• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Eswerden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine(1) vorgeschlagen, die eine stetige Begrenzung der Leistung derBrennkraftmaschine (1) bei Erreichen einer maximal möglichenEinspritzdauer eines Einspritzventils (15) ermöglichen. Die Brennkraftmaschine(1) umfasst mindestens ein Stellglied (5, 10) zur Beeinflussungder Leistung der Brennkraftmaschine (1) und mindestens ein Einspritzventil(15) zur Zuführungvon Kraftstoff zur Brennkraftmaschine (1). Eine maximal mögliche Einspritzdauerfür einen Einspritzvorgangdes mindestens einen Einspritzventils (15) wird ermittelt. In Abhängigkeitder maximal möglichen Einspritzdauerwird eine die Leistung der Brennkraftmaschine (1) charakterisierendeGröße durchentsprechende Einstellung des mindestens einen Stellgliedes (5,10) begrenzt.
    公开号:DE102004013240A1
    申请号:DE102004013240
    申请日:2004-03-18
    公开日:2005-10-06
    发明作者:Sabine Wegener；Ernst Wild
    申请人:Robert Bosch GmbH；
    IPC主号:F02B37-18
    专利说明:
    [0001] DieErfindung geht von einem Verfahren und von einer Vorrichtung zumBetreiben einer Brennkraftmaschine nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.
    [0002] Esist bereits bekannt, dass die füreine Einspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschinezur Verfügungstehende Zeit begrenzt ist. Bei Systemen mit einer Einspritzungvor die Einlassventile des Brennraums muss die gesamte Einspritzungzu Ende sein, bevor das entsprechende Einlassventil schließt. Danachkann die Einspritzung fürdas nächsteAnsaugen des Zylinders beginnen. Bei Benzindirekteinspritzung beginntdie Einspritzung nach dem Schließen des Einlassventils, mussaber vor der Zündungzu Ende sein. Die maximale Einspritzdauer verkürzt sich mit steigender Motordrehzahl.Einspritzventile werden daher so ausgelegt, dass sie bei der Höchstdrehzahlund Volllast der Brennkraftmaschine die erforderliche Einspritzmengenoch absetzen können.Sie werden dabei knapp ausgelegt, damit auch bei Leerlaufdrehzahlohne Last noch genau genug Kraftstoff zugemessen werden kann. Insbesonderebei aufgeladenen Verbrennungsmotoren kann es erforderlich sein,aus Bauteilschutzgründenbei hoher Motordrehzahl und hoher Last das Luft-/Kraftstoffgemischnoch anfetten zu müssen.Bei der beschriebenen knappen Auslegung der Einspritzventile reichtdann die zur Verfügungstehende Zeit nicht aus, die erhöhteEinspritzmenge für dieAnfettung abzusetzen. Es sind deshalb Verfahren bekannt, bei denendurch sprungförmigesSchließen derDrosselklappe oder durch sprungförmigesAbsenken des Ladedruckes bei aufgeladenen Motoren die Füllung desBrennraums um einen bestimmten Betrag abgesenkt wird. Würde dieseAbsenkung nicht durchgeführt,so könntedie fürdas Anfetten notwendige Zusatzmenge nicht abgespritzt werden undder Bauteilschutz wärewirkungslos.
    [0003] Daserfindungsgemäße Verfahrenund die erfindungsgemäße Vorrichtungzum Betreiben einer Brennkaftmaschine mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche habendemgegenüberden Vorteil, dass eine maximal möglicheEinspritzdauer füreinen Einspritzvorgang des mindestens einen Einspritzventils ermitteltwird und dass in Abhängigkeitder maximal möglichenEinspritzdauer eine die Leistung der Brennkraftmaschine charakterisierendeGröße durch entsprechendeEinstellung des mindestens einen Stellgliedes begrenzt wird. Aufdiese Weise wird eine Einhaltung der maximal möglichen Einspritzdauer ohneRücksprungin der Leistung der Brennkraftmaschine beispielsweise bei Volllastund einer erforderliche Anfettung des Luft-/Kraftstoffgemischverhältnissessichergestellt. Somit wird eine stetige Begrenzung der Leistungder Brennkraftmaschine bei Erreichen einer maximal möglichenEinspritzdauer eines Einspritzventils ermöglicht.
    [0004] Durchdie in den UnteransprüchenaufgeführtenMaßnahmensind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruchangegebenen Verfahrens möglich.
    [0005] Besondersvorteilhaft ist es, wenn in Abhängigkeitder maximal möglichenEinspritzdauer und einem vorgegebenen Luft-/Kraftstoffgemischverhältnis alseine die Leistung der Brennkraftmaschine (1) charakterisierendeGröße einemaximal möglicheLuftfüllungin einem Brennraum (20) der Brennkraftmaschine (1)ermittelt wird und dass die Einstellung des mindestens einen Stellgliedes(5, 10) in Abhängigkeitder maximal möglichenLuftfüllungbegrenzt wird. Auf diese Weise lässtsich eine sprungförmigeReduzierung der Füllungverhindern und stattdessen eine stetige Begrenzung der Füllung realisieren.Dabei 1 kann das vorgegebene Luft-/Kraftstoffgemischverhältnis invorteilhafter Weise bereits eine aus Bauteilschutzgründen möglicherweiseerforderliche Anfettung berücksichtigen.Somit kann der Fahrkomfort erhöhtwerden.
    [0006] Besondersvorteilhaft ist es, wenn die maximal mögliche Einspritzdauer in Abhängigkeitdes aktuellen Zustandes der Brennkraftmaschine, insbesondere auseinem aktuellen Wert füreine Motordrehzahl der Brennkraftmaschine, ermittelt wird. Auf dieseWeise kann schon in einem Teillastbetriebszustand der Brennkraftmaschinevorausschauend für denVolllastbetriebszustand eine Begrenzung für die Luftzufuhr festgelegtwerden, bei der die maximal möglicheEinspritzdauer noch ausreicht, das vorgegebene Luft-/Kraftstoffgemischzu realisieren. Den Fahrkomfort störende sprungförmige Umschaltungen aufniedrigere Drehmomente im Volllastbereich werden auf diese Weisevermieden. Auf der anderen Seite wird die Begrenzung der Luftzufuhrauf das unbedingt notwendige Maß beschränkt.
    [0007] EineBeeinflussung der Luftzufuhr kann in vorteilhafter Weise mittelseiner Drosselklappensteuerung realisiert werden, die ein erstesStellglied zur Beeinflussung der Luftzufuhr ansteuert. Mithilfedieses ersten Stellgliedes, insbesondere einer Drosselklappe, lässt sichdie Luftzufuhr vergleichsweise schnell reduzieren, wenn die Drosselklappein Schließrichtungangesteuert wird.
    [0008] EineBeeinflussung der Luftzufuhr kann in vorteilhafter Weise auch mittelseiner gegebenenfalls vorhandenen Ladedruckregelung realisiert werden, dieein zweites Stellglied zur Beeinflussung der Luftzufuhr ansteuert.Mithilfe dieses zweiten Stellgliedes, insbesondere eines Bypassesum eine Turbine eines Abgasturboladers oder einer variablen Turbinengeometrie,lässt sichdie Luftzufuhr vergleichsweise langsam reduzieren, wenn der Bypassin Öffnungsrichtungangesteuert wird bzw. die variable Turbinengeometrie zur Öffnung derLeitschaufeln angesteuert wird.
    [0009] Besondersvorteilhaft ist es, wenn sowohl das erste Stellglied als auch daszweite Stellglied vorhanden sind und mittels des ersten Stellgliedesdie Füllungschneller und mittels des zweiten Stellgliedes die Füllung langsamerabgesenkt wird und beim Absenken der Füllung durch das zweite Stellglieddas erste Stellglied wieder in Öffnungsrichtungbetätigt wird.Auf diese Weise lässtsich der Kraftstoffverbrauch absenken.
    [0010] Vorteilhaftist weiterhin, wenn abhängigvon der maximal möglichenLuftfüllungein Fahrpedal eines von der Brennkraftmaschine angetriebenen Fahrzeugsskaliert wird. Auf diese Weise lässtsich insbesondere bei Volllast vermeiden, dass die der Fahrpedalstellungzugeordnete Füllungder Brennkraftmaschine sprungförmigreduziert wird um eine Anfettung des Luft-/Kraftstoffgemisches für den beschriebenenBauteilschutz zu realisieren. Somit lässt sich der jeweiligen Fahrpedalstellungeindeutig eine Füllungder Brennkraftmaschine zuordnen, die sich bei gleicher Fahrpedalstellungauch nicht sprungförmig ändert, sodassder Fahrkomfort erhöhtwird.
    [0011] Einweiterer Vorteil ergibt sich, wenn die maximal mögliche Luftfüllung ineine maximal mögliche Ausgangsgröße der Brennkraftmaschine,insbesondere in ein maximal möglichesDrehmoment, umgerechnet wird und wenn eine maximal mögliche Stellungdes Fahrpedals dieser maximal möglichenAusgangsgröße zugeordnetwird. Auf diese Weise lässt sichbereits in einem Teillastbetriebszustand der Brennkraftmaschineder durch die Fahrpedalstellung ermittelte Fahrerwunsch vorausschauendfür den Volllastbetriebszustandder Brennkraftmaschine auf einen Wert für die Ausgangsgröße, insbesondereein Drehmoment, begrenzen, bei dem die maximal mögliche Einspritzdauer des mindestenseinen Einspritzventils noch ausreicht, um diesen Fahrerwunsch umzusetzen.Den Fahrkomfort störendesprungförmige Umschaltungenauf niedrigere Werte fürdie Ausgangsgröße, insbesondereauf niedrigere Drehmomente, im Volllastbetriebszustand der Brennkraftmaschinewerden auf diese Weise vermieden. Auf der anderen Seite wird dieAbsenkung der Ausgangsgröße, insbesonderedes Drehmoments, auf das unbedingt notwendige Maß beschränkt, da sich diese Absenkungexakt an der maximal möglichenEinspritzdauer orientiert, was bei der sprungförmigen Absenkung gemäß dem Standder Technik nicht der Fall ist.
    [0012] EinAusführungsbeispielder Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibungnäher erläutert. Eszeigen 1 ein Blockschaltbild einer Brennkraftmaschineund 2 ein Funktionsdiagramm zur Erläuterungdes erfindungsgemäßen Verfahrensund der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
    [0013] In 1 kennzeichnet 1 einerBrennkraftmaschine mit einem Verbrennungsmotor 125, derbeispielsweise als Ottomotor ausgebildet sein kann. Die Brennkraftmaschine 1 kannbspw. ein Kraftfahrzeug antreiben. Der Verbrennumgsmotor 125 umfasstin diesem Beispiel einen oder mehrere Zylinder, von denen beispielhafteiner in 1 dargestellt ist und das Bezugszeichen 130 trägt. EinemBrennraum 20 des Zylinders 130 ist über einenLuftkanal 75 und ein Einlassventil 85 Frischluftzuführbar.Im Luftkanal 75 ist dabei eine Drosselklappe 5 angeordnet,die die Luftzufuhr zum Brennraum 20 des Zylinders 130 einstellt. DieDrosselklappe 5 wird dabei von einer Motorsteuerung 40 zurEinstellung eines vorgegebenen Öffnungsgradesangesteuert, der von der Motorsteuerung 40 abhängig voneiner Stellung eines Fahrpedals 35 zur Umsetzung einesder Fahrpedalstellung entsprechenden Fahrerwunsches in dem Fachmann bekannterWeise ermittelt wird. Gemäß dem nach 1 beschriebenenBeispiel wird Kraftstoff überein Einspritzventil 15 in den Luftkanal 75 zwischender Drosselklappe 5 und dem Einlassventil 85 eingespritzt.Dieser Abschnitt des Luftkanals 75 wird auch als Saugrohrbezeichnet. Alternativ könnteder Kraftstoff auch direkt mittels eines Einspritzventils in den Brennraum 20 desZylinders 130 eingespritzt werden. Die einzuspritzendeKraftstoffmenge lässtsich übereinen Zeitpunkt fürden Einspritzbeginn und eine Einspritzdauer bei konstantem und bekanntemEinspritzdruck einstellen. Dabei gibt die Motorsteuerung 40 denZeitpunkt fürden Einspritzbeginn und die Einspritzdauer in Abhängigkeiteines Sauerstoffgehalts im Abgas so vor, dass ein vorgegebenes Luft-/Kraftstoffgemischverhältnis eingestelltwird. Das in den Brennraum 20 des Zylinders 130 gelangende Luft-/Kraftstoffgemischwird von einer Zündkerze 90 gezündet, derenZündzeitpunktebenfalls von der Motorsteuerung 40 in Abhängigkeitdes Betriebszustandes der Brennkraftmaschine 1 in dem Fachmann bekannterWeise vorgegeben wird. Durch die Verbrennung des Luft-/Kraftstoffgemischesim Brennraum 20 wird ein Kolben 120 des Zylinders 130 und vondiesem Kolben 120 eine in 1 nichtdargestellte Kurbelwelle angetrieben, deren Drehzahl von einem Drehzahlsensor 100 erfasstund zur Motorsteuerung 40 weitergeleitet wird. Das beider Verbrennung des Luft-/Kraftstoffgemisches im Brennraum 20 desZylinders 130 gebildete Abgas wird über ein Auslassventil 95 ineinen Abgasstrang 110 der Brennkraftmaschine 1 ausgestoßen. DasEinlassventil 85 und das Auslassventil 95 können inbekannter Weise gesteuert von der Motorsteuerung 40 wiein 1 dargestellt oder über eine oder mehrere Nockenwellengeöffnetbzw. geschlossen werden. Alternativ und in 1 gestricheltdargestellt kann ein Abgasturbolader vorgesehen sein, dessen Turbine 105 imAbgasstrang 110 vom Abgasmassenstrom angetrieben wird.Die Turbinenbewegung wird übereine Welle 115 an einen Verdichter 80 im Luftkanal 75 weitergeleitet,der die dem Brennraum 20 des Zylinders 130 zugeführte Luftauf diese Weise verdichtet. Über einStellglied 10 kann die Verdichterleistung bzw. der Ladedruckdes Abgasturboladers beeinflusst werden. Das Stellglied 10 kannbspw. als Bypassventil in einem Bypass ausgebildet sein, der denAbgasmassenstrom an der Turbine 105 vorbei leitet. Der Öffnungsgraddes Bypassventils bestimmt dabei den Anteil des Abgasmassenstroms,der an der Turbine 105 vorbei geleitet wird und nicht zurVerdichterleistung beiträgt.Alternativ kann das Stellglied 10 im Falle eines Abgasturboladersmit variabler Turbinengeometrie die Verdichterleistung und damitden Ladedruck auch durch Verstellung der Leitschaufeln der Turbine 105 beeinflussen.Das Stellglied 10 wird ebenfalls von der Motorsteuerung 40 zurErzielung der gewünschtenVerdichterleistung bzw. des gewünschtenLade druckes angesteuert. Der Verdichter 80 befindet sichgemäß 1 inStrömungsrichtung derFrischluft vor der Drosselklappe 5, wobei die Strömungsrichtungdurch einen Pfeil gekennzeichnet ist. Durch Variation der Einstellungder Drosselklappe 5 und/oder des Stellgliedes 10 kanndie Leistung der Brennkraftmaschine 1 beeinflusst werden.
    [0014] Diefür eineEinspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschinezur Verfügungstehende Zeit ist wie beschrieben begrenzt. Bei Systemen mit einerEinspritzung vor die Einlassventile des Brennraums wie in 1 exemplarischfür einenZylinder dargestellt muss die gesamte Einspritzung zu Ende sein,bevor das entsprechende Einlassventil 85 schließt. Danachkann die Einspritzung fürdas nächsteAnsaugen des Zylinders 130 beginnen. Bei Benzindirekteinspritzungbeginnt die Einspritzung nach dem Schließen des Einlassventils 85, mussaber vor der Zündungzu Ende sein. Die maximale Einspritzdauer verkürzt sich mit steigender Motordrehzahl.Einspritzventile werden daher so ausgelegt, dass sie bei der Höchstdrehzahlund Volllast der Brennkraftmaschine die erforderliche Einspritzmengenoch absetzen können.Sie werden dabei knapp ausgelegt, damit auch bei Leerlaufdrehzahlohne Last noch genau genug Kraftstoff zugemessen werden kann. Insbesonderebei aufgeladenen Verbrennungsmotoren kann es erforderlich sein,aus Bauteilschutzgründenbei hoher Motordrehzahl und hoher Last das Luft-/Kraftstoffgemischnoch anfetten zu müssen.Bei der beschriebenen knappen Auslegung der Einspritzventile reichtdann die zur Verfügungstehende Zeit nicht aus, die erhöhteEinspritzmenge für dieAnfettung abzusetzen.
    [0015] Erfindungsgemäß ist esdaher vorgesehen, zunächstdie maximal möglicheEinspritzdauer füreinen Einspritzvorgang des mindestens einen Einspritzventils 15 zuermitteln. In Abhängigkeitder maximal möglichenEinspritzdauer wird eine die Leistung der Brennkraftmaschine 1 charakterisierende Größe durchentsprechende Einstellung der Drosselklappe 5 und/oderdes Stellgliedes 10 begrenzt. Auf diese Weise wird eineEinhaltung der maximal möglichenEinspritzdauer ohne Rücksprungin der Leistung der Brennkraftmaschine beispielsweise bei Volllastund einer erforderliche Anfettung des Luft-/Kraftstoffgemischverhältnissessichergestellt.
    [0016] Insbesonderekann in Abhängigkeitder maximal möglichenEinspritzdauer und einem vorgegebenen Luft-/Kraftstoffgemischverhältnis alseine die Leistung der Brennkraftmaschine 1 charakterisierendeGröße danneine maximal möglicheLuftfüllung desBrennraums 20 ermittelt und die Einstellung der Drosselklappe 5 und/oderdes Stellgliedes 10 in Abhängigkeit der maximal möglichenLuftfüllungbegrenzt werden. Auf diese Weise lässt sich die maximal mögli che Luftfüllung vonvorneherein so weit begrenzen, dass die maximal mögliche Einspritzdauer nicht überschrittenwerden kann, sodass bei einer möglicherweiseim Volllastbetriebszustand der Brennkraftmaschine 1 erforderlichenAnfettung des Luft-/Kraftstoffgemisches keine sprungförmige Reduzierungder Luftfüllungerforderlich ist. Das fürdie Ermittlung der maximal möglichenLuftfüllungdes Brennraums 20 vorgegebene Luft-/Kraftstoffgemischverhältnis solltedabei so gewähltwerden, dass eine beispielsweise für einen Bauteilschutz erforderlicheAnfettung bereits berücksichtigtwird.
    [0017] Diemaximal möglicheEinspritzdauer kann dabei in vorteilhafter Weise in Abhängigkeitdes aktuellen Betriebzustandes der Brennkraftmaschine 1 ermitteltwerden. Somit lässtsich nämlichbereits in einem aktuellen Betriebzustand, der einem Teillastbetriebszustandentspricht, die maximal möglicheLuftfüllungfür einenausgehend von diesem aktuellen Teillastbetriebszustand erreichtenVolllastbetriebszustand ermitteln, sodass die maximal mögliche Luftfüllung vorausschauendauf einen Wert begrenzt wird, bei dem die maximal mögliche Einspritzdauerfür die Umsetzungdes vorgegebenen Luft-/Kraftstoffgemischverhältnisses noch ausreicht. Somitwird ein störendessprunghaftes Reduzieren der Luftfüllung im Volllastbereich vermieden.Außerdemwird sichergestellt, dass in einem solchen Volllastbetriebszustandauch die maximal möglicheLuftfüllungzur Verfügungsteht und nicht durch einen unabhängig von der maximal möglichenEinspritzdauer ermittelten Rücksprungder Luftfüllungunterschritten wird.
    [0018] Diemaximal möglicheLuftfüllungist dann Eingangssignal füreine Drosselklappensteuerung und/oder eine Ladedruckregelung (sofernvorhanden). Ist zur Begrenzung der Luftfüllung auf die in Abhängigkeitder maximal möglichenEinspritzdauer und des vorgegebenen Luft-/Kraftstoffgemischverhältnissesermittelte maximal möglicheLuftfüllung eineAbsenkung der Luftfüllungerforderlich, so kann diesen mit Hilfe der Drosselklappe 5 schnellererfolgen, als dies unter Verwendung des Stellgliedes 10 für eine Ladedruckabsenkungund damit Füllungsreduzierungmöglichist. Ist sowohl die Drosselklappensteuerung als auch die Ladedruckregelungvorhanden, so kann eine solche Absenkung der Luftfüllung sowohldurch entsprechende Ansteuerung der Drosselklappe 5 alsauch durch entsprechende Ansteuerung der Stellgliedes 10 erfolgen,wobei die Füllungsabsenkungmit Hilfe der Drosselklappe 5 im Vergleich zur Ladedruckabsenkungschneller ist. Sobald die langsamere Ladedruckabsenkung die Füllungsabsenkungmerklich mitbestimmt, kann die Drosselklappe 5 auch wiederin Öffnungsrichtungbewegt werden, um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren.
    [0019] Fernerkann es vorgesehen sein, dass die maximal mögliche Luftfüllung ineinen maximal möglichenWert füreine Ausgangsgröße der Brennkraftmaschine 1,insbesondere ein maximal mögliches Drehmoment,umgerechnet wird und in eine Skalierung des Fahrpedals 35 eingeht,bei der der durch die Fahrpedalstellung zum Ausdruck kommende Fahrerwunschso skaliert wird, dass der maximalen Fahrpedalstellung der so errechnetemaximal möglicheWert fürdie Ausgangsgröße, in diesemBeispiel fürdas Drehmoment, zugeordnet wird. Auf diese Weise kann schon in einemTeillastbetriebszustand der Brennkraftmaschine 1 das mitdem Fahrerwunsch korrespondierende Drehmoment, im Folgenden auchals Fahrerwunschmoment bezeichnet, vorausschauend auf das maximalmöglicheDrehmoment begrenzt werden, bei dem die Einspritzdauer noch ausreicht, umdas vorgegebene Luft-/Kraftstoffgemischverhältnis einzustellen. Wie obenbereits fürdie Luftfüllung beschriebenwird somit der Fahrkomfort durch Vermeidung störenden sprunghaften Umschaltensauf niedrigere Drehmomente im Volllastbereich erhöht. Aufder anderen Seite wird die möglicherweiseerforderliche Reduzierung des Drehmoments auf das unbedingt notwendigeMaß beschränkt. AlsAusgangsgröße kannalternativ zum Drehmoment auch eine Ausgangsleistung oder eine sonstigevom Drehmoment und/oder der Ausgangsleistung abgeleitete Größe verwendetwerden. Die Ausgangsgröße stellt somitebenfalls eine die Leistung der Brennkraftmaschine 1 charakterisierendeGröße dar,die zur Einhaltung der maximal möglichenEinspritzdauer durch entsprechende Einstellung der Drosselklappe 5 und/oderdes Stellgliedes 10 begrenzt wird.
    [0020] Anhanddes in 2 dargestellten Funktionsdiagramms wird im Folgendender Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrenserläutert,wobei das Funktionsdiagramm software- und/oder hardwaremäßig in derMotorsteuerung 40 implementiert sein kann. Eine dimensionsloseKonstante KTI entspricht der maximal möglichen Einspritzdauer biszum Schließendes Einlassventils 85 bei der in 1 dargestelltenSaugrohreinspritzung bei einer Umdrehung der Kurbelwelle pro Minuteund damit einer Motordrehzahl von 1/Minute. Die Konstante KTI istdabei in der Motorsteuerung 40 vorgegeben und bekannt. Siekann bspw. auf einem Prüfstandermittelt werden. Die Konstante KTI wird in einem ersten Divisionsglied 45 durchdie aktuelle Motordrehzahl nmot [Umdrehungen/Minute] dividiert,wobei die aktuelle Motordrehzahl nmot vom Drehzahlsensor 100 ermittelt wird.Am Ausgang des ersten Divisionsgliedes 45 ergibt sich somitdie maximal möglicheEinspritzdauer timax fürdie aktuelle Motordrehzahl nmot zu timax = KTI/nmot (1).
    [0021] Diemaximal möglicheEinspritzdauer timax fürdie aktuelle Motordrehzahl nmot wird dann in einem Subtraktionsglied 50 umeine Anzugverzögerungskorrekturzeittvub reduziert. Die Anzugverzögerungskorrekturzeittvub ist dabei die Zeit, die vom Ansteuern des Einspritzventils 15 biszum vollständigen Öffnen desEinspritzventils 15 vergeht. Die Anzugverzögerungskorrekturzeittvub kann dabei ebenfalls bspw. auf einem Prüfstand ermittelt werden. Durch dieSubtraktion der Anzugverzögerungskorrekturzeit tvubvon der maximal möglichenEinspritzdauer timax ergibt sich eine maximal mögliche effektive Einspritzzeittemax am Ausgang des Subtraktionsgliedes 50 zu temax = timax – tvub (2).
    [0022] Weiterhinist in der Motorsteuerung 40 eine Durchflusskonstante KEVdes Einspritzventils 15 abgelegt, die bspw. ebenfalls aufeinem Prüfstandermittelt werden kann oder vom Hersteller vorgegeben ist und diebeschreibt, in welcher Zeit eine bekannte vorgegebene normierteKraftstoffmasse abgespritzt wird. Teilt man die maximale mögliche effektiveEinspritzdauer temax durch die Durchflusskonstante KEV in einemzweiten Divisionsglied 55, dann erhält man eine maximale mögliche relativeKraftstofffüllungrkmaxP0 des Brennraums 20, die auf die normierte Kraftstoffmassebezogen ist und sich bei einem vorgegebenen bekannten Normdruckim Kraftstoffsystem ergibt. Das Kraftstoffsystem umfasst dabei dieKraftstoffpumpe und die Kraftstoffzuleitung zum Einspritzventil 15,die in 1 nicht dargestellt sind. Die maximal mögliche relativeKraftstofffüllung rkmaxP0ergibt sich somit zu rkmaxP0= temax/KEV (3).
    [0023] Diemaximal möglicherelative KraftstofffüllungrkmaxP0 hat die Dimension einer Masse und wird nun in einem drittenDivisionsglied 60 durch einen dimensionslosen Korrekturfaktorfkkd fürden tatsächlichenKraftstoffdruck dividiert, wobei der tatsächliche Kraftstoffdruck mittelseines Kraftstoffdrucksensors im Bereich des Einspritzventils 15 ermitteltwerden kann und wobei ein solcher Kraftstoffdrucksensor in 1 ausGründender Übersichtlichkeitnicht dargestellt ist. In Systemen ohne Kraftstoffdrucksensor istdie beschriebene Korrektur nicht möglich. Auf diese Weise wirdder tatsächlicheKraftstoffdruck berücksichtigt.Der Zusammenhang zwischen dem gemessenen Kraftstoffdruck und demdimensionslosen Korrekturfaktor fkkd im Hinblick auf die relativeKraftstofffüllungkann bspw. auf einem Prüfstandermittelt werden.
    [0024] AmAusgang des dritten Divisionsgliedes 60 ergibt die somitdie den tatsächlichenKraftstoffdruck berücksichtigendemaximal möglicherelative Kraftstofffüllungrkmax zu rkmax = rkmaxP0/fkkd (4).
    [0025] Dieden tatsächlichenKraftstoffdruck berücksichtigendemaximal möglicherelative Kraftstofffüllungrkmax wird dann in einem vierten Divisionsglied 65 durchdas vorgegebene (dimensionslose) Luft-/Kraftstoffgemischverhältnis Lams,den sogenannten Lambdawert, dividiert. Dabei kann das vorgegebeneLuft-/Kraftstoffgemischverhältnisbereits eine aus Bauteilschutzgründenbedingte Anfettung berücksichtigen.Somit ergibt sich am Ausgang des vierten Divisionsgliedes 65 diezur den tatsächlichen Kraftstoffdruckberücksichtigendenmaximal möglichenrelativen Kraftstofffüllungrkmax zugehörige maximalmöglicheLuftfüllungrlmaxti des Brennraums 20, bei der die erforderliche Kraftstoffmasse auchabgespritzt werden kann. Die maximal mögliche Luftfüllung rlmaxtides Brennraums 20 ergibt sich somit am Ausgang des viertenDivisionsgliedes 65 zu rlmaxti= rkmax/Lams (5).
    [0026] Diemaximal möglicherelative Luftfüllungrlmaxti findet Eingang in die Drosselklappensteuerung 25 undbegrenzt die Sollfüllung,aus der in der Drosselklappensteuerung 25 der zugehörige Drosselklappensollwinkelberechnet wird. Im Falle des Vorhandenseins einer Ladedruckregelung 30 wiebeim Ausführungsbeispielnach 1 durch den gestrichelt dargestellten Abgasturboladerangedeutet, kann die maximal möglicherelative Luftfüllungrlmaxti auch Eingangsgröße der Ladedruckregelung 30 seinund begrenzt dort ebenfalls die Sollfüllung, aus der der Sollladedruckfür dieAnsteuerung der Stellgliedes 10 berechnet wird. Weiterhinkann die maximal mögliche relativeLuftfüllungrlmaxti Eingangsgröße einerFahrpedalskalierung 70 sein, wo sie das Fahrerwunschmomentauf ein aus der maximal möglichen relativenLuftfüllungrlmaxti abgeleitetes maximal möglichesDrehmoment begrenzt, mit dessen Hilfe die Fahrpedalskalierung vorgenommenwird, d. h. die maximal möglicheFahrpedalstellung wird diesem maximal möglichen Drehmoment zugeordnet.Die Ableitung das maximal möglichenDrehmomentes aus der maximal möglichenrelativen Luftfüllungrlmaxti erfolgt dabei in dem Fachmann bekannter Weise. Die maximalmöglicheFahrpedalstellung wird somit dem gerade maximal möglichenDrehmoment nachgeführt.
    权利要求:
    Claims (9)
    [1] Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine(1) mit mindestens einem Stellglied (5, 10)zur Beeinflussung der Leistung der Brennkraftmaschine (1)und mit mindestens einem Einspritzventil (15) zur Zuführung vonKraftstoff zur Brennkraftmaschine (1), dadurch gekennzeichnet,dass eine maximal möglicheEinspritzdauer füreinen Einspritzvorgang des mindestens einen Einspritzventils (15)ermittelt wird und dass in Abhängigkeitder maximal möglichen Einspritzdauereine die Leistung der Brennkraftmaschine (1) charakterisierendeGröße durchentsprechende Einstellung des mindestens einen Stellgliedes (5, 10)begrenzt wird.
    [2] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass in Abhängigkeitder maximal möglichenEinspritzdauer und einem vorgegebenen Luft-/Kraftstoffgemischverhältnis alseine die Leistung der Brennkraftmaschine (1) charakterisierende Größe einemaximal möglicheLuftfüllungin einem Brennraum (20) der Brennkraftmaschine (1)ermittelt wird und dass die Einstellung des mindestens einen Stellgliedes(5, 10) in Abhängigkeitder maximal möglichenLuftfüllungbegrenzt wird.
    [3] Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die maximal mögliche Einspritzdauer in Abhängigkeitdes aktuellen Betriebzustandes der Brennkraftmaschine (1), insbesondereaus einem aktuellen Wert füreine Motordrehzahl der Brennkraftmaschine (1), ermittelt wird.
    [4] Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass ein erstes Stellglied (5) zur Beeinflussungder Luftzufuhr mittels einer Drosselklappensteuerung (25)angesteuert wird.
    [5] Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass ein zweites Stellglied (10) zur Beeinflussungder Luftzufuhr mittels einer Ladedruckregelung (30) angesteuerwird.
    [6] Verfahren nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet,dass mittels des ersten Stellgliedes (5) die Füllung schnellerund mittels des zweiten Stellgliedes (10) die Füllung langsamerabgesenkt wird und dass beim Absenken der Füllung durch das zweite Stellglied(10) das erste Stellglied (5) wieder in Öffnungsrichtungbetätigtwird.
    [7] Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass abhängigvon der maximal möglichenLuftfüllungein Fahrpedal (35) eines von der Brennkraftmaschine (1)angetriebenen Fahrzeugs skaliert wird.
    [8] Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,dass die maximal möglicheLuftfüllungin eine maximal möglicheAusgangsgröße der Brennkraftmaschine(1), insbesondere in ein maximal mögliches Drehmoment, umgerechnetwird und dass eine maximal möglicheStellung des Fahrpedals (35) dieser maximal möglichenAusgangsgröße zugeordnet wird.
    [9] Vorrichtung (40) zum Betreiben einer Brennkraftmaschine(1) mit mindestens einem Stellglied (5, 10)zur Beeinflussung der Leistung der Brennkraftmaschine (1)und mit mindestens einem Einspritzventil (15) zur Zuführung vonKraftstoff zur Brennkraftmaschine (1), dadurch gekennzeichnet,dass Mittel (45) zur Ermittlung einer maximal möglichen Einspritzdauerfür einerEinspritzvorgang des mindestens einen Einspritzventils (15)vorgesehen sind, dass Begrenzungsmittel (25, 30, 70)vorgesehen sind, die in Abhängigkeitder maximal möglichenEinspritzdauer eine die Leistung der Brennkraftmaschine (1)charakterisierende Größe durchentsprechende Einstellung des mindestens einen Stellgliedes (5, 10)begrenzen.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    RU2639924C2|2017-12-25|Способ эксплуатации двигателя
    RU129174U1|2013-06-20|Система для предупреждения помпажа компрессора турбонагнетателя |
    US7194987B2|2007-03-27|Internal combustion engine driven with change-over of compression ratio, air-fuel ratio, and boost status
    US6907867B2|2005-06-21|Control apparatus and control method for internal combustion engine
    US7532973B2|2009-05-12|Control apparatus of direct injection internal combustion engine
    EP0849455B1|2003-04-16|Vorrichtung und Verfahren zum Einspritzen von Brennstoff bei Brennkraftmaschinen mit Direkteinspritzung
    JP3603398B2|2004-12-22|Control device for internal combustion engine
    US7040304B2|2006-05-09|Method for operating an internal combustion engine
    US6742498B2|2004-06-01|Apparatus and method for controlling internal combustion engine
    US7757669B2|2010-07-20|High-pressure fuel pump control apparatus for an internal combustion engine
    DE102012016877A1|2013-03-28|Start-Regel- bzw. Steuervorrichtung für einen Selbstzündungsmotor und korresponierendes Verfahren
    JP4433051B2|2010-03-17|内燃機関の制御装置
    ES2245134T3|2005-12-16|Dispositivo y procedimiento para el control de un motor.
    US9097175B2|2015-08-04|Internal combustion engine with supercharger
    JP2006144639A|2006-06-08|エンジン制御システム
    DE102004055190B4|2007-09-06|Kraftstoffeinspritz-Regelungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors
    EP1292764B1|2006-03-22|Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
    RU2390636C2|2010-05-27|Двигатель с механизмом синхронизации регулируемых клапанов
    JP2005054615A|2005-03-03|筒内噴射エンジンの燃料供給システム及び燃料供給方法
    RU2707440C2|2019-11-26|Способ | регулирования форсунки непосредственного впрыска топлива
    US6508233B1|2003-01-21|Method for controlling a fuel system of a multiple injection system
    JP2006348908A|2006-12-28|エンジン制御装置、エンジン制御システム及びエンジン制御方法
    KR100237512B1|2000-01-15|성층 연소 엔진의 연료분사 제어장치
    EP1691069A1|2006-08-16|Verfahren zum Abschalten eines Verbrennungsmotors und Anlassersystem
    US7481200B2|2009-01-27|Start-up control of internal combustion engines
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US20050211223A1|2005-09-29|
    SE0500542L|2005-09-19|
    SE529557C2|2007-09-18|
    DE102004013240B4|2018-12-27|
    KR20060043723A|2006-05-15|
    US7188605B2|2007-03-13|
    FR2867811A1|2005-09-23|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2011-03-24| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2017-09-13| R016| Response to examination communication|
    2018-09-19| R018| Grant decision by examination section/examining division|
    2019-09-28| R020| Patent grant now final|
    2019-10-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE102004013240.2A|DE102004013240B4|2004-03-18|2004-03-18|Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine|DE102004013240.2A| DE102004013240B4|2004-03-18|2004-03-18|Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine|
    SE0500542A| SE529557C2|2004-03-18|2005-03-10|Method and apparatus for operating an internal combustion engine|
    FR0550652A| FR2867811A1|2004-03-18|2005-03-15|Procede et dispositif de gestion d'un moteur a combustion interne|
    KR1020050022066A| KR20060043723A|2004-03-18|2005-03-17|내연기관 작동 방법 및 장치|
    US11/084,521| US7188605B2|2004-03-18|2005-03-18|Method and device for operating an internal combustion engine|
    [返回顶部]