brennräume spezifische Eigenschaften erfasst und gegebenenfalls ausgeglichen werden können, wobei
Fehladaptationen möglichst weitgehend vermieden werden sollen. Ferner umfasst die Aufgabe, eine entsprechende Brennkraftmaschine anzugeben.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren zum Betreiben einer
Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass für mindestens ein Einspritzventil eine Ansteuerdauer des Einspritzventils derart durch Erfassen oder Ermitteln einer
Ventilöffnungsdauer des Einspritzventils adaptiert wird, dass Toleranzen des Einspritzventils bezüglich eines Zusammenhangs zwischen der Ansteuerdauer und der Ventilöffnungsdauer zumindest im Wesentlichen ausgeglichen werden.
Da eine in den Brennraum eingespritzte Kraftstoff menge in der Regel von der Ansteuerdauer abhängt, sorgt diese Adaption zumindest in den meisten Fällen dazu, dass Toleranzen des Einspritzventils bezüglich eines Zusammenhangs zwischen der Ansteuerung des Einspritzventils und der Kraftstoffmenge zumindest teilweise ausgeglichen werden. Hierdurch wird erreicht, dass
Unterschiede zwischen den einzelnen Brennräumen, was die Füllung (innerhalb eines Gaswechselzyklus in den Brennraum eingebrachte Masse an Frischgas) betrifft und was die mittels des Einspritzventils in die einzelnen Brennräume eingespritzte Kraftstoff menge betrifft, getrennt voneinander adaptiert werden können. Hierbei ist bevorzugt, dass das Adaptieren der Ansteuerdauer mit höherer Priorität ausgeführt wird als andere Adaptionsvorgänge, wie
beispielsweise die zylinderindividuelle Lambdaregelung oder gegebenenfalls eine Regelung des brennraumindividuellen Drehmoments. Hierdurch können
Abweichungen zwischen den einzelnen Einspritzventilen untereinander, die beispielsweise von Fertigungstoleranzen oder Alterungsprozessen herrühren können, besonders wirkungsvoll erkannt und korrigiert werden.
Es ist bevorzugt, dass beim Adaptieren der Ansteuerdauer mindestens eine Ventilverzugszeit des Einspritzventils ermittelt wird, indem ein zeitlicher Verlauf mindestens einer elektrischen Größe an einem elektrisch betätigten Aktor des
Einspritzventils, vorzugsweise eines Stroms durch den Aktor, erfasst und ausgewertet wird. Beispielsweise kann der Strom durch eine Spule einer elektromagnetischen Betätigungseinrichtung des Einspritzventils erfasst werden. Die Ventilverzugszeit entspricht einer Reaktionszeit des Ventils auf ein
Ansteuersignal zum Öffnen oder Schließen des Einspritzventils. Die ermittelte Ventilverzugszeit kann zum Bilden eines Ansteuersignais herangezogen werden, um das Einspritzventil zum richtigen Zeitpunkt für die richtige
Ventilöffnungsdauer zu öffnen.
Vorzugsweise wird als Ventilverzugszeit eine Öffnungsverzugszeit zwischen einem Beginn einer Ansteuerung zum Öffnen des Einspritzventils und einem tatsächlichen Öffnen des Einspritzventils und/oder einer Schließverzugszeit zwischen einem Beginn einer Ansteuerung zum Schließen des Einspritzventils und einem tatsächlichen Schließen des Einspritzventils ermittelt. Der Beginn der Ansteuerung zum Öffnen des Einspritzventils kann beispielsweise einem Beginn einer Bestromung der Spule des Einspritzventils entsprechen. Dementsprechend kann der Beginn einer Ansteuerung zum Schließen des Einspritzventils einem Ende der Bestromung der Spule entsprechen.
Die Ventilverzugszeit wird also direkt am Aktor des Einspritzventils erfasst. Der Aktor des Einspritzventils dient somit gleichermaßen als Sensor, der zum
Erfassen der Ventilverzugszeit verwendet wird. Durch Auswerten der
elektrischen Größe, beispielsweise des Stroms, kann beispielsweise das Ende einer Bewegung eines Ventilelements des Einspritzventils direkt erfasst werden. Es muss also nicht auf Sensorgrößen zurückgegriffen werden, die nur indirekt mit der Bewegung des Ventilelements, das heißt dem Öffnen und dem Schließen des Einspritzventils, zusammenhängen und/oder gemeinsam für mehrere oder alle Brennräume der Brennkraftmaschine erfasst werden. Somit hat das
Verfahren den Vorteil, dass Toleranzen der Ventilverzugszeit direkt an ihrer Ursachenquelle erfasst und gegebenenfalls korrigiert werden können. Dies führt zu einer hohen Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Verfahrens. Es kann vorgesehen sein, dass anhand der einem Steuergerät der Brennkraftmaschine bekannten Ansteuerdauer (Zeitraum zwischen dem Ansteuern zum Öffnen des Einspritzventils und Ansteuern zum Schließen des Einspritzventils) und der Ventilverzugszeiten die Ventilöffnungsdauer des Einspritzventils (Zeitraum während dem das Einspritzventil geöffnet ist) berechnet wird. Es kann vorgesehen werden, dass überprüft wird, ob ein Adaptionsvorgang zum Adaptieren der Ansteuerdauer eingeschwungen ist, und das
brennraumindividuelle Drehmoment erst dann ermittelt wird, wenn diese
Überprüfung ergeben hat, dass der Adaptionsvorgang eingeschwungen ist. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass zum einen die Adaption der
Kraftstoff menge mit einer vergleichsweise hohen Priorität ausgeführt wird und zum anderen, dass zunächst Abweichungen der einzelnen Einspritzventile untereinander, was die Kraftstoff menge beziehungsweise die Ventilverzugszeit angeht, korrigiert werden, bevor versucht wird, Abweichungen der Füllung der einzelnen Brennräume untereinander zu erkennen und/oder auszugleichen.
Es kann außerdem vorgesehen sein, dass ein Regelvorgang zum Regeln der brennraumindividuellen Luftzahl erst dann gestartet wird, wenn die Überprüfung, ob der Adaptionsvorgang eingeschwungen ist, ergeben hat, dass der
Adaptionsvorgang eingeschwungen ist. Hierdurch wird dem Adaptionsvorgang eine höhere Priorität zugewiesen, als dem Regelvorgang zum Regeln der brennraumindividuellen Luftzahl.
Weiter kann vorgesehen werden, dass überprüft wird, ob der Regelvorgang zum Regeln der brennraumindividuellen Luftzahl eingeschwungen ist, und das brennraumindividuelle Drehmoment erst dann ermittelt wird, wenn diese
Überprüfung ergeben hat, dass der Regelvorgang eingeschwungen ist. Hierdurch werden Fehler beim Ermitteln des brennraumindividuellen Drehmoments vermieden, die dadurch entstehen können, dass die Luftzahl noch nicht auf einen vorgegebenen Wert von beispielsweise Ason = 1 eingeregelt ist.
Es ist bevorzugt, dass beim Ermitteln des brennraumindividuellen Drehmoments mindestens eine Sensorgröße erfasst wird, die einen Brennraumdruck im jeweiligen Brennraum, einen Drehwinkel einer Welle, beispielsweise einer Kurbelwelle oder einer Nockenwelle, der Brennkraftmaschine und/oder eine Drehzahl der Welle der Brennkraftmaschine charakterisiert. Im Falle des
Drehwinkels beziehungsweise der Drehzahl kann das Drehmoment
beispielsweise dadurch ermittelt werden, dass eine Änderung der Drehzahl in einem Zeitraum erfasst oder ermittelt wird, in welchem der jeweilige betrachtete Brennraum zur Erzeugung des Gesamtdrehmoments der Brennkraftmaschine beiträgt. Hierbei ist bevorzugt, dass beim Ermitteln des brennraumindividuellen
Drehmoments eine Größe, die eine Laufunruhe der Brennkraftmaschine charakterisiert, berechnet wird. Je größer die Unterschiede der
brennraumindividuellen Drehmomente untereinander, desto größer ist die
Laufunruhe der Brennkraftmaschine.
Als eine weitere Lösung der oben angegebenen Aufgabe wird eine
Brennkraftmaschine mit mehreren Brennräumen vorgeschlagen, wobei mindestens einem Brennraum ein Einspritzventil zum Einspritzen einer
Kraftstoff menge in den Brennraum zugeordnet ist, wobei die
Brennkraftmaschine, vorzugsweise ein Steuergerät zum Steuern und/oder Regeln der Brennkraftmaschine, zum Einregeln einer brennraumindividuellen Luftzahl für mindestens einen Brennraum und zum Ermitteln eines
brennraumindividuellen Drehmoments, das vorzugsweise einem Beitrag zu einem Gesamtdrehmoment an einer Welle der Brennkraftmaschine entspricht, für mindestens einen Brennraum eingerichtet ist, vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Brennkraftmaschine bzw. das Steuergerät so eingerichtet und/oder ausgebildet ist, dass für mindestens ein Einspritzventil durch Erfassen oder Ermitteln einer Ventilöffnungsdauer des Einspritzventils eine
Ansteuerdauer des Einspritzventils derart adaptiert wird, dass Toleranzen des Einspritzventils bezüglich eines Zusammenhangs zwischen der Ansteuerdauer und der Ventilöffnungsdauer zumindest im Wesentlichen ausgeglichen werden. Mit einer solchen Brennkraftmaschine können die Vorteile des
erfindungsgemäßen Verfahrens realisiert werden.
Hierbei ist besonders bevorzugt, dass die Brennkraftmaschine bzw. das
Steuergerät zum Ausführen eines oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 eingerichtet, vorzugsweise programmiert, ist. Hierzu kann das Steuergerät einen Rechner, beispielsweise einen Mikrocontroller aufweisen, der ein Speicherelement enthält, in das ein Programm zum Ausführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens gespeichert ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung, in welcher exemplarische Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen: Figur 1 eine Brennkraftmaschine in schematischer Darstellung und
Figur 2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben der
Brennkraftmaschine aus Figur 1.
Bei einer in Figur 1 gezeigten Brennkraftmaschine 1 1 handelt es sich
vorzugsweise um einen Otto-Motor mit Benzindirekteinspritzung.
Dementsprechend weist die Brennkraftmaschine 1 1 mehrere Einspritzventile 13 auf, wobei jedem Einspritzventil 13 ein Brennraum 15 (Zylinder) zugeordnet ist, so dass das Einspritzventil 13 Kraftstoff in den jeweiligen Brennraum 15 direkt einspritzen kann. Die Brennkraftmaschine 1 1 weist außerdem eine
beispielsweise als ein Saugrohr 17 ausgebildete Luftzufuhrleitung auf. Über das Saugrohr 17 kann den Brennräumen 15 über geöffnete Einlassventile (nicht gezeigt) aus der Umgebung der Brennkraftmaschine 1 1 Frischluft 19 zugeführt werden. In einem Gaswechseltakt eines Brennraums 15 kann dieser mit einer gewissen Frischgasfüllung der Masse mg gefüllt werden.
Die Brennkraftmaschine 1 1 weist ein Abgassystem 21 mit einem Abgasrohr 23 auf. Bei geöffneten Auslassventilen (nicht gezeigt) der Brennräume 15 kann aus den Brennräumen 15 Gas, vorzugsweise Abgas, ausströmen und in das
Abgasrohr 23 einströmen. Im Abgasrohr 23 ist ein als Lambdasonde 25 ausgebildeter Sauerstoffsensor des Abgassystems 21 angeordnet. Jeder der Brennräume 15 weist einen in ihm hin und her bewegbar gelagerten
Kolben auf, der in bekannter Weise derart mit einer Kurbelwelle 27 der
Brennkraftmaschine 1 1 gekoppelt ist, das bei einer Verbrennung von Kraftstoff innerhalb des Brennraums 15 entstehende Energie in ein Drehmoment M, das auf die Kurbelwelle 27 wirkt, umgewandelt wird. Bei dem Drehmoment M handelt es sich um ein brennraumindividuelles Drehmoment M, das zur Bildung eines
Gesamtdrehmoments Mg an der Kurbelwelle 27 beiträgt.
An der Kurbelwelle 27 der Brennkraftmaschine 1 1 ist ein Drehzahlsensor 29 angeordnet, der zum Erfassen einer Drehzahl n der Brennkraftmaschine 1 1 ausgebildet ist. In einer Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mittels des Drehzahlsensors 29 auch der momentane Drehwinkel φ der Kurbelwelle 27 erfasst werden kann.
Eine Spule 31 einer elektromagnetischen Betätigungseinrichtung (ohne
Bezugszeichen) eines jeden Einspritzventils 13 ist mit einem Steuerausgang eines Steuergeräts 35 zum Steuern und/oder Regeln der Brennkraftmaschine 1 1 verbunden, so dass das Steuergerät 35 die einzelnen Einspritzventile 13 zum Einspritzen einer vom Steuergerät 35 festlegbaren Kraftstoff menge (Masse mf) ansteuern kann.
Zum Erzeugen eines entsprechenden Stellsignals s weist das Steuergerät 35 eine Leistungsstufe 37 einer Ansteuerschaltung 39 auf. Die Ansteuerschaltung 39 des Steuergeräts 35 umfasst außerdem eine Messschaltung 41 zum Erfassen des Verlaufs eines Stroms i durch die Spule 31 der einzelnen Einspritzventile 13. Mittels des Stellsignals s kann das Steuergerät 35 die Einspritzventile 13 zum Öffnen und zum Schließen ansteuern. Der Zeitraum zwischen dem Ansteuern zum Öffnen eines bestimmten Einspritzventils 13 und dem Ansteuern zum Schließen dieses Einspritzventils 13 entspricht einer Ansteuerdauer TA. In der gezeigten Ausführungsform entspricht die Ansteuerdauer TA einer Dauer einer Bestromung der Spule 31 diese Einspritzventils 13. In einigen
Ausführungsformen der Erfindung kann die Ansteuerdauer TA einer Breite eines Ansteuerimpulse des Stellsignals s entsprechen.
Des Weiteren ist die Lambdasonde 25 an einen Eingang des Steuergeräts 35 angeschlossen, so dass das Steuergerät 35 eine momentane Luftzahl λ von aus den Brennräumen 15 ausströmenden Abgas 43 erfassen kann.
Das Steuergerät 35 weist einen Rechner, beispielsweise einen Mikrocontroller 45, auf. Der Rechner beziehungsweise Mikrocontroller 45 kann ein
Speicherelement, insbesondere einen Halbleiterspeicher 47, aufweisen, der zum Ausführen eines Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine 1 1 programmiert ist.
Ein solches Verfahren 61 wird im Folgenden anhand des in der Figur 2 gezeigten Flussdiagramms näher erläutert. Nach einem Start 63 des Verfahrens 61 wird in einem Schritt 65 ein Adaptionsvorgang A zum Adaptieren der Kraftstoffmenge mf gestartet. Der Adaptionsvorgang gleicht Toleranzen der einzelnen
Einspritzventile 13 bezüglich eines Zusammenhangs zwischen der Ansteuerung der Einspritzventile 13 mittels des Stellsignals s und der aus der Ansteuerung resultierenden Kraftstoffmenge mf aus, soweit sie von Abweichungen in einer Ventilöffnungsdauer T herrühren. Bei diesem Adaptionsvorgang A erfasst die
Messschaltung 41 einen Strom i durch die Spule 31 eines jeden Einspritzventils 13. Anhand des Stroms i ermittelt das Steuergerät 35 den Zeitpunkt, wann das Ventil 13 tatsächlich geöffnet oder geschlossen hat. Diese Zeitpunkte werden an einem charakteristischen Merkmal des zeitlichen Verlaufs des Stroms i erkannt, die daher rühren, dass eine Ventilnadel des Einspritzventils 13 beim Öffnen beziehungsweise Schließen des Einspritzventils 13 anschlägt und es hierdurch Rückwirkungen auf den Strom i durch die Spule 31 gibt.
Durch Vergleich der anhand des Stroms i erfassten Zeitpunkte des Öffnens beziehungsweise Schließen des Einspritzventils 13 mit dem bekannten zeitlichen
Verlaufs des Stellsignals s ermittelt das Steuergerät 35 individuell für jedes einzelne Einspritzventil 13 eine Öffnungsverzugszeit t-ι, eine Schließverzugszeit t2 und/oder eine Ventilöffnungsdauer T. Bei der Öffnungsverzugszeit t-ι handelt es sich um die Verzögerung zwischen einem Beginn der Ansteuerung mittels des Stellsignals s zum Öffnen des Einspritzventils 13, das heißt einem Beginn einer
Bestromung der Spule 31 , und dem tatsächlichen Öffnen des Einspritzventils, das heißt einem Anschlagen der Ventilnadel in einer Lage der Ventilnadel, bei der das Einspritzventil 13 geöffnet ist. Bei der Schließverzugszeit t2 handelt es sich um eine Verzögerung zwischen einem Beginn der Ansteuerung zum
Schließen des Einspritzventils 13 mittels des Stellsignals s, das heißt einem
Ende der Bestromung der Spule 31 , und einem tatsächlichen Schließen des Einspritzventils 13, das heißt einem Anschlagen der Ventilnadel 31 in einer Lage der Ventilnadel bei geschlossenem Einspritzventil 13, beispielsweise einem Anschlagen auf einem Ventilsitz.
Anhand der Ventilverzugszeiten ti, t2 korrigiert das Steuergerät 35 den Zeitpunkt und die Dauer der Bestromung der Spule 31 mittels des Stellsignals s so, dass eine von anderen, hier nicht beschriebenen Funktionen des Steuergeräts 35 vorgegebene Kraftstoffmenge mf in die einzelnen Brennräume 15 eingespritzt wird. Dadurch, dass für jedes Einspritzventil 13 die Ventilverzugszeiten t-ι, t2 ermittelt werden und beim Erzeugen des Stellsignals s berücksichtigt werden, werden Fertigungstoleranzen oder alterungsbedingte Toleranzen, was den Zusammenhang zwischen einer Ansteuerzeit, das heißt einer Zeit der
Bestromung der Spule 31 , und eines Zeitraums, in dem das Einspritzventil 13 geöffnet ist (Ventilöffnungsdauer T), zumindest weitgehend ausgeglichen.
Für den Adaptionsvorgang A können mehrere Messungen des Verlaufs des Stroms i erforderlich sein. Es kann vorgesehen sein, dass die
Ventilverzugszeiten t-ι, t2 für verschiedene Betriebszustände der
Brennkraftmaschine 1 1 , beispielsweise für verschiedene Werte eines
Kraftstoffdrucks in einem Kraftstoffhochdruckspeicher (nicht gezeigt) ermittelt werden. Folglich wird in einem Schritt 67 überprüft, ob genügend Messungen des Verlaufs des Stroms i beziehungsweise genügend Werte der Ventilverzugszeiten t-ι, t2 ermittelt worden sind, das heißt es wird überprüft, ob der Adaptionsvorgang A sich in einem eingeschwungenen Zustand befindet. Ist dies nicht der Fall (N), dann wird die Verzweigung 67 wiederholt. Andernfalls (Y) wird das Verfahren 61 mit einem Schritt 69 fortgesetzt.
In diesem Schritt 69 wird ein Regelvorgang R zum Regeln der
brennraumindividuellen Luftzahl gestartet. Gemäß diesem Regelvorgang R erfasst das Steuergerät 35 mittels der Lambdasonde 25 für jeden Brennraum 15 gesondert die Luftzahl λ und ändert gegebenenfalls Stellgrößen der
Brennkraftmaschine 1 1 , um den erfassten Wert λ der Luftzahl an einen vorgegebenen Sollwert anzunähern. Beispielsweise kann die Kraftstoff menge mf in Abhängigkeit von der erfassten Luftzahl λ geändert werden. Abweichend von der gezeigten Ausführungsform kann der Schritt 69 auch zu einem früheren
Zeitpunkt im Ablauf des Verfahrens 61 ausgeführt werden. Beispielsweise kann der Regelvorgang schon unmittelbar nach dem Start 63 des Verfahrens oder nach dem Schritt 65 gestartet werden. Anschließend wird in einem Schritt 71 überprüft, ob der oben beschriebene
Regelungsvorgang der brennraumindividuellen Lambdaregelung
eingeschwungen ist, das heißt ob die für die einzelnen Brennräume 15 erfassten Werte der Luftzahl λ sich hinreichend nah an den Sollwert, der beispielsweise AS0|| = 1 betragen kann, angenähert haben und/oder ob der erfasste Wert λ mit einer hinreichend geringen Amplitude um den Sollwert schwankt. Wird erkannt, dass die zylinderindividuelle Lambdaregelung R noch nicht eingeschwungen ist (N), dann wird der Schritt 71 wiederholt. Andernfalls (Y) wird mit einem Schritt 73 fortgefahren.
Im Schritt 73 wird das brennraumindividuelle Drehmoment M ermittelt. Hierzu wird die momentane Drehzahl n der Kurbelwelle 27 erfasst. Es kann vorgesehen sein, dass die Drehzahl n für einen Drehwinkelbereich der Kurbelwelle 27 (oder ein entsprechendes Zeitintervall) ausgewertet wird, in welchem ein bestimmter Brennraum zur Erzeugung des Gesamtdrehmoments Mg beiträgt. Auf diese Weise kann nacheinander für jeden Brennraum 15 das jeweilige Drehmoment M ermittelt werden. Als Maß für das Drehmoment M kann beispielsweise eine zeitliche Änderung n' der Drehzahl, das heißt eine Ableitung der Drehzahl nach der Zeit, herangezogen werden. Es kann auch mittels eines
Brennraumdrucksensors ein Brennraumdruck p innerhalb der einzelnen
Brennräume 15 erfasst werden und das Drehmoment M zumindest auch anhand des Brennraumdrucks p und/oder anhand dessen zeitlichen Verlaufs ermittelt werden. Abweichend oder ergänzend hierzu kann die Brennkraftmaschine 1 1 einen Drehmomentsensor zum Erfassen des Drehmoments M und/oder des Gesamtdrehmoments Mg aufweisen und im Schritt 73 das Drehmoment M bzw. das Gesamtdrehmoment Mg mittels des Drehmomentsensors erfasst werden. Darüber hinaus kann eine Kenngröße L, die eine Laufunruhe der
Brennkraftmaschine 1 1 charakterisiert, ermittelt werden.
Da mittels der Adaption A der Ansteuerung der Einspritzventile 13 Abweichungen der eingespritzten Kraftstoffmenge mf in Abhängigkeit von Toleranzen des Einspritzventils 13, insbesondere der Ventilverzugszeiten t-ι, t2, zumindest weitgehend ausgeglichen werden, kann mit relativ großer Sicherheit
angenommen werden, dass Unterschiede der brennraumindividuellen
Drehmomente M untereinander vor allem von Unterschieden zwischen den Frischgasfüllungen mg der einzelnen Brennräume 15 herrühren. In einem auf den Schritt 73 folgenden Schritt 75 kann anhand der Drehmomente M für jeden
Brennraum 15 die entsprechende Frischgasfüllung mg berechnet werden.
Alternativ oder ergänzend hierzu können auch Differenzen zwischen den einzelnen Füllungen mg berechnet werden. Im Allgemeinen besteht eine
Proportionalität zwischen dem Drehmoment M und der Frischluftfüllung mg, so dass bei bekannter Proportionalitätskonstante die Frischluftfüllung mg beziehungsweise die Unterschiede zwischen den Frischluftfüllungen mg der einzelnen Brennräume 15 berechnet werden kann. Die brennraumindividuellen Drehmomente M und die Kenngröße L für die Laufunruhe werden zwar von mehreren Größen wie beispielsweise eine Abweichung der Kraftstoffmengen mf zwischen den einzelnen Brennräumen 15, von Abweichungen der
Frischluftfüllungen mg der einzelnen Brennräume 15 untereinander sowie von
Abweichungen eines Zündwinkels zwischen den einzelnen Brennräumen 15 beeinflusst. Da jedoch mittels des Adaptionsvorgangs A die Abweichungen zwischen den einzelnen Brennräumen 15, was die Kraftstoff menge mf betrifft, zumindest weitgehend eliminiert worden sind, kann daraus geschlossen werden, dass Abweichungen der einzelnen Drehmomente M voneinander und die
Laufunruhe L vor allem von Abweichungen der Frischluftfüllungen mg untereinander herrühren. Die Abweichungen im Zündwinkel haben hierbei einen relativ geringen Einfluss auf die Unterschiede zwischen den Drehmomenten beziehungsweise auf die Laufunruhe L.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens 61 ist ein Schritt 77 vorgesehen, in welchem die Unterschiede zwischen den Drehmomenten M beziehungsweise die Laufunruhe L verringert werden. Hierbei kann vorgesehen werden, dass beispielsweise für einen Brennraum 15, der im Vergleich zu den anderen Brennräumen 15 ein relativ geringes Drehmoment M erzeugt und somit eine Laufunruhe der Brennkraftmaschine 1 1 verursacht, die Kraftstoff menge mf erhöht wird. Da allerdings insbesondere beim Start der Brennkraftmaschine 1 1 und bei einer geringen Last der Brennkraftmaschine 1 1 die Erhöhung der Kraftstoffmenge mf zu einer Erhöhung von Schadstoffemissionen, beispielsweise von Emissionen von Ruß, führen kann, ist bevorzugt, dass eine Änderung der
Kraftstoffmenge mf nur dann durchgeführt wird, wenn die Brennkraftmaschine 1 1 sich nicht im Startvorgang befindet und/oder wenn die Last der
Brennkraftmaschine größer als ein vorgegebener Mindestwert ist oder diesem Mindestwert entspricht. Als Maß für die Last der Brennkraftmaschine kann beispielsweise das Gesamtdrehmoment Mg vorgesehen sein. Der Mindestwert würde dann einem Mindestgesamtdrehmoment entsprechen.
In einigen Fällen kann es bei einzelnen Einspritzventilen 13 auch zu einer Abweichung bezüglich eines Zusammenhangs zwischen einer tatsächlichen Ventilöffnungsdauer und der eingespritzten Kraftstoffmenge mf kommen. Bei gleicher Ventilöffnungsdauer T unterscheidet sich somit die in verschiedene Brennräume eingespritzte Kraftstoffmenge mf. Diese Abweichung kann durch Verschleiß des Einspritzventils 15 oder von Ablagerungen, insbesondere
Ablagerungen von Ruß oder Verkokungen, am Einspritzventil 15 verursacht sein. Diese Abweichung kann vom Adaptionsvorgang A nicht kompensiert werden, da der Adaptionsvorgang A nur Abweichungen bezüglich eines Zusammenhangs zwischen der Ansteuerdauer (das heißt einer Bestromungsdauer der Spule 31 ) und der tatsächlichen Öffnungszeit des Einspritzventils 13 erkennen kann. Diese Abweichungen könnten jedoch im Schritt 77 kompensiert werden.
Es ist denkbar, dass im Schritt 77 zum Ausgleich der unterschiedlichen
Drehmomente M beziehungsweise zum Verringern der Laufunruhe L zusätzlich oder alternativ zum Ändern der Kraftstoff menge mf ein Zündwinkel für denjenigen Brennraum 15 oder diejenigen Brennräume 15 verstellt wird, deren Drehmoment M von einem gewünschten Drehmoment oder dem Drehmoment M, das die anderen Brennräume 15 erzeugen, abweicht. Auf diese Weise kann eine
Gleichstellung der Drehmomente M der einzelnen Brennräume 15 zumindest annähernd erreicht werden.
Das in Figur 2 gezeigte Verfahren 61 kann während des Betriebs der
Brennkraftmaschine 1 1 regelmäßig, beispielsweise periodisch, beim Eintreten bestimmter Betriebszustände 1 1 oder beim Wechsel zwischen
Betriebszuständen der Brennkraftmaschine 1 1 ausgeführt werden.
In einer nicht gezeigten Ausführungsform wird für die einzelnen Brennräume 15 die brennraumindividuelle Luftzahl nicht eingeregelt. Hier können der Schritt 69 und die Verzweigung 71 entfallen.
In einer weiteren nicht gezeigten Ausführungsform wird das
brennraumindividuelle Drehmoment nicht ermittelt. Hier können die Schritte 75 und 77 entfallen.
Insgesamt stellt die vorliegende Erfindung das Verfahren 61 zum Betreiben der Brennkraftmaschine 1 1 bereit, das es ermöglicht, verschiedene Adaptions- und Regelverfahren zum Steuern und/oder Regeln der Kraftstoff menge mf und der Frischgasfüllung mg so zu koordinieren und aufeinander abzustimmen, dass Toleranzen der einzelnen Einspritzventile 13 ausgeglichen werden und gleichzeitig Mitkopplungen und Fehladaptionen zumindest weitgehend vermieden werden.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren (61 ) zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1 1 ) mit mehreren Brennräumen (15), wobei mindestens einem Brennraum (15) ein
Einspritzventil (13) zum Einspritzen von Kraftstoff (mf) in den Brennraum (15) zugeordnet ist, wobei für mindestens einen Brennraum (15) eine
brennraumindividuelle Luftzahl (λ) eingeregelt wird und/oder für mindestens einen Brennraum (15) ein brennraumindividuelles Drehmoment (M) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens ein Einspritzventil (13) eine Ansteuerdauer (TA) des Einspritzventils (15) derart durch Erfassen oder Ermitteln einer Ventilöffnungsdauer (T) des Einspritzventils (15) adaptiert (A) wird, dass Toleranzen des Einspritzventils (15) bezüglich eines
Zusammenhangs zwischen der Ansteuerdauer (TA) und der
Ventilöffnungsdauer (T) zumindest im Wesentlichen ausgeglichen werden.
2. Verfahren (61 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass beim
Adaptieren (A) der Ansteuerdauer (TA) mindestens eine Ventilverzugszeit (t-i , t2) des Einspritzventils (15) ermittelt wird, indem ein zeitlicher Verlauf mindestens einer elektrischen Größe an einem elektrisch betätigten Aktor (31 ) des Einspritzventils (15), vorzugsweise eines Stroms (i) durch den Aktor (15), erfasst und ausgewertet wird.
3. Verfahren (61 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als
Ventilverzugszeit eine Öffnungsverzugszeit (t-ι) zwischen einem Beginn einer Ansteuerung zum Öffnen des Einspritzventils (15) und einem tatsächlichen Öffnen des Einspritzventils (15) und/oder eine Schließverzugszeit (t2) zwischen einem Beginn einer Ansteuerung zum Schließen des
Einspritzventils (15) und einem tatsächlichen Schließen des Einspritzventils (15) ermittelt wird. 4. Verfahren (61 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass überprüft (67) wird, ob ein Adaptionsvorgang (A) zum Adaptieren der Ansteuerdauer (TA) eingeschwungen ist, und das
brennraumindividuelle Drehmoment (M) erst dann ermittelt wird, wenn diese Überprüfung (67) ergeben hat, dass der Adaptionsvorgang (A)
eingeschwungen ist.
Verfahren (61 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Regelvorgang (R) zum Regeln der
brennraumindividuellen Luftzahl erst dann gestartet (69) wird, wenn die Überprüfung (67), ob der Adaptionsvorgang (A) eingeschwungen ist, ergeben hat, dass der Adaptionsvorgang (A) eingeschwungen ist.
Verfahren (61 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass überprüft (71 ) wird, ob der Regelvorgang (R) zum Regeln der brennraumindividuellen Luftzahl (λ) eingeschwungen ist, und das brennraumindividuelle Drehmoment (M) erst dann ermittelt wird, wenn diese Überprüfung (71 ) ergeben hat, dass der Regelvorgang (R) eingeschwungen ist.
Verfahren (61 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Ermitteln (73) des brennraumindividuellen Drehmoments (M) mindestens eine Sensorgröße erfasst wird, die einen Brennraumdruck (p) im jeweiligen Brennraum (15), einen Drehwinkel (φ) einer Welle (27) der Brennkraftmaschine (1 1 ) und/oder eine Drehzahl (n) der Welle (27) der Brennkraftmaschine (1 1 ) charakterisiert.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass beim Ermitteln (73) des brennraumindividuellen Drehmoments (M) eine Größe (L), die eine Laufunruhe der Brennkraftmaschine (1 1 ) charakterisiert, berechnet wird.
Brennkraftmaschine (1 1 ) mit mehreren Brennräumen (15), wobei mindestens einem Brennraum (15) ein Einspritzventil (13) zum Einspritzen von Kraftstoff (mf) in den Brennraum (15) zugeordnet ist, wobei die Brennkraftmaschine (1 1 ) zum Einregeln einer brennraumindividuellen Luftzahl (λ) für mindestens einen Brennraum (15) und/oder zum Ermitteln eines brennraumindividuellen Drehmoments (M) für mindestens einen Brennraum (15) eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (1 1 ) so eingerichtet und/oder ausgebildet ist, dass für mindestens ein Einspritzventil (15) durch Erfassen oder Ermitteln einer Ventilöffnungsdauer (T) des Einspritzventils (15) eine Ansteuerdauer des Einspritzventils (15) derart adaptiert wird, dass Toleranzen des Einspritzventils (15) bezüglich eines Zusammenhangs zwischen der Ansteuerdauer (TA) und der Ventilöffnungsdauer (T) zumindest im Wesentlichen ausgeglichen werden.
10. Brennkraftmaschine (1 1 ) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (1 1 ) ein Steuergerät (35) zum Steuern und/oder Regeln der Brennkraftmaschine (1 1 ) aufweist, das zum Ausführen eines Verfahrens (61 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 eingerichtet,
vorzugsweise programmiert ist.
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Applications Claiming Priority (2)

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PCT/EP2011/060707 WO2012016763A2 (de) 2010-08-02 2011-06-27 Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine mit mehreren brennräumen und brennkraftmaschine mit mehreren brennräumen

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Family Applications (1)

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EP (1) EP2601397A2 (de)
JP (1) JP5832536B2 (de)
CN (1) CN103189629B (de)
DE (1) DE102010038779A1 (de)
WO (1) WO2012016763A2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110300842A (zh) * 2016-12-23 2019-10-01 罗伯特·博世有限公司 用于求取喷射器的喷射量的方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6011447B2 (ja) * 2013-05-10 2016-10-19 トヨタ自動車株式会社 燃料噴射弁の制御装置
DE102013227023A1 (de) * 2013-06-04 2014-12-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Zylindergleichstellung einer lambdageregelten Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs
JP6416603B2 (ja) * 2014-12-05 2018-10-31 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御装置
DE102015219362B3 (de) * 2015-10-07 2016-10-20 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
JP6569689B2 (ja) * 2017-01-11 2019-09-04 トヨタ自動車株式会社 エンジン装置
FR3081934B1 (fr) * 2018-06-04 2020-05-08 Renault S.A.S Procede de commande d'injecteur air-essence d'un moteur a combustion interne

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3426799A1 (de) * 1984-07-20 1986-01-23 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Einrichtung zur regelung der einer brennkraftmaschine einzuspritzenden kraftstoffmenge
US4869222A (en) * 1988-07-15 1989-09-26 Ford Motor Company Control system and method for controlling actual fuel delivered by individual fuel injectors
DE4308811B9 (de) * 1992-07-21 2004-08-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Einrichtung zur Steuerung einer magnetventilgesteuerten Kraftstoffzumeßeinrichtung
US5515828A (en) * 1994-12-14 1996-05-14 Ford Motor Company Method and apparatus for air-fuel ratio and torque control for an internal combustion engine
AUPN489595A0 (en) * 1995-08-18 1995-09-14 Orbital Engine Company (Australia) Proprietary Limited Gaseous fuel direct injection system for internal combustion engines
DE10006161A1 (de) 2000-02-11 2001-08-23 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung zylinderindividueller Unterschiede einer Steuergröße bei einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine
JP2001280189A (ja) * 2000-03-30 2001-10-10 Hitachi Ltd 電磁式燃料噴射弁の制御方法
JP2002122035A (ja) * 2000-10-17 2002-04-26 Toyota Motor Corp 内燃機関の空燃比制御装置
DE10259846B3 (de) * 2002-12-20 2004-06-03 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zur Zylindergleichstellung
DE102005010028B4 (de) * 2005-03-04 2007-04-26 Siemens Ag Reglervorrichtung zur Kompensation von Streuungen von Injektoren
DE102006002738A1 (de) * 2006-01-20 2007-08-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE102006026640A1 (de) * 2006-06-08 2007-12-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102006027405B3 (de) * 2006-06-13 2007-12-13 Siemens Ag Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine
JP4396678B2 (ja) * 2006-09-08 2010-01-13 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
DE102009027290A1 (de) * 2008-09-16 2010-04-15 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Ventils
JP2010255444A (ja) * 2009-04-21 2010-11-11 Hitachi Automotive Systems Ltd 内燃機関の燃料噴射制御装置及び方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2012016763A2 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110300842A (zh) * 2016-12-23 2019-10-01 罗伯特·博世有限公司 用于求取喷射器的喷射量的方法

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