WO2013023833A1 - Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer brennkraftmaschine - Google Patents

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WO2013023833A1
WO2013023833A1 PCT/EP2012/062940 EP2012062940W WO2013023833A1 WO 2013023833 A1 WO2013023833 A1 WO 2013023833A1 EP 2012062940 W EP2012062940 W EP 2012062940W WO 2013023833 A1 WO2013023833 A1 WO 2013023833A1
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ignition
fuel
internal combustion
combustion engine
injected
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Klaus Joos
Thomas Moessner
Ruben Schlueter
Michael WUNDERLE
Markus Amler
Axel Storch
Matthias WEINMANN
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Robert Bosch Gmbh
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    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the invention relates to a method for operating an internal combustion engine according to the preamble of claims 1 and 2.
  • the invention also relates to a computer program, a storage medium and a control and / or regulating device.
  • Fuel quantity in a so-called main injection also called
  • the ignition torch is essential for combustion during the catalyst heating phase in two ways. In addition to the above desired combustion stability, it can also cause undesirable particulate emissions. Is the injected to achieve the Zündfackel subset of fuel too small chosen, the lean residual mixture is not ignited safely and burns therefore only incomplete. On the other hand, if the injection quantity is too large, the piston which is close to its top dead center shortly before ignition is wetted. Here, the result is incomplete combustion and formation of soot particles that are expelled with the exhaust gas.
  • the Katalysatorwortphase therefore requires a high metering accuracy of small amounts of fuel.
  • known methods for calibrating injectors are often limited in their accuracy, especially with small injection quantities.
  • Storage medium and a control and / or regulating device relate.
  • the inventive method allows individual cylinder calibration of small partial injection quantities in a Katalysatorrizphase. This will be the
  • the inventive method already uses existing information from the sensors and actuators of the internal combustion engine to the control and
  • the inventive method uses the assumption that a
  • Ignition injection amount which just barely enough to form a Zündfackel satisfies the requirement for the lowest possible wetting of the piston.
  • the lower the wetting of the piston the smaller is the formation of soot during the combustion process and the fewer particles are emitted with the exhaust gas.
  • the present invention achieves an optimum between reduced particulate emissions and a perceived smoothness of the internal combustion engine for the driver.
  • Pressure curve is achieved in the combustion chamber.
  • the ignition injection amount may be reduced until a desired pressure waveform is established. In this way, the smoothness is ensured and at the same time are the
  • the minimum drive duration determined by the method according to the invention be used for subsequent injections.
  • the activation duration of an actuator of the injector is proportional to an injected fuel quantity. If according to the invention, as explained above, a minimum ignition injection quantity is determined, this correlates with a minimum activation duration. This minimum activation duration is stored and subsequent injections are used as a basis. In this way, a high metering accuracy is ensured especially for small injection quantities. If the minimum actuation time for an injector is determined, then the minimum ignition injection quantity for the next cylinder of the internal combustion engine, or the minimum control duration of the associated injector determined. Allows or at least facilitates the procedure of the invention, by severely limited
  • Injections are not or only slightly changed during the Katalysatorffyphase.
  • the minimum actuation duration is continuously monitored.
  • a monitoring of the minimum actuation duration can take place, for example, by comparison of a current, newly determined minimum actuation duration with an already stored value. An occurring deviation allows, for example, conclusions about
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of an internal combustion engine with several
  • FIG. 2 shows a flowchart of the method according to the invention.
  • An internal combustion engine carries in Figure 1 overall the reference numeral 10. It serves to drive a motor vehicle, not shown, and includes four, in Substantially identical cylinders 12a to 12d with four combustion chambers 14a to 14d. Each combustion chamber 14 a to 14 d has an inlet valve 16 a to 16 d, which are connected to an intake pipe 18. About the intake pipe 18 and the
  • Intake valves 16a to 16d pass combustion air into the respective combustion chamber 14a to 14d. Fuel is injected into the combustion chambers 14a to 14d via an injector 20a to 20d, respectively.
  • the injectors 20a to 20d are connected to a not-shown "rail", is stored in the fuel under high pressure.
  • the fuel-air mixture in the combustion chambers 14a to 14d is ignited by a respective spark plug 22a to 22d.
  • Combustion gases are transferred from the combustion chambers 14a to 14d
  • Exhaust valves 24a to 24d are discharged into an exhaust pipe 26. This leads to a catalyst system 28, which cleans the exhaust gas by chemical conversion of the pollutants contained therein.
  • the operation of the internal combustion engine 10 is controlled by a control and
  • Control device 30 controlled and regulated, the signals from various, but not shown in Figure 1 sensors and actuators of the internal combustion engine 10 receives.
  • Catalyst heating phase on In this case, a first part of the fuel is injected during an intake stroke of the respective cylinder 12a to 12d from the respective injector 20a to 20d in the combustion chamber 14, so that there forms a lean, homogeneous fuel-air mixture. A second part of the fuel quantity is injected towards the end of the compression stroke, ie shortly before ignition by the spark plug 22, into the combustion chamber 14. This forms a rich fuel-air mixture cloud, a so-called Zündfackel, in the field of
  • a corresponding sensor carries the reference numeral 31 in the figure.
  • the injected amount of fuel correlates with a drive time of the respective injector 20. As described above, the minimum
  • the minimum drive time is stored in the control and / or regulating device 30 and used for subsequent injections.
  • FIG. 2 shows in a block diagram a sequence of the invention
  • cooling water of the internal combustion engine 10 is cold when starting, then a so-called cold start takes place. This includes, among others
  • the inventive method relates to
  • the block diagram begins with a block 32 representing the catalyst heating phase.
  • the amount of fuel injected during the ignition injection into one of the cylinders 12a to 12d is reduced.
  • the query block 36 is checked whether the injected from the reduced amount of fuel injection amount resulting turbulence or
  • Torque fluctuation exceeds a barely acceptable value.
  • step 34 the fuel quantity injected into one of the cylinders 12a to 12d during the ignition is further reduced by a predetermined amount in step 34. This gradual reduction of the amount of fuel injected during the ignition injection takes place by shortening the activation duration of the injector and is continued until one of the abovementioned
  • Thresholds are reached or exceeded.
  • step 38 the drive duration of the injector associated with the injected fuel quantity is stored for further use. It is possible to store the activation duration at which the threshold value was exceeded for the first time or to store the activation duration at which the threshold value has just not been reached or exceeded. Both alternatives are technically equivalent.
  • the pressure profile measured by these sensors can also be compared with a predetermined pressure profile. Once a sufficiently large match between actual pressure history and given
  • a query block 40 it is checked in a query block 40 whether another cylinder 12 is to be measured. If this is the case, starting with step 34, the method according to the invention for a next cylinder 12a to 12d
  • step 42 the method according to the invention is repeated at regular, predefinable intervals around signs of aging and / or wear on the injectors 20 to compensate.
  • the inventive method can be performed again.

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Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine(10) während einer Katalysatorheizphase, bei dem Kraftstoff in mindestens zwei Teilen direkt in mindestens einen Brennraum (14) eingespritzt wird, wobei ein erster Teil des Kraftstoffs während eines Ansaugtaktes eingespritzt wird und eine Einspritzung eines zweiten Teils des Kraftstoffs unmittelbar vor einer Zündung erfolgt. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass der zweite Teil kontinuierlich reduziert wird bis ein frei wählbarer Grenzwert einer Drehmomentschwankung erreicht ist.

Description

Beschreibung Titel
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM BETREIBEN EINER BRENNKRAFTMASCHINE
Stand der Technik
Die Erfindung trifft eine Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2. Gegenstand der Erfindung sind ferner ein Computerprogramm, ein Speichermedium sowie eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung.
Zum schnellen Erreichen der Betriebstemperatur von Katalysatoren ist es bekannt, unmittelbar nach dem Start einer Brennkraftmaschine, den Katalysator gezielt durch ein spezielles Einspritzverfahren aufzuheizen.
Aus der DE 10 2006 016 037 A1 , ist ein Einspritzverfahren bekannt, bei dem der Kraftstoff während eines Verdichtungstaktes durch mindestens zwei
Teileinspritzungen eingebracht wird, wobei zuerst der größte Teil der
Kraftstoff menge in einer sogenannten Haupteinspritzung (auch als
Mehrfacheinspritzung realisierbar) eingebracht wird. Anschließend wird unmittelbar vor einer Zündung ein kleinerer Teil der Kraftstoffmenge eingespritzt. Diese Kraftstoffmenge trägt nicht wesentlich zum Drehmoment bei und erhöht auch den Kraftstoffverbrauch nicht wesentlich. Mit dieser kleinen Teilmenge wird in einem Bereich direkt bei der Zündkerze ein fettes Gemisch erzeugt, so dass sich nach der Zündung eine sogenannte„Zündfackel" im Brennraum ergibt, die das magere Restgemisch sicher entzündet.
Die Zündfackel ist in zweierlei Hinsicht wesentlich für die Verbrennung während der Katalysatorheizphase. Neben der voranstehend gewünschten Stabilität der Verbrennung kann sie auch unerwünschte Partikelemissionen verursachen. Ist die zur Erzielung der Zündfackel eingespritzte Teilmenge des Kraftstoffs zu klein gewählt, wird das magere Restgemisch nicht sicher gezündet und verbrennt folglich nur unvollständig. Ist die Einspritzmenge hingegen zu groß, wird der kurz vor der Zündung dicht an seinem oberen Totpunkt stehende Kolben benetzt. Hier ist die Folge unvollständige Verbrennung und Bildung von Rußpartikeln, die mit dem Abgas ausgestoßen werden.
Die Katalysatorheizphase erfordert folglich eine hohe Zumessgenauigkeit kleiner Kraftstoffmengen. Bekannte Verfahren zur Kalibrierung von Injektoren sind jedoch häufig gerade bei kleinen Einspritzmengen in ihrer Genauigkeit beschränkt.
Offenbarung der Erfindung
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 2 gelöst. Weitere Lösungsmöglichkeiten sind in nebengeordneten Patenansprüchen angegeben, die ein Computerprogramm, ein
Speichermedium sowie eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung betreffen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
Darüber hinaus finden sich für die Erfindung wesentliche Merkmale in der nachfolgenden Beschreibung und in den Zeichnungen. Dabei können die besagten Merkmale für die Erfindung auch in ganz unterschiedlichen
Kombinationen wesentlich sein, ohne dass hierauf explizit hingewiesen wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht zylinderindividuell die Kalibrierung kleiner Teileinspritzmengen in einer Katalysatorheizphase. Damit wird die
Anwendung höherer Drücke und kleinerer Einspritzmengen während des
Katalysatorheizens ermöglicht, was sich vorteilhaft auf Partikelemissionen auswirkt. Insgesamt wird eine optimale Katalysatorheizphase sichergestellt.
Dabei nutzt das erfindungsgemäße Verfahren bereits vorhanden Informationen aus, die die Sensoren und Aktoren der Brennkraftmaschine an das Regel- und
Steuergerät liefern. Somit ist keine zusätzliche Hardware zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlich.
Erfindungsgemäß wird dazu während der Katalysatorheizphase die zur Bildung der Zündfackel in den Brennraum eines Zylinders eingespritzte Kraftstoffmenge
(auch als Zündeinspritzmenge bezeichnet) kontinuierlich verkleinert, bis sie nicht mehr ausreichend ist, um eine hinreichend gute Verbrennung des magereren restlichen Kraftstoff-Luft-Gemisches im Brennraum zu erzielen. Findet im
Brennraum keine oder nur eine unvollständige Verbrennung des Kraftstoff-Luft- Gemisches statt, trägt dieser Zylinder wenig oder nichts zu einem, von der Brennkraftmaschine insgesamt erzeugten, Drehmoment bei. Solchermaßen auftretende Drehmomentschwankungen äußern sich als sogenannte Laufunruhe oder Drehzahlschwankungen und können durch eine Überwachung der
Motordrehzahl detektiert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt dabei die Annahme, dass eine
Zündeinspritzmenge, die eine gerade noch zur Bildung einer Zündfackel ausreicht, die Forderung nach geringstmöglicher Benetzung des Kolbens erfüllt. Je geringer die Benetzung des Kolbens, desto kleiner ist die Rußbildung beim Verbrennungsvorgang und desto weniger Partikel werden mit dem Abgas emittiert. Somit erzielt die vorliegende Erfindung ein Optimum zwischen reduzierter Partikelemission und einer für den Fahrer wahrnehmbaren Laufruhe der Brennkraftmaschine.
Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Zündeinspritzmenge kontinuierlich reduziert wird, bis ein gewünschter
Druckverlauf im Brennraum erzielt ist. Einige Brennkraftmaschinen werten, zur Sicherstellung der Laufruhe, Daten eines im Brennraum angeordneten
Drucksensors aus. In diesem Fall, kann die Zündeinspritzmenge solange reduziert werden, bis sich ein gewünschter Druckverlauf einstellt. Auf diese Weise wird die Laufruhe sichergestellt und gleichzeitig werden die
Partikelemissionen reduziert.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die durch das erfindungsgemäße Verfahren ermittelte minimale Ansteuerdauer für nachfolgende Einspritzungen verwendet wird. Die Ansteuerdauer eines Aktuators des Injektors ist proportional zu einer eingespritzten Kraftstoffmenge. Wird erfindungsgemäß, wie voranstehenden erläutert, eine minimale Zündeinspritzmenge ermittelt, korreliert diese mit einer minimalen Ansteuerdauer. Diese minimale Ansteuerdauer wird abgespeichert und nachfolgenden Einspritzungen zu Grunde gelegt. Auf diese Weise wird eine hohe Zumessgenauigkeit gerade für kleine Einspritzmengen gewährleistet. Ist die minimale Ansteuerdauer für einen Injektor ermittelt, wird anschließend die minimale Zündeinspritzmenge für den nächsten Zylinder der Brennkraftmaschine, beziehungsweise die minimale Ansteuerdauer des dazugehörigen Injektors bestimmt. Ermöglicht oder zumindest erleichtert wird die erfindungsgemäße Vorgehensweise, durch stark eingeschränkte
Betriebsbedingungen während der Katalysatorheizphase. So wird beispielsweise der Druck im Rail konstant gehalten und auch die zeitliche Abfolge der
Einspritzungen wird nicht oder nur geringfügig während der Katalysatorheizphase verändert. Ergänzend wird vorgeschlagen, dass die minimale Ansteuerdauer kontinuierlich überwacht wird. Eine Überwachung der minimalen Ansteuerdauer kann beispielsweise durch Vergleich von einer aktuellen, neu ermittelten minimalen Ansteuerdauer mit einem bereits abgespeicherten Werten erfolgen. Eine dabei auftretenden Abweichung, erlaubt beispielsweise Rückschlüsse über
Alterungserscheinungen des Injektors und können ebenso zum Ausgleich dieser
Alterungserscheinungen dienen. Die so ermittelte Abweichung dient der
Kalibrierung des Injektors und erhöht damit die Betriebssicherheit der
Brennkraftmaschine. Besonders hilfreich ist es, dass die Summe der bei der Haupteinspritzung und der Zündeinspritzung eingespritzten Kraftstoff menge konstant ist. Dazu wird die bei der Zündeinspritzung eingespritzte Kraftstoffmenge von der gesamten in den Brennraum einzuspritzenden Kraftstoff menge abgezogen. Dadurch wird eine Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs durch die Katalysatorheizphase wirkungsvoll verhindert.
Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt: Figur 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit mehreren
Zylindern mit jeweils einem Brennraum und
Figur 2 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens. Eine Brennkraftmaschine trägt in Figur 1 insgesamt das Bezugszeichen 10. Sie dient zum Antrieb eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs und umfasst vier, im Wesentlichen identische Zylinder 12a bis 12d mit vier Brennräumen 14a bis 14d. Jeder Brennraum 14a bis 14d verfügt über ein Einlassventil 16a bis 16d, die mit einem Ansaugrohr 18 verbunden sind. Über das Ansaugrohr 18 und die
Einlassventile 16a bis 16d gelangt Verbrennungsluft in den jeweiligen Brennraum 14a bis 14d. Kraftstoff wird in die Brennräume 14a bis 14d über jeweils einen Injektor 20a bis 20d eingespritzt. Die Injektoren 20a bis 20d sind an ein nicht dargestelltes„Rail" angeschlossen, in dem Kraftstoff unter hohem Druck gespeichert ist.
Das in den Brennraumen 14a bis 14d befindliche Kraftstoff-Luft-Gemisch wird durch jeweils eine Zündkerze 22a bis 22d entzündet. Die heißen
Verbrennungsgase werden aus den Brennräumen 14a bis 14d über
Auslassventile 24a bis 24d in ein Abgasrohr 26 abgeleitet. Dieses führt zu einer Katalysatoranlage 28, welche das Abgas durch chemische Umwandlung der darin enthaltenen Schadstoffe reinigt.
Der Betrieb der Brennkraftmaschine 10 wird von einer Steuer- und
Regeleinrichtung 30 gesteuert und geregelt, die Signale von verschiedenen, in Figur 1 jedoch nicht dargestellten Sensoren und Aktoren der Brennkraftmaschine 10 erhält.
Nach einer üblicherweise ungefähr 1 bis 2 Sekunden dauernden Startphase, also nach den allerersten Einspritzungen und Zündungen, schließt sich eine
Katalysatorheizphase an. Dabei wird ein erster Teil des Kraftstoffs während eines Ansaugtaktes des jeweiligen Zylinders 12a bis 12d vom jeweiligen Injektor 20a bis 20d in den Brennraum 14 eingespritzt, so dass sich dort ein mageres, homogenes Kraftstoff-Luft-Gemisch bildet. Ein zweiter Teil der Kraftstoffmenge wird gegen Ende des Verdichtungstaktes, also kurz vor einer Zündung durch die Zündkerze 22, in den Brennraum 14 eingespritzt. Dadurch bildet sich eine fette Kraftstoff-Luft-Gemischwolke, eine sogenannte Zündfackel, im Bereich der
Zündkerze 22. Beim Zünden der Zündfackel entstehen Turbulenzen die eine Durchmischung und damit für eine sicheres Entflammen des mageren, homogenen Kraftstoff-Luft-Gemischs gewährleisten. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, während der Katalysatorheizphase, den zweiten Teil der Kraftstoffmenge sukzessive so weit zu reduzieren bis die Zündfackel gerade noch ausreichend ist, um dass magere, homogene Kraftstoff- Luft-Gemisch im Brennraum sicher zu entflammen. Wird der zweite Teil der Kraftstoff menge zu weit reduziert, ist die Energie der Zündfackel nicht mehr ausreichend, das magere, homogene Kraftstoff-Luft-Gemisch vollständig zu entflammen. Dieser Zustand kann als Druckverlauf im Zylinder 12 oder einer
Schwankung in der Drehzahl der Brennkraftmaschine detektiert werden. Ein entsprechender Sensor trägt in der Figur das Bezugszeichen 31 .
Die eingespritzte Kraftstoff menge korreliert mit einer Ansteuerdauer des jeweiligen Injektors 20. Ist wie voranstehend beschrieben, die minimale
Kraftstoff menge und damit auch eine minimale Ansteuerdauer des Injektors 20 beim zweiten Teil der Einspritzung ermittelt, wird die minimale Ansteuerdauer in der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 30 abgespeichert und für nachfolgende Einspritzungen verwendet.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird sukzessive für jeden Injektor 20a bis 20d angewendet. Eine kontinuierliche Überwachung der minimalen Ansteuerdauer erlaubt auch einen Ausgleich von Alterungserscheinungen des Injektors 20. Figur 2 zeigt in einem Blockschaltbild, einen Ablauf des erfindungsgemäßen
Verfahrens.
Wenn das Kühlwasser der Brennkraftmaschine 10 beim Start kalt ist, dann findet ein sogenannter Kaltstart statt. Dazu gehört unter anderem eine
Katalysatorheizphase. Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft die
Katalysatorheizphase. Daher beginnt das Blockschaltbild mit einem Block 32, der die Katalysatorheizphase darstellt.
Im nachfolgenden Block 34 wird die bei der Zündeinspritzung in einen der Zylinder 12a bis 12d eingespritzte Kraftstoff menge reduziert. Im Abfrageblock 36 wird geprüft, ob die aus der reduzierten bei der Zündeinspritzung eingespritzten Kraftstoff menge resultierende Laufunruhe beziehungsweise
Drehmomentschwankung einen gerade noch akzeptablen Wert übersteigt.
Alternativ oder ergänzend kann auch abgeprüft werden, ob die auftretenden Abweichungen von einer Soll-Drehzahlabweichungen oder von einem Soll- Druckverlauf in dem entsprechenden Zylinder 12a bis 12d größer sind als ein vorab festgelegter Schwellwert.
Ist dies nicht der Fall, wird die bei der Zündeinspritzung in einen der Zylinder 12a bis 12d eingespritzte Kraftstoff menge in Schritt 34 weiter um eine vorgegebene Menge reduziert. Diese schrittweise Reduktion der bei der Zündeinspritzung eingespritzten Kraftstoff menge erfolgt durch eine Verkürzung der Ansteuerdauer des Injektors und wird solange fortgeführt, bis einer der oben genannten
Schwellwerte erreicht oder überschritten wird.
Wird der Schwellwert erreicht oder überschritten, wird im Schritt 38 die zur eingespritzten Kraftstoffmenge gehörende Ansteuerdauer des Injektors zur weiteren Verwendung abgespeichert. Dabei ist es möglich, die Ansteuerdauer abzuspeichern bei der erstmals der Schwellwert überschritten wurde oder die Ansteuerdauer abzuspeichern bei der der Schwellwert gerade noch nicht erreicht beziehungsweise überschritten wurde. Beide Alternativen sind technisch gleichwertig.
Wenn die Brennkraftmaschine über Drucksensoren in den Brennräumen verfügt, kann alternativ auch der von diesen Sensoren gemessene Druckverlauf mit einem vorgegebenen Druckverlauf verglichen werden. Sobald eine ausreichend große Übereinstimmung zwischen Ist-Druckverlauf und vorgegebenem
Druckverlauf erreicht ist, wird unterstellt, dass sich gerade noch eine stabile Zündfackel bildet. Die dabei verwendete Ansteuerdauer des Injektors wird gespeichert und für nachfolgende Zündeinspritzungen genutzt.
Abschließend wird in einem Abfrageblock 40 geprüft ob noch ein weiterer Zylinder 12 zu vermessen ist. Ist dies der Fall, wird beginnend mit Schritt 34 das erfindungsgemäße Verfahren für einen nächsten Zylinder 12a bis 12d
durchgeführt. Wurde beispielsweise zuerst Zylinder 12a vermessen, werden anschließen nacheinander die Zylinder 12b, 12c und 12d vermessen. Wenn alle Zylinder 12a bis 12d vermessen sind, endet das erfindungsgemäße Verfahren im Schritt 42. Das erfindungsgemäße Verfahren wird in regelmäßigen, vorgebbaren Abständen wiederholt um Alterungs- und/oder Verschleißerscheinungen an den Injektoren 20 zu kompensieren. So kann zum Beispiel nach 100 Kaltstarts oder 100 Betriebsstunden der Brennkraftmaschine das erfindungsgemäße Verfahren erneut durchgeführt werden.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine(10) während einer
Katalysatorheizphase, bei dem Kraftstoff in mindestens zwei Teilen, nämlich einer Haupteinspritzung und einer Zündeinspritzung, direkt in einen
Brennraum (14) eingespritzt wird, wobei die Haupteinspritzung während eines Ansaugtaktes erfolgt und die Zündeinspritzung vor einer Zündung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die bei der Zündeinspritzung eingespritzte Kraftstoffmenge schrittweise reduziert wird, bis ein Schwellwert einer Drehmomentschwankung erreicht oder überschritten ist.
2. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine(I O) während einer
Katalysatorheizphase, bei dem Kraftstoff in mindestens zwei Teilen, nämlich einer Haupteinspritzung und einer Zündeinspritzung, direkt in einen
Brennraum (14) eingespritzt wird, wobei die Haupteinspritzung während eines Ansaugtaktes erfolgt und die Zündeinspritzung vor einer Zündung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die bei der Zündeinspritzung eingespritzte Kraftstoff menge schrittweise reduziert wird, bis ein
vorgegebener Druckverlauf im Brennraum (14) erzielt ist.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Schwellwert der Drehmomentschwankung und der Druckverlauf frei wählbar sind.
4. Verfahren nach vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Erreichen oder Überschreiten des Schwellwerts der
Drehmomentschwankung oder die zum Erzielen eines vorgegebenen Druckverlaufs im Brennraum (14) gehörende minimale Ansteuerdauer eines Injektors bei der Zündeinspritzung abgespeichert wird, und dass diese minimale Ansteuerdauer für nachfolgende Zündeinspritzungen verwendet wird.
5. Verfahren nach vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die minimale Ansteuerdauer während des Betriebs der Brennkraftmaschine kontinuierlich oder in Abständen überwacht wird.
6. Verfahren nach vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Summe der bei der Haupteinspritzung und der Zündeinspritzung eingespritzten Kraftstoffmenge konstant ist.
7. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Anwendung in einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche programmiert ist.
8. Speichermedium für eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung (30) einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass auf ihm ein
Computerprogramm zur Anwendung in einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 6 abgespeichert ist.
9. Steuer- und/oder Regeleinrichtung (30) für eine Brennkraftmaschine (10), dadurch gekennzeichnet, dass sie zu Anwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 programmiert ist.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015205942B4 (de) * 2015-04-01 2019-06-19 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung des Betriebs des Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine
WO2018059705A1 (de) * 2016-09-30 2018-04-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum ändern einer aufteilung auf saugrohreinspritzung und direkteinspritzung bei einer brennkraftmaschine
JP6844555B2 (ja) * 2018-02-08 2021-03-17 トヨタ自動車株式会社 センサシステム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1122417A2 (de) * 2000-02-01 2001-08-08 Mazda Motor Corporation Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine
EP1323915A2 (de) * 2001-12-27 2003-07-02 Hitachi, Ltd. Steuereinrichtung für eine direkteinspritzende Brennkraftmaschine
WO2004072461A1 (de) * 2003-02-12 2004-08-26 Daimlerchrysler Ag Verfahren zum betrieb einer brennkraftmaschine mit kraftstoffdirekteinspritzung
EP1627998A1 (de) * 2003-05-28 2006-02-22 Isuzu Motors Limited Abgasreinigungssystem
DE102006016037A1 (de) 2006-04-05 2007-10-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2765305B2 (ja) * 1991-10-25 1998-06-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
JP3337931B2 (ja) * 1997-01-30 2002-10-28 マツダ株式会社 筒内噴射式エンジン
JPH11148408A (ja) * 1997-11-13 1999-06-02 Mitsubishi Motors Corp 火花点火式筒内噴射型内燃機関
JP3334593B2 (ja) * 1998-02-13 2002-10-15 三菱自動車工業株式会社 内燃機関
JP3777794B2 (ja) * 1998-05-26 2006-05-24 トヨタ自動車株式会社 希薄燃焼内燃機関の蒸発燃料処理装置
US6330796B1 (en) * 1998-08-03 2001-12-18 Mazda Motor Corporation Control device for direct injection engine
JP3325230B2 (ja) * 1998-08-03 2002-09-17 マツダ株式会社 筒内噴射式エンジンの触媒暖機方法及び同装置
JP2001349243A (ja) * 2000-06-07 2001-12-21 Isuzu Motors Ltd エンジンの燃料噴射制御装置
JP3804480B2 (ja) * 2001-07-13 2006-08-02 マツダ株式会社 ディーゼルエンジンの制御装置及び制御方法
JP2003328820A (ja) * 2002-05-14 2003-11-19 Mitsubishi Motors Corp 筒内噴射型火花点火式内燃機関の制御装置
JP4253613B2 (ja) * 2004-04-23 2009-04-15 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP4483684B2 (ja) * 2005-04-28 2010-06-16 株式会社デンソー 筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2008121594A (ja) * 2006-11-14 2008-05-29 Denso Corp 燃料系異常検出装置
JP4563370B2 (ja) * 2006-12-28 2010-10-13 本田技研工業株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP4462315B2 (ja) * 2007-09-24 2010-05-12 株式会社デンソー 内燃機関制御装置
DE102007053403B4 (de) * 2007-11-09 2016-06-09 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer schwingungsoptimierten Einstellung einer Einspritzvorrichtung
US8413643B2 (en) * 2009-06-12 2013-04-09 Ford Global Tehnologies, LLC Multi-fuel engine control system and method
JP5119216B2 (ja) * 2009-07-21 2013-01-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の異常診断装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1122417A2 (de) * 2000-02-01 2001-08-08 Mazda Motor Corporation Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine
EP1323915A2 (de) * 2001-12-27 2003-07-02 Hitachi, Ltd. Steuereinrichtung für eine direkteinspritzende Brennkraftmaschine
WO2004072461A1 (de) * 2003-02-12 2004-08-26 Daimlerchrysler Ag Verfahren zum betrieb einer brennkraftmaschine mit kraftstoffdirekteinspritzung
EP1627998A1 (de) * 2003-05-28 2006-02-22 Isuzu Motors Limited Abgasreinigungssystem
DE102006016037A1 (de) 2006-04-05 2007-10-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine

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