WO2002025088A1 - Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine - Google Patents

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WO2002025088A1 PCT/DE2001/003416 DE0103416W WO0225088A1 WO 2002025088 A1 WO2002025088 A1 WO 2002025088A1 DE 0103416 W DE0103416 W DE 0103416W WO 0225088 A1 WO0225088 A1 WO 0225088A1
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Juergen Gerhardt
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Robert Bosch Gmbh
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    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to a method for operating an internal combustion engine with a plurality of combustion chambers, in which the combustion chambers are filled with fuel and air or with a fuel / air mixture.
  • the invention also relates to an internal combustion engine with a plurality of combustion chambers which can be filled with fuel and air or with a fuel / air mixture. Furthermore, the present invention relates to a control device for such an internal combustion engine.
  • the invention also relates to a memory element for a control device of an internal combustion engine, on which a computer program is stored, which can run on a computing device, in particular on a microprocessor.
  • the memory element is designed in particular as a read-only memory, as a random access memory or as a flash memory.
  • the invention also relates to a computer program.
  • the invention relates to multi-cylinder internal combustion engines with fuel injection, both conventional internal combustion engines with an intake manifold injection and direct-injection internal combustion engines of a more modern design.
  • an intake pipe of the internal combustion engine is used
  • the fuel is injected directly into the combustion chambers of the internal combustion engine at different times during an operating cycle.
  • Direct-injection internal combustion engines can be operated in different operating modes. There is a shift operation, which is used in particular for smaller loads, and a homogeneous operation with larger loads applied to the internal combustion engine. Further operating modes are, for example, an operating mode for heating an exhaust gas catalytic converter, an operating mode for desulfurization of an exhaust gas catalytic converter or for nitrogen oxide (NOx) regeneration of an exhaust gas catalytic converter.
  • an operating mode for heating an exhaust gas catalytic converter an operating mode for desulfurization of an exhaust gas catalytic converter or for nitrogen oxide (NOx) regeneration of an exhaust gas catalytic converter.
  • NOx nitrogen oxide
  • fuel is injected into a combustion chamber during a compression phase in such a way that a fuel cloud is in the immediate vicinity of a spark plug at the time of ignition.
  • This injection can take place in different ways. 'Thus, it is possible that the injected fuel cloud already during or immediately after the injection is located in the spark plug and is ignited by this. It is also possible that the injected fuel cloud is guided to the spark plug by a charge movement and only then ignited. In both combustion processes there is no uniform distribution of fuel, but a stratified charge.
  • the advantage of the shift operation is to / that there with a very small quantity of fuel adjacent the lower loads of the internal combustion engine can be performed. However, larger loads cannot be met by shift operation.
  • homogeneous operation corresponds approximately to the mode of operation of conventional internal combustion engines with intake manifold injection. If necessary, homogeneous operation can also be used for smaller loads.
  • stratified operation the throttle valve in the intake pipe leading to the combustion chamber is opened wide and the combustion is essentially only controlled and / or regulated by the fuel mass to be injected.
  • the throttle valve is opened or closed depending on the requested torque and the fuel mass to be injected is controlled and / or regulated depending on the air mass drawn in.
  • the fuel mass to be injected is additionally controlled and / or regulated as a function of a plurality of further operating variables to an optimum value with regard to fuel savings, exhaust gas reduction and the like.
  • the control and / or regulation is different in both operating modes.
  • the present invention is based on the object of avoiding torque jumps during the operation of an internal combustion engine in a specific operating state, for example when switching off cylinders or when changing the operating mode.
  • the invention proposes, starting from the method of the type mentioned at the outset, that the filling of the combustion chambers with fuel and air or with a fuel / air mixture is individually controlled or regulated for each combustion chamber.
  • the different fillings can relate to the amount of fuel or air or to the composition of the fuel / air mixture with which the individual combustion chambers of the internal combustion engine are filled.
  • the filling of the combustion chambers can be controlled or regulated, for example, via electromechanically or electrohydraulically controlled inlet or starter valves or via the injection valves.
  • torque jumps such as when switching off individual ones Cylinder of an internal combustion engine or when changing the operating mode of a direct-injection internal combustion engine occur, can be avoided by a suitable control or regulation of the filling of the individual combustion chambers.
  • any number of cylinders can be switched off depending on the operating state of the internal combustion engine. It would even be conceivable to selectively switch on or off each individual cylinder of an internal combustion engine depending on the load present.
  • Torque jumps when switching off one or more cylinders or when changing the operating mode of the internal combustion engine can be prevented.
  • the method according to the invention leads to a reduction in fuel consumption, particularly in stationary operation.
  • the filling of the combustion chambers with fuel and air or with a fuel / air mixture be determined individually for each combustion chamber.
  • the filling of the combustion chambers can be regulated to a predefinable setpoint.
  • the filling be measured by a filling sensor that is specific to the combustion chamber.
  • a combustion chamber pressure sensor for example, can be used as the filling sensor.
  • the output signal of the charge sensor represents the actual charge in the combustion chamber.
  • the filling be modeled from a torque that is recorded individually for the combustion chamber. Either the actual torque or a target torque can be recorded. Using a torque model, the cylinder-specific filling of the individual combustion chambers can be modeled from the actual torque as well as from the target torque. In a reciprocal application and calculated individually for each cylinder, the number of cylinders that have to be operated with a homogeneous mixture can be calculated from the torque model in order to achieve the required target torque. The remaining cylinders remain in the most economical shift operation.
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  • a computer program is stored on the memory element, which is executable on a computing device, in particular on a microprocessor, and is suitable for executing the method according to the invention.
  • the invention is thus implemented by a program stored on the memory element, so that this memory element provided with the computer program represents the invention in the same way as the method, for the execution of which the computer program is suitable.
  • an electrical storage medium can be used as the storage element, for example a read-only memory, a random access memory or a flash memory.
  • the invention also relates to a computer program which is suitable for executing the method according to the invention if it runs on a computing device, in particular on a microprocessor. It is particularly preferred, ' ⁇ if the computer program is stored on a memory element for a control unit of a Brennkraf zeschine.
  • the storage element is designed in particular as a read-only memory, as a random access memory or as a flash memory.
  • Fig. 1 is a block diagram of an inventive
  • FIG. 2 shows a block diagram of an internal combustion engine according to the invention in accordance with a second preferred embodiment
  • Fig. 3 ⁇ a flow chart of a method according to a first preferred embodiment
  • FIG. 6 shows an operating map of the internal combustion engine from FIG. 2.
  • an internal combustion engine of a motor vehicle is designated in its entirety by reference number 1.
  • a piston 2 is arranged in a cylinder 3 to and fro.
  • the cylinder 3 is provided with a combustion chamber 4, which is, inter alia, by the piston 2 .
  • an inlet valve 5 and an outlet valve 6 is limited.
  • An intake pipe 7 is coupled to the inlet valve 5 and an exhaust pipe 8 is coupled to the outlet valve 6.
  • a plurality of inlet valves 5 and / or outlet valves 6 can also be provided.
  • the internal combustion engine 1 has several such cylinders 3, only one of which is shown in FIG. 1.
  • An injection valve 9 projects into the intake pipe 7 and can be used to inject fuel into the intake pipe 7.
  • the injected fuel mixes with air in the intake pipe 7 to form a fuel / air mixture which arrives in the combustion chamber 4 via the inlet valve 5.
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  • control unit 13 is provided with a microprocessor 16 which executes a program which is suitable for carrying out the control and / or regulation mentioned.
  • the program is stored on a memory element 17, in particular on a flash memory, of the control unit 13.
  • the method according to the invention can be used in certain operating states of the internal combustion engine 1, for example in part-load operation or in Thrust operation, a variable number of cylinders 3 can be switched off.
  • the method according to the invention for switching off cylinders 3 begins in a function block 20.
  • a function block 21 the internal combustion engine 1 is operated with all the cylinders 3 present.
  • a load applied to the internal combustion engine 1 is compared with a torque applied by the internal combustion engine 1. If the applied load approximately corresponds to the applied torque, the process branches back to function block 21 and the internal combustion engine continues to be operated with all available cylinders 3.
  • a branch is made to a function block 23, in which the number of cylinders 3 is determined which actually have to be operated in order to apply a torque corresponding to the applied load , The difference between the total number of cylinders 3 and the number of cylinders 3 required results in the number of cylinders 3 that can be switched off.
  • One of the cylinders 3 to be deactivated is deactivated in a function block 24.
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1, 18) mit mehreren Brennräumen (4), bei dem die Brennräume (4) mit Kraftstoff und Luft oder mit einem Kraftstoff/Luft-Gemisch befüllt werden. Um Drehmomentsprünge beim Abschalten von Zylindern (3) der Brennkraftmaschine (1, 18) und beim Wechseln der Betrriebsart von direkteinspritzenden Brennkraftmaschinen (18) zu vermeiden, wird vorgeschlagen, dass die Füllung der Brennräume (4) mit Kraftstoff und Luft oder mit einem Kraftstoff/Luft-Gemisch für jeden Brennraum (4) individuell gesteuert oder geregelt wird. Bei einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine (18) kann einem geforderten Drehmoment entsprechend eine bestimmte Anzahl an Brennräumen (4) mit einer einem Homogenbetrieb entsprechenden Füllung und die restlichen Brennräume (4) mit einer einem Schichtbetrieb entsprechenden Füllung betrieben werden.

Description

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mehreren Brennräumen, bei dem die Brennräume mit Kraftstoff und Luft oder mit einem Kraftstoff/Luft-Gemisch befüllt werden.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Brennkraftmaschine mit mehreren Brennräumen, die mit Kraftstoff und Luft oder mit einem Kraftstoff/Luft-Gemisch befüllbar sind. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Steuergerät für eine derartige Brennkraftmaschine.
Die Erfindung betrifft auch ein Speicherelement für ein Steuergerät einer Brennkraftmaschine, auf dem ein Computerprogramm abgespeichert ist, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor, ablauf ähig ist . Das Speicherelement ist insbesondere als ein Read-Only-Memory, als ein Random-Access-Memory oder als ein Flash-Memory ausgebildet. Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Computerprogramm.
Die Erfindung betrifft mehrzylindrige Brennkraftmaschinen mit Kraftstoffeinspritzung und zwar sowohl herkömmliche Brennkraftmaschinen mit einer Saugrohreinspritzung als auch direkteinspritzende Brennkraftmaschinen modernerer Bauart-.
Bei einer Brennkraftmaschine mit Saugrohreinspritzung wird in einem Ansaugrohr der Brennkraftmaschine ein
Kraftstoff/Luft-Gemisch erzeugt, das dann in die Brennräume der Brennkraftmaschine gefüllt wird. Bei einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine gelangt lediglich
Luft über das Ansaugrohr in die Brennräume. Der Kraftstoff wird je nach Betriebsart der Brennkraftmaschine zu verschiedenen Zeitpunkten während eines Arbeitstaktes direkt in die Brennräume der Brennkraftmaschine eingespritzt.
Bei herkömmlichen Brennkraftmaschinen mit einer Saugrohreinspritzung ist es aus dem Stand der Technik bekannt, in bestimmten . Betriebszuständen der Brennkraftmaschine, bspw. im< Teillastbetrieb oder im Schubbetrieb, zur Reduktion des Kraf stoff erbrauchs und der Abgasemissionen eine festgelegte Anzahl an Zylindern abzuschalten. Die Zylinder werden abgeschaltet, indem den Brennräumen der abzuschaltenden Zylinder kein Kraftstoff/Luft-Gemisch mehr zugeführt wird. Dies geschieht durch Stilllegung von Einlass- und/oder Auslassventilen, über die das Kraftstoff/Luft-Gemisch in die Brennräume gelangt bzw. die Abgase nach der Verbrennung des Kraftstoff/Luft-Gemisches die Räume wieder verlassen. Das bekannte Verfahren zur Zylinderabschaltung hat den Nachteil, dass nur eine festgelegte Anzahl an Zylindern abgeschaltet werden, kann. Darüber hinaus kann es in bestimmten Betriebszuständen beim Abschalten oder - Zuschalten der Zylinder zu deutlich spürbaren DrehmomentSprüngen kommen.
Direkteinspritzende Brennkraftmaschinen können in unterschiedlichen Betriebsarten betrieben werden. Es wird dabei zwischen Schichtbetrieb, der insbesondere bei kleineren Lasten verwendet wird, und einem Homogenbetrieb bei größeren, an der Brennkraftmaschine anliegenden Lasten unterschieden. Weitere Betriebsarten sind bspw. eine Betriebsart zum Heizen eines Abgaskatalysators, eine Betriebsart zur Entschwefelung eines Abgaskatalysators oder zur Stickoxid (NOx) -Regenerierung eines Abgaskatalysators .
Im Schichtbetrieb wird Kraftstoff während einer Verdichtungsphase in einen Brennraum derart eingespritzt, dass sich im Zeitpunkt der Zündung eine Kraftstoffwolke in unmittelbarer Umgebung einer Zündkerze befindet. Diese Einspritzung kann auf unterschiedliche Weise erfolgen.' So ist es möglich, dass die eingespritzte Kraftstoffwolke sich bereits während bzw. unmittelbar nach der Einspritzung bei der Zündkerze befindet und von dieser entzündet wird. Ebenfalls ist es möglich, dass die eingespritzte Kraftstoffwolke durch eine Ladungsbewegung zu der Zündkerze geführt und erst dann entzündet wird. Bei beiden Brennverfahren liegt keine gleichmäßige KraftStoffverteilung vor, sondern eine Schichtladung.
Der Vorteil des Schichtbetriebs liegt darin/ dass dort mit einer sehr geringen Kraftstoffmenge die anliegenden kleineren Lasten von der Brennkraftmaschine ausgeführt werden können. Größere Lasten können allerdings nicht durch den Schichtbetrieb erfüllt werden.
In dem für derartige größere Lasten vorgesehenen Homogenbetrieb wird der Kraftstoff während einer Ansaugphase eingespritzt, so dass eine Verwirbelung und damit eine Verteilung des Kraftstoffs in dem Brennraum noch ohne Weiteres erfolgen kann. Insoweit entspricht der Homogenbetrieb etwa der Betriebsweise von herkömmlichen Brennkraftmaschinen mit Saugrohreinspritzung. Bei Bedarf kann auch bei kleineren Lasten der Homogenbetrieb eingesetzt werden. Im Schichtbetrieb wird die Drosselklappe in dem zu dem Brennraum führenden Ansaugrohr weit geöffnet und die Verbrennung wird im Wesentlichen nur durch die einzuspritzende Kraftstoffmasse gesteuert und/oder geregelt . Im Homogenbetrieb wird die Drosselklappe in Abhängigkeit von dem angeforderten Moment geöffnet bzw. geschlossen und die einzuspritzende Kraftstoffmasse wird in Abhängigkeit von der angesaugten Luftmasse gesteuert und/oder geregelt .
In beiden Betriebsarten, also im Schichtbetrieb und im Homogenbetrieb wird die einzuspritzende Kraftstoffmasse zusätzlich in Abhängigkeit von einer Mehrzahl weiterer Betriebsgrößen auf einen im Hinblick auf Kraftstoffeinsparung, Abgasreduzierung und dergleichen optimalen Wert gesteuert und/oder geregelt. Die Steuerung und/oder Regelung ist dabei in beiden Betriebsarten unterschiedlich .
Während eines stationären Betriebs einer direkt einspritzenden Brennkraftmaschine sind Betriebszustände möglich, die zwar aufgrund eines von der Brennkraftmaschine geforderten Sollmoments, d. h. aufgrund einer an der Brennkraftmaschine anliegenden Last, einen Homogenbetrieb verlangen, jedoch nicht das volle im Homogenbetrieb von der Brennkraftmaschine aufgebrachte Drehmoment benötigt wird. In diesen Fällen wird aufgrund des relativ fetten Kraftstoff/Luft-Gemisches im Homogenbetrieb (Lambda etwa 1) ein relativ hoher Kraftstoffverbrauch verursacht, obwohl nicht das volle im Homogenbetrieb erzeugte Drehmoment benötigt wird.
Während eines instationären Betriebs der Brennkraftmaschine, d. h. während der Umschaltvorgänge zwischen den Betriebsarten, kann es aufgrund von schnellen Füllungsänderungen in den Brennräumen zu deutlich spürbaren sprunghaften Veränderungen des von der Brennkraftmaschine abgegebenen Drehmoments kommen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Drehmomentsprünge während des Betriebs einer Brennkraftmaschine in einem bestimmten Betriebszustand, bspw. beim Abschalten von Zylindern oder beim Wechseln der Betriebsart, zu vermeiden.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von dem Verfahren der eingangs genannten Art vor, dass die Füllung der Brennräume mit Kraftstoff und Luft oder mit einem Kraftstoff/Luft-Gemisch für jeden Brennraum individuell gesteuert oder geregelt wird.
Vorteile der Erfindung
Mit dem erfindungsgemäßen'Verfahren ist es erstmals möglich, die Brennräume einer Brennkraftmaschine zylinderindividuell zu befüllen, um dadurch den Betriebszustand der Brennkraftmaschine gezielt zu beeinflussen. Der Kern der vorliegenden Erfindung besteht 'nicht darin, zylinderindividuelle Füllungsunterschiede auszugleichen, sondern die Brennräume der
Brennkraftmaschine bewusst mit unterschiedlichen Füllungen zu befüllen. Die unterschiedlichen Füllungen können sich auf die Menge an Kraftstoff .oder Luft oder auf die Zusammensetzung des Kraftstoff/Luft-Gemisches beziehen, mit dem die einzelnen Brennräume der Brennkraftmaschine bef-üllt werden. Die Füllung der Brennräume kann bspw. über elektromechanisch oder elektrohydraulisch gesteuerte Einlass- oder Anlassventile oder über die Einspritzventile gesteuert oder geregelt werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Drehmomentsprünge, wie sie bspw. beim Abschalten einzelner Zylinder einer Brennkraftmaschine oder beim Wechseln der Betriebsart einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine auftreten, durch eine geeignete Steuerung oder Regelung der Füllung der einzelnen Brennräume vermieden werden. Zudem kann in Abhängigkeit von dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine eine beliebige Anzahl an Zylindern abgeschaltet werden. Es wäre sogar denkbar, jeden einzelnen Zylinder einer Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von der anliegenden Last gezielt zu- bzw. abzuschalten.
In einem stationären Betrieb der Brennkraftmaschine * kann ein Teil der Brennräume mit voller Füllung und der andere Teil der Brennräume nur mit einer Teilfüllung betrieben werden. Dadurch kann in den Zylindern mit voller Füllung bspw. eine Schichtladung realisiert werden, und zwar in Betriebspunkten, die wegen des von der Brennkraftmaschine geforderten Drehmoments bei einer einheitlichen Füllung aller Brennräume bereits einen Betrieb der gesamten Brennkraftmaschine mit homogenem Gemisch (sog. Drosselbetrieb) erfordern würden. Dadurch kann eine deutliche Verminderung des Kraftstoffverbrauchs erzielt werden.
Bei einem instationären Betrieb der Brennkraftmaschine, wenn also zwischen verschiedenen Betriebsarten umgeschaltet wird, kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren' durch eine gezielte Steuerung bzw. Regelung der Füllung der Brennräume eine sprunghafte, ungewollte Veränderung des von der Brennkraftmaschine abgegebenen Drehmoments verhindert werden. Als Betriebsarten- sind bspw. "Homogenbetrieb, Schichtbetrieb, magerer Schichtbetrieb, Betrieb zum Heizen eines Katalysators, Betrieb zur Entschwefelung des Katalysators oder Betrieb zur Stickoxid-Regenerierung denkbar .
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können also Drehmomentsprünge beim Abschalten eines oderer mehrerer Zylinder oder beim Wechseln der Betriebsart der Brennkraftmaschine verhindert werden. Außerdem führt das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere im stationären Betrieb zu einer Reduktion des Kraftstoffverbrauchs .
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Füllung der Brennräume mit Kraftstoff und Luft oder mit einem Kraftstoff/Luft-Gemisch für jeden Brennraum individuell ermittelt wird. Anhand des ermittelten Wertes für die Ist- Füllung der Brennräume kann die Füllung der Brennräume auf einen vorgebbaren Sollwert geregelt werden.
Gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Füllung durch einen brennraumindividuellen Füllungssensor gemessen wird. Als Füllungsensor kann bspw. ein Brennraumdrucksensor eingesetzt werden. Das Ausgangssignal des Füllungssensors repräsentiert die tatsächliche Ist-Füllung in dem Brennraum.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Füllung aus einem brennraumindividuell erfassten Drehmoment modelliert wird. Es kann entweder das Ist-Drehmoment oder ein Soll- Drehmoment erfasst werden. Anhand eines Drehmomentmodells kann sowohl aus dem Ist-Drehmoment als auch aus dem Soll- Drehmoment die zylinderindividuelle Füllung der einzelnen Brennräume modelliert werden. In einer reziproken Anwendung und zylinderindividuell berechnet, kann aus dem Drehmomentmodell auch die Anzahl der Zylinder berechnet werden, die mit einem homogenen Gemisch betrieben werden müssen, um ein gefordertes Soll-Drehmoment zu erreichen. Die restlichen Zylinder bleiben in dem verbrauchsgünstigen Schichtbetrieb . 03 s; W td V w ffi tr U) td < O w M ö N Φ N tu ^ td Qn SJ W td < Q P PJ < Q
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mehr - wie bisher üblich - sämtliche Zylinder der Brennkraftmäschine in den Homogenbetrieb umgeschaltet werden. Vielmehr werden gerade so viele Zylinder der Brennkraftmaschine im Homogenbetrieb betrieben, dass die Brennkraftmäschine ein der anliegenden Last entsprechendes Drehmoment gerade noch liefert. Das führt im stationären Betrieb der Brennkraftmaschine zu einer erheblichen Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs.
Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Form eines Speicherelements, das für ein Steuergerät einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist. Dabei ist auf dem Speicherelement ein Computerprogramm abgespeichert, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor, ablauffähig und zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. In diesem Fall wird also die Erfindung durch ein auf dem Speicherelement abgespeichertes Programm realisiert, so dass dieses mit dem Computerprogramm versehene Speicherelement in gleicher Weise die Erfindung darstellt wie das Verfahren, zu dessen Ausführung das Computerprogramm geeignet ist. Als Speicherelement kann insbesondere eine elektrisches Speichermedium zur Anwendung kommen, bspw. ein Read-Only- Memory, ein Random-Access-Memory oder ein Flash-Memory. ■
Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm, das zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist, wenn es auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor, abläuft. Besonders bevorzugt ist dabei, ' ■ wenn das Computerprogramm auf einem Speicherelement für ein Steuergerät einer Brennkraf mäschine abgespeichert ist. Das Speicherelement ist insbesondere als ein- Read-Only-Memory, als ein Random-Access-Memory oder als ein Flash-Memory ausgebildet . Als eine weitere Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ausgehend von dem Steuergerät für eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass das Steuergerät die Füllung der Brennräume mit Kraftstoff und Luft oder mit einem Kraftstoff/Luft-Gemisch für jeden Brennraum individuell steuert oder regelt.
Schließlich wird als Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ausgehend von der Brennkraftmäschine der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass die Füllung der Brennräume mit Kraftstoff und Luft oder mit einem Kraftstoff/Luft-Gemisch für jeden Brennraum individuell steuerbar oder regelbar ist .
Zeichnungen
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenf ssung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen
Brennkraftmaschine gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform; Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 4 ein Abiaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 5 ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform; und '
Fig. 6 ein Betriebskennfeld der Brennkraftmaschine aus Fig. 2.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Bei der Brennkraftmaschine 1 ist ein Kolben 2 in einem Zylinder 3 hin- und herbewegoar angeordnet. Der Zylinder 3 ist mit einem Brennraum 4 -versehen, der unter anderem durch den Kolben 2,. ein Einlassventil 5 und ein Auslassventil 6 begrenzt ist. Mit dem Einlassventil 5 ist ein Ansaugrohr 7 und mit dem Auslassventil 6 ein, Abgasrohr 8 gekoppelt. Statt nur einem Einlassventil 5 und Auslassventil 6 können auch mehrere Einlassventile 5 und/oder Auslassventile 6 vorgesehen sein. ■
Die Brennkraftmaschine 1 hat mehrere solcher Zylinder 3, von denen in Fig. 1 nur einer dargestellt ist.
In das Ansaugrohr 7 ragt ein Einspritzventil 9, über das Kraftstoff in das Ansaugrohr 7 eingespritzt werden kann. Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich in dem Ansaugrohr 7 mit Luft zu einem Kraftstoff/Luft-Gemisch, das über das Einlassventil 5 in dem Brennraum' 4 gelangt. Im Fl 03 N cd
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Kraftstoffemission gesteuert und/oder geregelt. Zu diesem Zweck ist das Steuergerät 13 mit einem Mikroprozessor 16 versehen, der ein -Programm ausführt, das dazu geeignet ist, die genannte Steuerung und/oder Regelung durchzuführen. Das Programm ist auf einem Speicherelement 17, insbesondere auf einem Flash-Memory, des Steuergeräts 13 abgespeichert.
Bei einer Brennkraftmaschine 1 mit einer Vielzahl von Zylindern 3, insbesondere bei 6-Zylinder- oder bei 12- Zylinder-Brennkraftmaschinen, kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren (vgl. Fig. 3) in bestimmten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine 1, bspw. im Teillastbetrieb oder im Schubbetrieb, eine variable Anzahl an Zylindern 3 abgeschaltet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Abschalten von Zylindern 3 beginnt in einem Funktionsblock 20. In einem Funktionsblock 21 wird die Brennkraftmaschine 1 mit allen vorhandenen Zylindern 3 betrieben. In einem Abfrageblock 22 wird eine an der Brennkraftmaschine 1 anliegende Last mit einem von der Brennkraftmaschine 1 aufgebrachten Drehmoment verglichen. Falls die anliegende Last in etwa dem aufgebrachten Drehmoment entspricht, wird wieder zu Funktionsblock 21 verzweigt und die Brennkraftmaschine weiterhin mit allen verfügbaren Zylindern 3 betrieben.
Falls jedoch die an der Brennkraftmaschine 1 anliegende Last kleiner ist als das von der Brennkraftmaschine 1 aufgebrachte Drehmoment, wird zu einem Funktionsblock 23 verzweigt, wo die Anzahl der Zylinder 3 ermittelt wird, die tatsächlich betrieben werden müssen, um ein der anliegenden Last entsprechendes Drehmoment aufzubringen. Aus der Differenz der Gesamtzahl an Zylindern 3 und der Anzahl an benötigten Zylindern 3 ergibt sich die Anzahl der Zylinder 3, die abgeschaltet werden können. In einem Funktionsblock 24 wird einer der abzuschaltenden Zylinder 3 abgeschaltet. Ö
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Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1, 18) mit mehreren Brennräumen (4) , bei dem die Brennraume (4) mit Kraftstoff und Luft oder mit einem Kraftstoff/Luft- Gemisch befüllt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung der Brennräume (4) mit Kraftstoff und Luft oder mit einem Kraftstoff/Luft-Gemisch für jeden Brennraum (4) individuell gesteuert oder geregelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung der Brennräume (4) mit Kraftstoff und Luft oder mit einem Kraftstoff/Luft-Gemisch für jeden Brennraum (4) inidividuell ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung durch einen brennraumindividuellen Füllungssensor gemessen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,- dass die Füllung aus einem brennraumindividuell erfassten Drehmoment modelliert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abschalten von Zylindern (3) die Füllung der Brennräume (4) der abzuschaltenden Zylinder (3) zeitlich versetzt zueinander reduziert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Brennräume (4) direkt mit Kraftstoff und Luft befüllt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zum der Betriebsart der Brennkraftmaschine (18) die Füllung der Brennräume (4) zeitlich versetzt zueinander an die Betreibsart, in die umgeschaltet werden soll, angepasst wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Brennräume (4) direkt mit Kraftstoff und Luft befüllt werden, dadurch gekennzeichnet, dass einem von der Brennkraftmaschine (18) geforderten Drehmoment entsprechend eine bestimmte Anzahl an Brennräumen (4) mit einer einem Homogenbetrieb entsprechenden Füllung und die restlichen Brennräume (4) mit einer einem Schichtbetrieb entsprechenden Füllung betrieben werden.
8. Speicherelement (17), insbesondere Read-Only-Memory, Random-Access-Memory oder Flash-Memory, für ein Steuergerät
(13) einer Brennkraftmaschine (1, 18), auf dem ein Computerprogramm abgespeichert ist, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor (16) , ablauffähig und zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7. geeignet ist.
9. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogramm zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 geeignet ist, wenn es auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor (16) , abläuf .
10. Computerprogramm nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogramm auf einem Speicherelement (16) , insbesondere auf einem Read-Only- Memory, Random-Access-Memory oder Flash-Memory, für ein Steuergerät (13) einer Brennkraftmaschine (1, 18) abgespeichert ist .
11. Steuergerät .(13) für eine Brennkraftmaschine (1, 18) - mit mehreren Brennräumen (4) , die mit Kraftstoff und Luft oder mit einem Kraftstoff/Luft-Gemisch befüllbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (13) die Füllung der Brennräume (4) mit Kraftstoff und Luft oder mit einem Kraftstoff/Luft-Gemisch für jeden Brennraum (4) individuell steuert oder regelt.
12. Brennkraftmaschine (1, 18) mit mehreren Brennräumen (4) , die mit Kraftstoff und Luft oder mit einem Kraftstoff/Luft-Gemisch befüllbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung der Brennräume (4) mit Kraftstoff und Luft oder mit einem Kraftstoff/Luft-Gemisch für jeden Brennraum (4) individuell steuerbar oder regelbar ist.
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