Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, denen je ein Einspritzventil zum Zumessen von Kraftstoff zu¬ geordnet ist, wobei zumindest eine Endstufe vorgesehen ist zum Ansteuern mehrerer Einspritzventile.
Immer strengere gesetzliche Vorschriften bezuglich zulassiger Schadstoffemissionen von Kraftfahrzeugen, in denen Brennkraftmaschinen angeordnet sind machen es erforderlich, die Schadstoffemissionen bei dem Betrieb der Brennkraftmaschine so gering wie möglich zu halten. Dies kann zum einen dadurch erfolgen, dass Schadstoffemissionen verringert werden, die wahrend der Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches in dem jeweiligen Zylinder der Brennkraftmaschine entstehen. Zum an- deren sind in Brennkraftmaschinen Abgasnachbehandlungssystem im Einsatz, die die Schadstoffemissionen, die wahrend des Verbrennungsprozesses des Luft/Kraftstoff-Gemisches in den jeweiligen Zylindern erzeugt werden, in unschädliche Stoffe umwandeln. In diesem Zusammenhang werden beispielsweise auch Dieselpartikelfilter eingesetzt.
Um den Verbrennungsvorgang im Zylinder oder auch den Umwand- lungsprozess im Abgasnachbehandlungssystem gezielt zu steuern, wird pro Arbeitszyklus eines Zylinders der Kraftstoff in einem Einspritzzyklus bezogen auf den Drehwinkel der Kurbelwelle, bestehend aus mehreren zeitlich beabstandeten und in der Menge unterschiedlichen Teilemspritzungen, zugemessen. Je nach Zylinderanzahl und der Ausdehnung der einzelnen Einspritzzyklen über den Drehwinkel der Kurbelwelle, kann es zur
zeitlichen Überlappung von Einspritzzyklen einzelner, in der Zundreihenfolge aufeinanderfolgender Zylinder kommen. Dies bedeutet, dass sich im ungunstigen Fall einzelne Teilein- spπtzungen für verschiedene Zylinder zeitlich überlappen können. Steht jedoch zur Ansteuerung der Injektoren der betroffenen Zylinder nur eine gemeinsame Endstufe zur Verfugung, so fuhrt dies zum Konflikt, da jeweils nur ein Injektor der so definierten Endstufengruppe angesteuert werden kann. Diese Problematik tritt insbesondere dann auf, wenn m spe- ziellen Betriebsmodi bestimmte Teilemspπtzungen sehr spat im Arbeitszyklus eines Zylinders vorgenommen werden müssen um unverbranntes Luft-/Kraftstoffgemisch dem Abgasnachbehand¬ lungssystem zuzuführen. Dies ist beispielsweise erforderlich, um im laufenden Betrieb nach bedarf oder in bestimmten Zeit- abstanden die Temperatur im Abgasnachbehandlungssystem zur Regeneration der Filter oder Katalysatoren zu erhohen.
Diese spaten Teileinspritzungen, die zeitlich bzw. m Bezug auf den Kurbelwellenwinkel in den Einspritzzyklus des in der Zundreihenfolge folgenden Zylinders der gleichen Endstufengruppe fallen, werden im Weiteren hier kurz Spatemspritzun- gen genannt .
Die in dem Kurbelwellenwmkelbereich bzw. Zeitraum zwischen Beginn des jeweiligen Einspritzzyklus und vor dem Beginn des folgenden Einspritzzyklus, also vor dem Beginn der frühesten Teileinspritzung des Einspritzzyklus des m der Zundreihen- folge folgenden Zylinders der gleichen Endstufengruppe, ange¬ ordneten Teileinspritzungen, werden im Weiteren hier Ar- beitsemspritzungen genannt.
Aus der DE 10033343 Alist eine Kraftstoffeinspritzanlage für einen Verbrennungsmotor bekannt, mit zumindest zwei Zylindern. Die Kraftstoffemspπtzanlage weist zumindest zwei piezoelektrische Aktorelemente auf und jedem Zylinder ist zumin-
dest je ein piezoelektrisches Aktorelement zur Einspritzung von Kraftstoff in den Zylindern durch Laden oder Entladen des piezoelektrischen Elements zugeordnet. Die Kraftstoffem- spπtzanlage weist eine Einspritzregelung zur Überwachung und/oder zum Losen eines Konflikts beim Ansteuern von Aktorelementen zum Einspritzen von Kraftstoff in die jeweiligen Zylinder auf.
In einem aus der EP 1 497 544 Bl bekannten Verfahren zum Be- trieb einer Kraftstoffemspritzanlage wird überwacht, ob bei einer Einspritzung niederer Priorität die Ladung oder Entladung des zugeordneten piezoelektrischen Elements innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls um den Zeitpunkt einer Ladung oder Entladung eines weiteren piezoelektrischen Elements für eine Einspritzung höherer Priorität auftritt. Wahrend des Betriebs der Kraftstoffeinspπtzanlage werden die Abstande von zeitlichen Lade- und/oder Entladeflanken bestimmt und hieraus die Große einer Verschiebung und/oder Verkürzung der Einspritzungen niedrerer Priorität gegenüber den Einspritzun- gen höherer Priorität bestimmt.
Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine zu schaffen, das, beziehungsweise die einen zuverlas- sigen und präzisen Betrieb der Brennkraftmaschine, insbesondere in Bezug auf niedrige Schadstoffemissionen, ohne Leistungseinbussen ermöglichen.
Die Aufgabe wird gelost durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteranspruchen gekennzeichnet.
Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und eine korrespondierende Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraft-
maschine mit mehreren Zylindern, denen je ein Einspritzventil zum Zumessen von Kraftstoff zugeordnet ist, wobei eine Steuerungsvorrichtung, mit jeweils einer Endstufe zum Ansteuern der Einspritzventile mehrerer dadurch zu einer Endstufengrup- pe zusammengefassten Zylinder, vorgesehen ist.
Die Zylinder durchlaufen im Betrieb der Brennkraftmaschine in einer Zundreihenfolge nacheinander zeitlich versetzt jeweils Arbeitszyklen, wobei ein jeweiliger Arbeitszyklus zwei Hube des im jeweiligen Zylinder laufenden Hubkolbens und somit einen Kurbelwellendrehwinkel von insgesamt 720° umfasst. Pro Arbeitszyklus eines jeweiligen Zylinders wird ein Einspritz¬ zyklus durchlaufen, der Arbeitseinspritzungen und, sofern in einem Betriebsmodus erforderlich (zum Beispiel im Falle einer erforderlichen Temperaturerhöhung im Abgasnachbehandlungssys¬ tem) , zumindest eine Spateinspritzung beinhaltet.
Als Arbeitseinspritzungen werden dabei die Teilemspπtzungen eines Einspritzzyklus bezeichnet, die in dem Kurbelwellenwin- kelbereich bzw. Zeitraum zwischen Beginn des jeweiligen Einspritzzyklus und vor dem Beginn des folgenden Einspritzzyklus, also vor dem Beginn der frühesten Teilemspπtzung des Einspritzzyklus des in der Zundreihenfolgefolge folgenden Zy¬ linders der gleichen Endstufengruppe, angeordnet sind. Als Spateinspritzungen werden dabei diejenigen Teileinspritzungen eines Einspritzzyklus bezeichnet, die im zeitlichen Ablauf, bezogen auf den Kurbelwellendrehwinkel, so spat erfolgen müs¬ sen, dass sie bereits im Bereich des Einspritzzyklus des in der Zundreihenfolge folgenden Zylinders der gleichen Endstu- fengruppe angeordnet werden müssen. In einem Einspritzzyklus können dabei durchaus sowohl mehrere Arbeits- als auch mehrere Spateinspritzungen erfolgen.
Im Ablauf des Verfahrens zum Betreiben einer Brennkraftma¬ schine werden, bezogen auf einen in der Zundreihenfolge aktuellen Zylinder, zunächst die zeitliche Lage und Dauer der Ar- beitsemspritzungen in Bezug auf den Kurbelwellendrehwmkel ermittelt, die im Hinblick auf die Arbeitseinspritzungen des in der Zundreihenfolge nachfolgenden Zylinders der gleichen Endstufengruppe, dessen Einspritzventil mittels der gleichen Endstufe angesteuert wird, frei von zeitlichen Überlappungen sind.
Im Anschluss daran wird für die gegebenenfalls erforderlichen Spateinspritzungen, die dem in der Zundreihenfolge vorherge¬ henden Zylinder der gleichen Endstufengruppe zugeordnet sind, dessen Einspritzventil also mittels der gleichen Endstufe an- gesteuert wird, ein Soll-Kurbelwellenwmkelbereich ermittelt, innerhalb dessen diese platziert werden sollen.
Im Anschluss daran wird ermittelt, welcher Frei-Bereich des Soll-Kurbelwellenwmkelbereichs unter Berücksichtigung der Lage und Dauer der Arbeitseinspritzungen des m der Zundrei- henfolge aktuellen Zylinders frei bleibt. Dies ist der Bereich in dem die Endstufe nicht durch Arbeitseinspritzungen des in der Zundreihenfolge aktuellen Zylinders m Anspruch genommen wird und zum Erzeugen der gegebenenfalls erforderli- chen Spateinspritzungen des in der Zundreihenfolge vorhergehenden Zylinders der gleichen Endstufengruppe zur Verfugung steht. Der Frei-Bereich kann dabei aus mehreren Teil-Frei- Bereichen bestehen, die jeweils vor, nach oder zwischen Ar- beitsemspπtzungen liegen.
Darauf folgend werden die gegebenenfalls erforderlichen Spat- einspπtzungen die dem in der Zundreihenfolge vorhergehenden Zylinder zugeordnet sind bezuglich der die Einspritzmenge be-
stimmenden Parameter festgelegt und innerhalb des ermittel¬ ten Frei-Bereichs angeordnet.
Die Endstufe wird zum Beaufschlagen der jeweiligen Einspπtz- ventile mit Stellsignalen zum Erzeugen der Einspritzimpulse sowohl für die Arbeitseinspritzungen als auch für die Spat- emspπtzungen angesteuert.
Auf diese Weise können alle Einspritzimpulse einfach zeitlich bzw. in Bezug auf den Kurbelwellenwinkel konfliktfrei platziert werden und somit ein besonders wirkungsvoller und Schadstoffarmer Betrieb der Brennkraftmaschine erreicht wer¬ den .
In der Zundreihenfolge vorhergehender Zylinder, aktueller Zy¬ linder und nachfolgender Zylinder ist zeit- beziehungsweise kurbelwellenwmkelbezogen zu verstehen und betrifft jeweils die gleiche Endstufengruppe. Auf die Gesamtanordnung der Zylinder gesehen, kann dies auch umfassen, dass diese in Bezug auf die übergeordnete Zundreihenfolge nicht direkt benachbart sind, wenn beispielsweise bei einer Sechszylindermaschine die Zylinder 1, 3 und 5 einer Endstufe und die Zylinder 2, 4 und 6 einer zweiten Endstufe zugeordnet sind.
Es wird ferner die Erkenntnis genutzt, dass typischerweise die Spateinspritzungen innerhalb eines relativ weiten SoIl- Kurbelwellenwmkelbereichs zugemessen werden können, ohne we¬ sentliche Änderungen in der ihnen zugewiesenen Wirkung, wie beispielsweise einer Regeneration eines Dieselpartikelfil- ters, zu verursachen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der vorgegebene Soll-Kurbelwellenwmkelbereich zur Anordnung der Spatein- spπtzungen abhangig von mindestens einer Lastgroße ermit-
telt, die optional die Drehzahl und/oder ein Drehmoment rep¬ räsentiert .
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung liegt ein Beginn des Soll-Kurbelwellenwmkelbereichs mindestens 120° nach dem oberen Totpunkt bei Zündung des zugehörigen Hubkolbens des jeweiligen Zylinders. Dies kann insbesondere beispielsweise bei einer Brennkraftmaschine mit vier Zylindern von Vorteil sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird, bei einem nicht zusammenhangenden Frei-Bereich, die Spateinspπt- zung bevorzugt in dem Anteil des Frei-Bereichs angeordnet, der aufgrund seiner zeitlichen Ausdehnung geeignet ist die Spateinspritzung in ihrer Gesamtdauer aufzunehmen Auf diese Weise wird der Berechnungsaufwand für die Anordnung der Spat- emspπtzung und somit auch der Programmieraufwand m der Entwicklung des Systems reduziert. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird bei ei- nem nicht zusammenhangenden Frei-Bereich, bei dem die einzelnen Anteile nicht geeignet sind eine Spateinspritzung in ihrer Gesamtdauer aufzunehmen eine Spateinspritzung in mehrere Teilimpulse aufgeteilt und in unterschiedlichen Anteilen des Frei-Bereichs angeordnet. Auf diese Weise kann eine zuverlässige und vollständige Zumessung der der Spateinspritzung zugeordneten Kraftstoffmenge gewährleistet werden, was die Wirksamkeit des Verfahrens ins¬ gesamt erhöht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Erfin¬ dungsgegenstandes wird die Spateinspritzung m Abhängigkeit von weiteren Betriebsparametern der Brennkraftmaschine an einem bezüglich des Kurbelwellenwinkels frühen oder mittleren oder spaten Zeitpunkt innerhalb des Frei-Bereichs bzw. des
vorher bestimmten Anteil des Frei-Bereichs platziert. Dies umfasst sowohl die Möglichkeit die Spateinspritzung innerhalb eines zusammenhangenden Frei-Bereichs bzw. Anteil des Frei- Bereichs an entsprechender Stelle zu positionieren als auch die Möglichkeit, die Spateinspritzung, im Falle eines nicht zusammenhangenden Frei-Bereichs, ggf. auf mehrere aufeinanderfolgende früh, mittig oder spat im Frei-Bereich positionierte Anteile zu verteilen. Dies hat den Vorteil, dass die Wirkung der Spateinspritzung auf den jeweiligen Betπebszu- stand der Brennkraftmaschine und des Abgasnachbehandlungssystems optimiert werden kann. Entsprechende Betriebsparameter sind zum Beispiel die Drehzahl der Brennkraftmaschine, die Temperaturen der Brennkraftmaschine und des Abgasnachbehandlungssystems, der verfugbare Arbeitsdruck im Druckspeicher des Einspritzsystems oder das angeforderte Drehmoment.
Eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, denen je ein Einspritzventil zum Zumessen von Kraftstoff zugeordnet ist, weist eine Steuerungsvorπch- tung mit zumindest einer Endstufe auf. Die jeweilige Endstufe ist vorgesehen zum Ansteuern der Einspritzventile mehrerer, dadurch zu einer Endstufengruppe zusammengefassten, Zylinder. Die Zylinder durchlaufen in einer Zundreihenfolge nacheinander zeitlich versetzt jeweils Arbeitszyklen wobei pro Ar- beitszyklus eines jeweiligen Zylinders ein Einspritzzyklus durchlaufen wird, der Arbeitseinspritzungen und zumindest eine Spateinspritzung beinhaltet.
Die Steuervorrichtung ist derart ausgebildet und eingerichtet, dass in Abfolge die Arbeitseinspritzungen (PO bis P4) mit Dauer und Positionierung in Bezug auf den Kurbelwellen- drehwinkel, für einen m der Zundreihenfolge aktuellen Zylinder (CYL i) der Endstufengruppe, ermittelt werden. In weiterer Folge wird ein Soll-Kurbelwellenwinkelbereich, innerhalb dessen die Spateinspritzung eines in der Zundreihenfolge vor-
hergehenden Zylinders (CYL_i-l) platziert werden soll, ermit¬ telt. Weiterhin wird, unter Berücksichtigung der ermittelten Arbeitseinspritzungen (PO bis P4) des in der Zundreihenfolge aktuellen Zylinders (CYL_i) , ein Frei-Bereich innerhalb des Soll-Kurbelwellenwinkelbereichs, wahrend dessen keine Ein¬ spritzung stattfindet und die Endstufe zur Erzeugung einer Spateinspritzung zur Verfugung steht, ermittelt. Anschließend wird die zumindest eine Spateinspritzung (P5) , die dem in der Zundreihenfolge vorhergehenden Zylinder (CYL i-1) zugeordnet ist, bezüglich der die Einspritzmenge bestimmenden Parameter festgelegt und innerhalb des ermittelten Frei-Bereichs (FB) des aktuellen Zylinders angeordnet. Zum Beaufschlagen der jeweiligen Einspritzventile mit Stellsignalen, zum Erzeugen der Arbeitseinspritzungen (PO bis P4) und der Spateinspritzung (P5) wird die Endstufe angesteuert.
Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen naher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine Brennkraftmaschine mit einer Steuervorrichtung,
Figur 2 Ablaufdiagramm eines Programms, das in der Steuervorrichtung abgearbeitet wird, Figur 3 ein erstes AblaufSchema, und Figur 4 ein zweites AblaufSchema .
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figuren- ubergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Eine Brennkraftmaschine (Figur 1) umfasst einen Ansaugtrakt 1, einen Motorblock 2, einen Zylinderkopf 3 und einen Abgastrakt 4. Der Ansaugtrakt 1 umfasst vorzugsweise eine Drosselklappe 5, einen Sammler 6 und ein Saugrohr 7, das hin zu ei-
nem Zylinder Zl über einen Einlasskanal in den Motorblock gefuhrt ist. Der Motorblock 2 umfasst ferner eine Kurbelwelle 8, welche über eine Pleuelstange 10 mit dem Kolben 11 des Zylinders Zl gekoppelt ist.
Der Zylinderkopf 3 umfasst einen Ventiltπeb mit einem Gas- emlassventil 12 und einem Gasauslassventil 13.
Der Zylinderkopf 3 umfasst ferner ein Einspritzventil 18 und einen Zundaktuator 19. Der Zundaktuator 19 kann beispielsweise als Transistor-Spulen-Zundung mit entsprechender Zund- elektrode, als Hochspannungskondensatorzundung, als Wechsel- spannungszundung, als Laserzundung oder eine weitere dem zustandigen Fachmann bekannte Art und Weise der Ausbildung ei- nes Zundaktuators ausgebildet sein. Im Falle eines Brennver¬ fahrens mit Selbstzundung, wie beispielsweise bei einer Die- sel-Brennkraftmaschme, kann der Zundaktuator 19 grundsatzlich auch entfallen.
In dem Abgastrakt 4 ist ein Katalysator 21 angeordnet, der bevorzugt als Dreiwegekatalysator ausgebildet ist. Ferner ist in dem Abgastrakt ein weiterer Katalysator 23 bevorzugt angeordnet, der als NOX-Katalysator ausgebildet ist. Darüber hinaus oder auch alternativ kann auch ein Partikelfllter, insbe- sondere ein Dieselpartikelfllter vorgesehen sein.
Eine Steuervorrichtung 25 ist vorgesehen, der Sensoren zugeordnet sind, die verschiedene Messgroßen erfassen und jeweils den Wert der Messgroße ermitteln. Betriebsgroßen umfassen ne- ben den Messgroßen auch von diesen abgeleitete Großen. Die
Steuervorrichtung 25 ist dazu ausgebildet, abhangig von mindestens einer der Betriebsgroßen Stellgroßen zu ermitteln, die dann in ein oder mehrere Stellsignale zum Steuern von
Stellgliedern, die der Steuervorrichtung 25 zugeordnet sind, umgesetzt werden.
Die Steuervorrichtung 25 umfasst unter anderem einen Speicher, der ausgebildet ist zum Speichern von Daten und Pro- grammanweisungen und eine Recheneinheit, die ausgebildet ist zum Ausfuhren von Programmanweisungen. Bevorzugt bilden der Speicher und die Recheneinheit zumindest einen Teil eines Computers, der von der Steuervorrichtung 25 umfasst ist.
Sensoren sind ein Pedalstellungsgeber 26, welcher eine Fahrpedalstellung eines Fahrpedals 27 erfasst, ein Luftmassensensor 28, welcher einen Luftmassenstrom stromaufwärts der Drosselklappe 5 erfasst, ein erster Temperatursensor 32, welcher eine Ansauglufttemperatur erfasst, ein Saugrohrdrucksensor 34, welcher einen Saugrohrdruck in dem Sammler 6 erfasst, ein Kurbelwellenwmkelsensor 36, welcher einen Kurbelwellenwinkel erfasst, dem dann eine Drehzahl N zugeordnet wird. Ferner ist ein zweiter Temperatursensor 38 vorgesehen, der eine Betriebstemperatur, insbesondere eine Kuhlmitteltemperatur oder eine Kraftstofftemperatur erfasst. Darüber hinaus ist ein Drucksensor 39 vorgesehen, der einen Kraftstoffdruck PFU, insbesondere in einer Hochdruckspeicher-Kraftstoffzufuhrung, erfasst. Weiterhin ist auch eine Abgassonde 42 vorgesehen, die stromaufwärts oder in dem Katalysator 21 angeordnet ist und die einen Restsauerstoffgehalt des Abgases erfasst und deren Messsignal charakteristisch ist für das Luft- /Kraftstoff-Verhältnis in dem Brennraum des Zylinders Zl und stromaufwärts der ersten Abgassonde vor der Oxidation des Kraftstoffs, im Folgenden bezeichnet als das Luft- /Kraftstoff-Verhältnis in dem Zylinder Zl bis Z4. Je nach
Ausfuhrungsform der Erfindung kann eine beliebige Untermenge der genannten Sensoren vorhanden sein oder es können auch zusätzliche Sensoren vorhanden sein.
Die Stellglieder sind beispielsweise die Drosselklappe 5, die Gaseinlass- und Gasauslassventile 12, 13, das Einspritzventil 18 oder die Zündkerze 19.
Neben dem Zylinder Zl sind auch noch weitere Zylinder Z2 bis Z4 vorgesehen, denen dann auch entsprechende Stellglieder und gegebenenfalls Sensoren zugeordnet sind. Somit kann die Brennkraftmaschine eine beliebige Anzahl an Zylindern aufwei¬ sen .
Die Steuervorrichtung 25 umfasst eine Recheneinheit in der die Programme wahrend des Betriebs der Brennkraftmaschine be¬ vorzugt abgearbeitet werden. Die Steuervorrichtung 25 umfasst ferner mindestens eine Endstufe 25a, die vorgesehen ist zum Ansteuern mehrerer, einer Endstufengruppe zugeordneter Ein¬ spritzventile 18, die verschiedenen Zylindern Zl, Z2, Z3 und Z4 zugeordnet sind. So kann beispielsweise eine einzige Endstufe 25a allen Zylindern Zl bis Z4 zugeordnet sein oder auch eine Anzahl von Zylindern in einer Endstufengruppe zu- sammengefasst sein und diese Anzahl jeweils einer eigenen Endstufe zugeordnet sein.
Im Falle eines Einspritzventils 18 mit einem Piezoaktuator ist die Endstufe beispielsweise ausgebildet zum Erzeugen ei- nes Stellsignals für den jeweiligen Piezoaktuator, das ein
Laden und anschließend wieder Entladen des Piezoaktuators für die Realisierung eines jeweiligen Einspritzimpulses umfasst. Dabei ist die Endstufe so ausgebildet, dass sie ein Stellsignal zeitgleich lediglich nur für einen einzigen Aktuator ei- nes Einspritzventils erzeugen kann.
Die Endstufe 25a und auch die Einspritzventile 18 sind bevorzugt dazu ausgebildet, dass mehrere Teileinspritzungen pro Einspritzventil 18 wahrend eines Arbeitszyklusses bzw. eines
Einspritzzyklusses ausgelost werden können. So können bei¬ spielsweise fünf oder sechs Teileinspπtzungen wahrend eines Arbeitszyklusses durchgeführt werden.
Ein Programm zum Betreiben der Brennkraftmaschine wird m ei¬ nem Schritt SO (Figur 2) gestartet, in dem gegebenenfalls Variablen und Parameter initialisiert werden können. Bezüglich der Schritte des Programms wird auch ergänzend auf die Figu¬ ren 3 und 4 verwiesen. In einem Schritt Sl werden bezogen auf einen m der Zundrei- henfolge aktuellen Zylinder CYL i einer Endstufengruppedie Arbeitseinspritzungen PO, Pl, P2, P3, P4 ermittelt, die auf¬ grund von Ansteuerungsvorgaben jedenfalls vor Beginn der frühest möglichen Arbeitseinspritzung des in der Zundreihenfolge nachfolgenden Zylinders CYL_i+l der gleichen Endstufengruppe, abgeschlossen sind.
Eine weitere, spatere Einspritzung in Zylinder CYL_i wird als Spateinspritzung P5 eingestuft. In einem Schritt S2 wird für die Spateinspritzung P5, die dem in der Zündfolge vorhergehenden Zylinder CYL i-l der gleichen Endstufengruppe zugeordnet ist, dessen Einspritzventil 18 also mittels der gleichen Endstufe 25a angesteuert wird, ein vorgegebener SoIl- Kurbelwellenwmkelbereich SB ermittelt, innerhalb dessen die Spateinspritzung P5 erfolgen soll. Der SoIl-
Kurbelwellenwmkelbereich SB beginnt bei einem Beginnwinkel SOI_LIM und endet bei einem Endewinkel EOI_LIM. Bevorzugt wird der Beginnwinkel SOI LIM und/oder der Endewinkel EOI LIM abhangig von zumindest einer Lastgroße, wie beispielsweise der Drehzahl N und/oder einem Drehmoment, insbesondere einem indizierten Drehmoment TQI ermittelt und zwar bevorzugt abhangig von einem jeweiligen Kennfeld.
Bei Spateinspritzung P5 handelt es sich insbesondere um eine Einspritzung, die beispielsweise zu einer Partikelfllterrege- neration zugemessen wird, ohne innerhalb des Brennraums des jeweiligen Zylinders (Zl bis Z4) oxidiert (gezündet) zu wer- den. Dies ist typischerweise möglich in einem relativ breiten Wmkelbereich . Dem entsprechend ist der SoIl-
Kurbelwellenwmkelbereich SB für die Spateinspritzung P5 typischerweise ein relativ breiter Wmkelbereich und kann daher entsprechend kalibriert werden in einem vorgegebenen Bereich, der insbesondere unter Berücksichtigung eines Offnens und
Schließens der Gaswechselventile, also der Einlass- und Aus- lassventile 12, 13, bestimmt wird.
Bei einer typischen Anordnung von 4 Zylindern (Zl bis Z4) in einer Endstufengruppe liegt der Beginnwinkel SOI_LIM des
Soll-Kurbelwellenwmkelbereichs SB für die Spateinspritzung P5 beispielsweise mindestens 120° nach dem oberen Totpunkt bei Zündung TDC des zugeordneten Hubkolbens 11 des jeweiligen Zylinders .
In einem Schritt S3 wird ermittelt, welcher Bereich des SoIl- Kurbelwellenwmkelbereichs SB unter Berücksichtigung der Ar- beitseinspπtzungen PO bis P4 des in der Zundreihenfolge ak¬ tuellen Zylinders CYL i frei bleibt und zwar als Frei-Bereich zwischen den einzelnen Arbeitseinspritzungen PO bis P4 des Zylinders CYL i. Der Frei-Bereich FB kann je nach Lage der einzelnen Arbeitseinspritzungen PO bis P4 zusammenhangend sein, wie dies in der Figur 3 dargestellt ist oder auch in unterschiedliche Anteile aufgespaltet sein, wie dies anhand der Figur 4 dargestellt ist.
Beim Ermitteln des Frei-Bereichs FB müssen auch Arbeitseinspritzungen PO bis P4 berücksichtigt werden, die sich nur teilweise in dem Soll-Kurbelwellenwmkelbereich SB befinden.
Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, dass ein vorgegebener Mindestabstand zwischen zwei Einspritzungen, die durch die gleiche Endstufe gesteuert werden, sowohl am gleichen als auch an verschiedenen Zylindern eingehalten werden muss.
In einem Schritt S4 wird die Spateinspritzung P5 gezielt innerhalb des Frei-Bereichs FB angeordnet. Dabei kann die betreffende Spateinspritzung P5 in dem jeweiligen Frei- Bereich FB bzw. in dem entsprechenden Teil des Frei-Bereichs FB zentriert, linksbündig oder rechtbundig angeordnet werden.
Bei einem nicht zusammenhangenden Frei-Bereich FB, wie dies beispielsweise in der Figur 4 gezeigt ist, wird die Spateinspritzung P5 bevorzugt in einem mittigen Anteil des Frei- Bereichs FB vorgesehen.
In dem besonderen Fall, dass die Spateinspritzung P5 aufgrund ihrer Dauer nicht in einem einzelnen Teilbereich des Frei- Bereichs FB vollständig eingefugt werden kann, kann die Spat- einspritzung P5 beispielsweise auch in mehrere Teil- Einspritzungen aufgeteilt werden und auf mehrere Teilbereiche des Frei-Bereichs FB verteilt werden.
In einem Schritt S5 wird die Endstufe 25a zum Beaufschlagen der jeweiligen Einspritzventile 18 mit Stellsignalen zum Erzeugen der Arbeitseinspritzungen PO bis P4 des aktuellen Zylinders CYL_i und der Spateinspritzung P5 des vorhergehenden Zylinders CYL i-1 der gleichen Endstufengruppe angesteuert. Das in Schritt S5 ausgeführte Ansteuern der Endstufe kann selbstverständlich auch zeitlich parallel zu der Abarbeitung anderer Schritte Sl bis S4 und S6 für die weiteren Zylinder erfolgen .
In einem Schritt S6 wird das Programm anschließend beendet. Bevorzugt wird das Programm beispielsweise ereignisabhangig oder zyklisch erneut gestartet und kann beispielsweise zylin- dersegmentsynchron jeweils erneut gestartet werden. Dabei ist ein Zylindersegment definiert durch die kurbelwellenwinkelma- ßige Dauer eines Arbeitsspiels dividiert durch die Anzahl der Zylinder, die der gleichen Endstufengruppe angehören.