DE102007013119A1

DE102007013119A1 - Einspritzverfahren und zugehörige Verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE102007013119A1
Application number: DE102007013119A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Schnorbus; Jan Hinkelbein
Original assignee: FEV Motorentechnik GmbH and Co KG
Current assignee: FEV Europe GmbH
Priority date: 2007-03-13
Filing date: 2007-03-13
Publication date: 2008-09-18
Also published as: WO2008110345A3; WO2008110345A2

Abstract

Zur Verbesserung eines Verbrennungsvorganges eines Kraftfahrzeuges ist ein Verfahren zur Regelung eines Einspritzverlaufes vorgesehen, bei dem ein Brennstoff eingespritzt wird, wobei zumindest ein mit einem Verlauf, insbesondere einem Verbrennungsverlauf, im Zusammenhang stehender erster Parameter während eines ersten Verbrennungszyklus ermittelt wird, ein Vergleich des ersten Parameters mit einem vorgebbaren zweiten Parameter erfolgt und über den Vergleich, insbesondere über eine Abweichung zwischen den beiden Parametern, eine Anpassung einer Einspritzung erfolgt. Des Weiteren ist eine entsprechende direkteinspritzende Verbrennungskraftmaschine vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines Einspritzvorganges einer Verbrennungskraftmaschine, vorzugsweise einer direkteinspritzenden Verbrennungskraftmaschine eines Fahrzeugs sowie eine zugehörige Verbrennungskraftmaschine selbst.
Direkteinspritzende Verbrennungskraftmaschinen sind insbesondere im Kraftfahrzeugbereich weit verbreitet und unterliegen immer stärkeren Anstrengungen hinsichtlich Emissionscharakteristik, Verbrauch und Geräuschentwicklung. Neben einer kennfeldgesteuerten Einspritzung von Kraftstoff ist es beispielsweise aus der DE 197 498 17 A1 bekannt, den Einspritzbeginn und die Verbrennungslage aus einer Differenz zwischen einem gemessenen Druckverlauf und einem berechneten Druckverlauf zu ermitteln. Des Weiteren ist es beispielsweise aus der WO 2005/005813 A2 bekannt, aus einer erfassten Zustandsgröße im Zylinder als Stellgröße einen Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung von mindestens einem Einspritzereignis und/oder einen Inertgasanteil in einem Zylinder einzustellen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Verbrennungsvorgang insbesondere hinsichtlich seiner zylinderbezogenen Auswirkungen wie auch darüber hinaus möglichst schnell aber mit überschaubaren Mitteln beeinflussen zu können.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Regelung eines Einspritzverlaufes mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie mit einer Verbrennungskraftmaschine eines Fahrzeuges mit den Merkmalen des Anspruches 36. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den jeweiligen abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Regelung eines Einspritzverlaufes einer Verbrennungskraftmaschine eines Fahrzeuges, wird ein Brennstoff eingespritzt, wobei die Regelung vorsieht, dass zumindest ein mit einem Verlauf, insbesondere einem Verbrennungsverlauf in Zusammenhang stehender erster Parameter während eines ersten Verbrennungszyklus ermittelt wird, ein Vergleich des ersten Parameter mit einem vorgebbaren zweiten Parameter erfolgt und über den Vergleich, insbesondere über eine Abweichung zwischen den beiden Parametern, eine Anpassung einer Einspritzung erfolgt.
Vorzugsweise erfolgt die Anpassung zeitlich und/oder mengenmäßig. Hierbei kann der zeitliche Verlauf wie auch der Volumenstrom der Einspritzung selbst verändert werden.
Neben einem Einspritzverlauf bzw. einer Einspritzcharakteristik wird beispielsweise auch ein optimierter Einspritzdruck, ein Raildruck, ein Ladedruck, eine Saugrohrtemperatur, eine Abgastemperatur, ein Inertgasanteil, eine Ladungsbewegung in einem Zylinder und/oder eine Luftmenge berechnet und an jeweilige Stellglieder der Verbrennungskraftmaschine übergeben. Sind einzelne komplette Zylinderdruckverläufe bzw. Heizverläufe nicht zur Verfügung, können auch einzelne Charakteristika und/oder Abschnitte genutzt werden. Dieses wird weiter unten näher ausgeführt.
Beispielsweise kann die Einspritzung in einem ersten Verbrennungszyklus in Abhängigkeit von dem während des ersten Verbrennungszyklusses aufgenommenen Parameter geändert werden. Auch kann die Regelung eines Einspritzverlaufes von beispielsweise einer direkteinspritzenden Verbrennungskraftmaschine eines Fahrzeuges, bei der ein Brennstoff direkt in eine Brennkammer eingespritzt wird, vorsehen, dass die Regelung eine Änderung des Einspritzverlaufes zumindest während eines ersten Arbeitszyklus auf Basis zumindest eines während des ersten Arbeitszyklus aufgenommenen Parameters bewirkt.
Vorzugsweise wird der vorgebbare zweite Parameter in Abhängigkeit von zumindest Emissionsverhalten, Kraftstoffverbrauch und Verbrennungsgeräusch ermittelt. Beispielsweise ermöglicht dies, die Einspritzcharakteristik zur positiven Beeinflussung von Emissionen und Geräuschen anzupassen. Insbesondere kann die Einspritzcharakteristik instationär innerhalb eines Betriebspunktes angepasst werden. Vorteilhafterweise können unterschiedliche Einspritzmengen ausgeglichen werden, welche durch Fertigungstoleranzen des Einspritzsystems bedingt sind. Des Weiteren vereinfacht das Verfahren vorzugsweise eine Anpassung an andere Betriebsarten, wie beispielsweise eine Regeneration eines Diesel-Rußpartikelfilters. Weiterhin kann vorzugsweise ein späterer Verbrennungsschwerpunkt stabil betrieben werden. Bevorzugt wird die Möglichkeit eröffnet, zwischen verschiedenen Betriebsarten drehmomentneutral umschalten zu können.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung ist vorgesehen, dass auf Basis des ermittelten ersten Parameters aus dem ersten Verbrennungszyklus zumindest eine Einspritzung eines nachfolgenden Verbrennungszyklusses geändert wird. Diese kann der direkt nachfolgende oder auch ein späterer Verbrennungszyklus sein. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der zweite Parameter einer lastabhängigen und drehzahlabhängigen Optimierung folgt. Beispielsweise kann hierfür vorgesehen sein, dass ein gewünschter Verlauf für diesen zweiten Parameter hierfür zumindest teilweise während eines Teststandlaufs der Verbrennungskraftmaschine ermittelt wurden und über adaptive Verfahren auf entsprechend optimierte Werte als SOLL-Werte geschlossen werden kann.
Zumindest ein für wenigstens einen ersten Zylinder erzeugten Wert der Regelung der Einspritzung wird vorzugsweise auch für wenigstens einen zweiten Zylinders verwendet. Hierbei wird von der Vorstellung ausgegangen, dass zumindest ein Teil der Zylinder der Verbrennungskraftmaschine gleich betrieben werden und daher zumindest annähernd gleiche Betriebsbedingungen in den jeweiligen Zylindern vorliegen. Diese Betriebsbedingungen können je nach Verbrennungskraftmaschine auch voneinander abweichen. Dieses kann beispielsweise durch unterschiedliche Kühlung, durch verschiedene Steuerzeiten wie auch durch unterschiedliche Restgasbefüllung oder durch eine partielle Zylinderabschaltung hervorgerufen werden. Zum Ausgleich verschiedener Einflussfaktoren besteht daher die Möglichkeit, aus der Betrachtung verschiedener Zylinder und der jeweils hervorgerufenen Anpassungen eine mittlere Anpassung zu ermitteln, die insbesondere auch als ein Vorsteuerwert für eine Regelung des jeweils nachfolgenden Verbrennungszyklusses eingesetzt werden kann.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der erste und der zweite Parameter als Parameterverlauf aufgenommen und miteinander verglichen werden. Beispielweise wird ein Zylinderdruck überwacht, um daraus einen Parameterverlauf zu gewinnen, der in die Regelung eingeht und eine Änderung des Einspritzung bewirkt. Auch kann nur zumindest ein Abschnitt eines Brennverlaufs zur Ermittlung der Anpassung herangezogen werden. Beispielsweise wird zumindest ein Abschnitt eines Temperaturverlauf, ein Abschnitt eines Polytropenkoeffizientenverlaufs und/oder ein Abschnitt eines Heizverlaufs zur Ermittlung der Anpassung herangezogen. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass aus einem Verlauf, insbesondere aus einem Zylinderdruckverlauf ein Wert ermittelt wird, der zur Anpassung einer Gesamteinspritzmenge der Einspritzung in einem Verbrennungszyklus erhöht oder erniedrigt wird. Auch kann vorgesehen sein, dass aus dem Zylinderdruckverlauf ein Mitteldruck berechnet und weiterverarbeitet wird. Beispielsweise kann zur Anpassung einer Gesamteinspritzmenge aus dem Zylinderdruckverlauf der Mittelwert berechnet und durch dessen Erhöhen und Erniedrigen die Gesamteinspritzmenge einem vorgegebenen Wert angenähert werden. Eine Aufteilung der Gesamteinspritzmenge erfolgt beispielsweise durch eine Vorgabe des Einspritzverlaufs bzw. der Einspritzcharakteristik. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass zur Ermittlung der Anpassung ein vollständiger Verlauf des Parameters genutzt wird. Vorzugsweise ist hierbei unter Verlauf das zeitliche Verhalten des Parameters über die Dauer eines Verbrennungsverlaufs eines Arbeitszyklus zu verstehen. Eine Weiterbildung betrachtet den zeitlichen Verlauf des Parameters über einen gesamten Arbeitszyklus, um daraus die Anpassung für den nächsten Verbrennungsverlauf zu gewinnen.
Vorzugsweise werden aus einem Verlauf ein oder mehrere charakteristische Merkmale ausgewählt und zur Anpassung der Einspritzung genutzt, wobei das charakteristische Merkmal aus der Gruppe gewählt wird, die zumindest umfasst: gebildeter Mittelwert, Steigung einer Tangente, Maximum, Minimum, Beginn, Ende und/oder Dauer jeweils bezogen auf den Verlauf. Entsprechende Charakteristika können beispielsweise ohne abschließend zu sein ein Brennbeginn, eine Brenndauer, ein Brennende einzelner Einspritzereignisse, ein Mittelwert eines Verbrennungsdruckes, ein Wert und/oder eine Position eines maximalen Druckanstiegs, ein Maximum und/oder Minimum des Brenn-, Heiz- und/oder Zylinderdruckverlaufes, eine Position des Maximums und/oder des Minimums des Brenn-, Heiz- und/oder Zylinderdruckverlaufes, eine Position eines beliebigen Massenumsatzpunktes der Verbrennung, die Verbrennungslage, das Verbrennungsgeräusch und/oder die Steigung einer Tangente an einem beliebigen Punkt des Brennverlaufs sein. Zur Anpassung wird bevorzugt zumindest ein auf die Verbrennungskraftmaschine, vorzugsweise auf einen speziellen Zylinder bezogener Massenstrom, ein Druck und/oder eine Temperatur geändert. Insbesondere kann mittels der Anpassung bewirkt werden, dass ein Einspritzdruck, ein Raildruck, ein Ladedruck, eine Saugrohrtemperatur, eine Abgastemperatur, eine Ladungsbewegung in einem Zylinder und/oder eine Luftmenge der Verbrennungskraftmaschine geändert wird.
Die Anpassung nutzt vorzugsweise einen Eingriff in eine Einspritzcharakteristik. Unter dem Begriff Einspritzcharakteristik sind eine Anzahl, ein Abstand, eine Art, Beginn, Ende und/oder eine Dauer von Vor-, Boot- Mehrfach-, Haupt- und/oder Nacheinspritzung zu verstehen.
Zum Herstellen eines gewünschten Verlaufes des ersten Parameters, zum Beispiel des Zylinderdruckverlaufes oder eines gewünschten Verbrennungsverlaufs werden mehrere verschiedene Werte aus der folgendenden Gruppe geändert und vorzugsweise auch angepasst: zum Beispiel Beginn, Dauer, Ende, Art, Anzahl und Zeitpunkte der verschiedenen Einspritzereignisse sowie deren jeweilige Rate, der Einspritzdruck, insbesondere ein Raildruck, ein Ladedruck, eine Luftmenge, ein Inertgasanteil und/oder eine Ladungsbewegung in einem der Zylinder, eine Saugrohrtemperatur und/oder eine Abgastemperatur. Vorzugsweise werden Werte wie eine Einspritzrate oder auch eine späte Einspritzung noch im selben Zyklus beeinflusst. Es werden aber gemäß einer Weiterbildung Vorein spritzung, Voreinspritzmenge, Raildruck sowie weitere der oben aufgezählten Werte jeweils für den nächsten Zyklus angepasst. Insbesondere dann, wenn eine Anpassung dieser Werte noch im vorigen Zyklus nicht mehr möglich war, werden diese im direkt nachfolgenden Zyklus angepasst.
Gemäß einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zur Anpassung zumindest eine Voreinspritzregelung ausgeführt wird. Hierfür kann beispielsweise vorgesehen sein, dass eine Voreinspritzung zusätzlich ausgeführt wird, insbesondere, wenn noch kein Voreinspritzung vorgesehen gewesen ist. Eine Voreinspritzung wird gemäß einer Weiterbildung bezüglich ihrer zeitlichen Lage, ihres zeitlichen Verlaufs und/oder bezüglich ihrer Menge angepasst geregelt. Die Voreinspritzregelung kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung auch mehr als eine Voreinspritzung in einem Verbrennungszyklus ausführen.
Weiterhin wird beispielsweise mit oder auch unabhängig von der Voreinspritzregelung eine Abgasrückführungsrate geregelt wird. Beispielsweise wird eine Abgasrückführungsrate festgestellt und zur Anpassung wird eine Erhöhung eines Einspritzdrucks vorgenommen.
Gemäß einem weiteren Gedanken, der auch unabhängig von dem oben vorgeschlagenen Gedanken weiterverfolgt werden kann, wird ein Verfahren zur Regelung eines Einspritzverlaufes einer Verbrennungskraftmaschine eines Fahrzeuges vorgeschlagen, welches vorzugsweise auch denjenigen Merkmalen verknüpfbar ist, die schon weiter oben beschrieben wurden und nun noch nachfolgen. Vorzugsweise wird entsprechend des Vorschlags eine zylinderdruckgeführte Regelung eingesetzt, bei der aus einem Brennverlauf zumindest für einen nachfolgenden Brennverlauf, insbesondere während eines Brennverlaufs ein Einfluss eines genutzten Treibstoffs ausgeregelt wird. Das bedeutet, dass mit verschiedenen Treibstoffen ein annähernd gleicher Brennverlauf eingestellt werden kann. Hierdurch können Unterschiede in Bezug auf beispielsweise EU-Kraftstoffe, Bio-Kraftstoffe und US-Kraftststoffe ausgeglichen werden. Auch können unterschiedliche Mischungen verschiedener Treibstoffqualitäten auf diese Weise ausgeglichen werden. Dieses tritt beispielsweise beim Nachtanken auf, wenn verschiedene Treibstoffe miteinander vermengt werden.
Vorzugsweise erfolgt ein Ausgleich über eine Anpassung mittels einer Voreinspritzregelung, bei der unterschiedliche Kraftstoffe ausgeglichen werden. Gemäß einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass ein Schwerpunkt einer Verbrennung zur Anpassung einer Voreinspritzung genutzt wird. Beispielsweise kann vorgesehen ein, dass ein Maximalwert eines Verhältnisses MFB (Mass Fraction Burned) von einer Voreinspritzung zur Anpassung eines Mengenstroms dieser oder einer nachfolgenden Voreinspritzung genutzt wird. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass eine Lage eines Maximalwerts MFB (Mass Fraction Burned) zur Anpassung eines Beginns einer nachfolgenden Voreinspritzung in diesem oder einem benachbarten Zylinder genutzt wird. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine Anpassung über eine Regelung einer Voreinspritzung in einem ersten, niedrigeren Lastbereich eine Verbesserung einer HC-Emission verfolgt, und in einem zweiten, höheren Lastbereich eine Verbesserung einer Geräuschemission verfolgt.
Weiterhin wird eine Verbrennungskraftmaschine vorgeschlagen, mit der vorzugsweise die oben wie auch nachfolgende Merkmale umsetzbar sind, wobei bei der Verbrennungskraftmaschine eine Anpassung zum Ausgleich einer Kraftstoffänderung vorgesehen ist, die auf eine Auswertung vorzugsweise eines Verlaufs eines Parameters, insbesondere eines Zylinderdrucks eines Verbrennungszyklus zurückgreift.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass für diejenigen Werte, die nicht während eines aktuellen Zyklus angepasst werden können, selbstlernende Vorsteuerkennfelder hinterlegt sind. Zum eine entlasten diese einen Regler. Zum anderen tragen diese zu einer Stabilisierung des Systems bei. Darüber hinaus wird ein Zeitgewinn bewirkt, da auf Basis des Lerneffektes auch diejenigen Werte, die ansonsten erst für einen oder mehrere nachfolgende Zyklen beeinflusst werden könnten, nach mehrmaligem Durchfahren einer bestimmten Situation auch schon im anktuellen Zyklus durch eine optimierte Vorsteuerung voreingestellt und optimiert sein können.
Beispielhaft werden im folgenden drei verschiedne Möglichkeiten aufgezeigt, die jeweils jedoch nicht beschränkend auszulegen sind.
Zum ersten kann bei Betrieb eines Dieselpartikelfilters in einem Regenerationsbetrieb bei einer detektierten Störung der Verbrennung einer Voreinspritzung vor einer Haupteinspritzung eine zusätzliche Voreinspritzung im selben Verbrennungszyklus erfolgen. Dieses dient als Beispiel für eine Änderung einer Einspritzcharakteristik im selben Zyklus:
Die Verbrennungskraftmaschine befindet sich in einem Regenerationsbetrieb und soll eine hohe Abgastemperatur erzeugen. Dazu ist ein Verbrennungsschwerpunkt von 30° KW nach OT nötig. Die aktuelle Einspritzcharakteristik beinhaltet eine Voreinspritzung bei 10° KW vor OT und eine Haupteinspritzung bei 25° nach OT. Nun wird an einer Abweichung aufgrund eines unzureichenden Brennverlaufs erkannt, dass die aktuellen Bedingungen in einem Zylinder für einen stabilen Betrieb eines so wie vorgesehenen späten Verbrennungsschwerpunktes nicht ausreichend sind. Zur Behebung dieses Mangels sieht die Anpassung vor, dass die Einspritzcharakteristik sofort geändert wird und eine zweite Voreinspritzung kurz vor der Haupteinspritzung vorgenommen, um einen Brennverlauf der Haupteinspritzung zu stabilisieren.
Zum zweiten kann bei Feststellung einer Störung einer Verbrennung einer Voreinspritzung in einem ersten Zylinder eine für den ersten Zylinder getroffene Anpassung auch für einen zweiten Zylinder übernommen werden, bevor dort die Voreinspritzung erfolgten. Dieses ist eine Beispiel für eine Änderung der Einspritzcharakteristik für einen nachfolgenden Zyklus.
Während eines dynamischen Fahrbetriebs wird festgestellt, dass eine Voreinspritzung von einem ersten Zylinder aufgrund von Luftmangel nicht brennt. Zur Korrektur wird die Einspritzcharakteristik soweit geändert, bis die Voreinspritzung wieder brennt. Da der Luftmangel auch für einen, in Zündreihenfolge zweiten Zylinder besteht, wird bereits für den zweiten Zylinder eine zweite Voreinspritzung vor der bisherigen Voreinspritzung ausgeführt. Diese zweite Voreinspritzung, die zu einem Brennen der ursprünglichen Voreinspritzung führt, wird sodann für alle Zylinder beibehalten, bis der Luftmangel nicht mehr existent ist.
Zum dritten kann eine Abgasrückführungsrate festgestellt und zur Anpassung eine Erhöhung eines Einspritzdrucks vorgenommen werden. Dieses zeigt die beispielhafte Nutzung bei einer Änderung einer Motorgröße:
Durch einen Fehler des AGR-Ventils steigt die AGR-Rate ungewollt an. Eine Brenndauer einer Haupteinspritzung wird dadurch ungewollt verlängert. Wird diese Abweichung von der SOLL-Brenndauer durch eine Auswertung des Zylinderdruckverlaufs erkannt, erfolgt eine Anhebung des Einspritzdrucks seitens der Anpassung, um die Abweichung zu minimieren. Durch den erhöhten Einspritzdruck steigt der Kraftstoffeintrag pro Grad Kurbelwinkel an und die Verbrennung wird somit beschleunigt. Dieser erhöhte Einspritzdruck wird beibehalten, bis aus der Auswertung des Zylinderdruckverlaufs erkannt wird, dass der Einspritzdruck wieder gesenkt werden kann.
Bei der Verbrennungskraftmaschine handelt es sich vorzugsweise um einen nach dem Otto- oder Dieselverfahren arbeitenden Verbrennungsmotor. Bei einem Dieselmotor han delt es sich insbesondere um einen Hochgeschwindigkeits-, direkteinspritzenden Dieselmotor, auch als Highspeed Direct Injection oder HSDI-Dieselmotor bezeichnet. Dieser ermöglicht insbesondere eine Formung eines Einspritzratenverlaufes. Vorzugsweise kann der Einspritzratenverlauf als Funktion der Zeit eingestellt werden.
Der Verbrennungszyklus ist als Zeitraum eines einzelnen Zylinders zu verstehen, in welchem eine Einspritzung beginnt und eine Verbrennung abgeschlossen wird, d. h. der Verbrennungszyklus liegt innerhalb eines Arbeitszyklus, welcher sich bei einem 4-Takt-Motor über einen Kurbelwellenwinkel von 720 Grad erstreckt. Bei einem 2-Takt-Motor erstreckt sich der Arbeitszyklus insbesondere über einen Kurbelwellenwinkel von 360°. Insbesondere erfolgt eine Regelung des Einspritzverlaufes auf Basis zumindest eines zwischen dem Schließen des Einlasses und dem Öffnen des Auslasses gelegenen Abschnitt eines Arbeitszyklus.
Gemäß einer Weiterbildung gelingt es, innerhalb von drei Takten eines Zyklus reagieren zu können, zum Beispiel hinsichtlich einer Vor- und/oder Nacheinspritzung, Regeneration eines Filters und dafür benötigter Anfettung eines Abgasgemisches oder Ähnlichem. Beispielsweise kann eine Regeneration eines Partikelfilters, eine Befreiung eines NO_x-Speicherkatalysators von gespeichertem NO_x oder SO_x oder ein Katalysatorheizen berücksichtigt werden. Vorzugsweise kann innerhalb eines Taktes ein Wert aufgenommen, ausgewertet und dementsprechend noch im gleichen Takt eine Änderung des Einspritzverlaufes bewirkt werden.
Der Parameter wird beispielsweise aus dem Druckverlauf in der Brennkammer während zumindest eines Abschnittes eines Zyklus ermittelt. Beispielsweise wird aus dem Druckverlauf ein Brennbeginn in der Brennkammer detektiert. Vorzugsweise wird der gemessene Druckverlauf mit einem in einem geschleppten Betrieb gemessenen oder berechneten Druckverlauf verglichen und aus einer Abweichung ein Brennbeginn ermittelt. Alternativ oder zusätzlich kann eine Brennfunktionsberechnung erfolgen anhand derer aus dem gemessenen Druckverlauf der Brennbeginn ermittelt wird.
Beispielsweise ist vorgesehen, eine anfängliche Einspritzrate mit daran anschließender ansteigender Einspritzrate so anzupassen, dass bei dem detektierten Beginn der Verbrennung die Einspritzrate rampenförmig ansteigt. Zum Ende der Einspritzung wird die Einspritzrate vorzugsweise abrupt auf Null gesetzt. Vorzugsweise wird durch eine Steigerung der Einspritzrate bei Brennbeginn eine Turbulenz im Brennraum erhöht. Des Weiteren werden durch ein abruptes Einspritzende vorzugsweise gute Voraussetzungen zur Nachoxidation durch ein heißes Verbrennungsende geschaffen. Der Brennbeginn kann beispielsweise über einen Drucksensor erkannt werden, woraufhin anschließend ein Signal zur Änderung der Einspritzrate von der Regelung erzeugt wird. Vorzugsweise kann so der optimale Einspritzverlauf für Betriebspunkte hoher Last reproduzierbar eingestellt werden. Insbesondere im Bereich mittlerer Last kann es vorteilhaft sein, auf eine Start- und/oder auf eine Voreinspritzung zu verzichten, um günstige Emissionswerte zu erreichen. Insbesondere im instationären Betrieb kann eine Voreinspritzung zur Stabilisierung der Verbrennung oder zur Geräuschoptimierung für kurze Zeit vorgesehen sein.
Alternativ oder zusätzlich zu einer Messung des Brennraumdruckes kann eine Messgröße aus der Gruppe umfassend Temperatur, Ionenstrom und Ausgangssignal eines optischen Messprinzips verwendet werden.
Für eine Regelung wird beispielsweise ein PID-Regelverfahren, ein Fuzzy-Regelverfahren oder dergleichen verwendet. Insbesondere weist die Regelung eine Zyklenzeit von wenigen Mikrosekunden auf. Beispielsweise kann die Regelung einer Einspritzrampe vorgesehen sein, deren Start- und Endpunkte anhand zumindest eines während des ersten Zyklus aufgenommen Parameters eingestellt werden. Des Weiteren können auch andere Abhängigkeiten in Abhängigkeit des zumindest einen gemessenen Parameters vorgegeben werden. Insbesondere können Pulslängen und Intensitäten einer Einspritzung eingestellt werden.
Gemäß einer Weiterbildung ist der Parameter mit einem Brennverlauf gekoppelt und wird während des ersten Arbeitszyklus ermittelt. Der Regelparameter ist beispielsweise aus der Gruppe umfassend Druckanstieg, Spitzendruck, Zündverzug, Spitzendrucklage, Wärmefreisetzung, Umsatzrate und 50%-Umsatzpunkt gewählt.
Beispielsweise wird aus dem Brennverlauf eine Schwerpunktlage der Verbrennung ermittelt.
Zur Regelung des Einspritzverlaufes kann neben dem zumindest einen während des ersten Zyklus aufgenommenen Parameter von der Berücksichtigung weiterer Eingangsgrößen der Regelung Gebrauch gemacht werden. Die weiteren Eingangsgrößen können insbesondere aus der Gruppe umfassend Ladedruck, Saugrohrtemperatur, Einspritzmenge, Einspritzcharakteristik, Einspritzbeginn, Mitteldruck, Winkelgebersignal und/oder Endstufenausgangsspannung gewählt werden. Des Weiteren kann der Lambda-Wert sowie ein Betriebsmodus berücksichtigt werden. Einspritzmenge und/oder Einspritzcharakteristik können beispielsweise anhand eines Kennfeldes in Verbindung mit einer Fahreranforderung vorgegeben werden. Daneben kann auch eine Abgasrückführungsrate berücksichtigt werden.
Neben der eigentlichen Regelung des Einspritzverlaufes kann der zumindest eine aufgenommene Parameter dazu verwendet werden, eine Gleichstellung aller Zylinder in Bezug auf den Brennverlauf zu verbessern. Beispielsweise wird anhand einer Analyse der gemessenen Mitteldrücke ein Einspritzverlauf so bemessen, dass eine Abweichung eines jeweiligen Einspritzverlaufs der verschiedenen Zylinder untereinander verringert wird.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine Nacheinspritzung im ersten Arbeitszyklus in Abhängigkeit von dem während des ersten Arbeitszyklus aufgenommenen Parameter geändert wird. Eine Nacheinspritzung wird beispielsweise für eine Regeneration eines Dieselrußpartikelfilters oder beispielsweise zur Einstellung eines Fettbetriebes verwendet. Vorzugsweise ermöglicht eine angepasste Änderung der Nacheinspritzung und/oder eine in Richtung "Spät" verlagerte Haupteinspritzung einen homogenen Momentenaufbau. Insbesondere kann eine variable Einspritzcharakteristik mit einer variablen Anzahl von Piloteinspritzungen stabilisiert werden. Bevorzugt wird eine derartige Einspritzung im Betrieb bei geringer Motorlast gewählt.
In einer Ausgestaltung wird eine Einspritzmengenregelung während des ersten Arbeitszyklus vorgenommen, die zumindest auf zumindest dem im ersten Arbeitszyklus aufgenommenen Parameter basiert, insbesondere durch diesen ausgelöst wird. Beispielsweise kann der Startpunkt einer ansteigenden Einspritzratenrampe durch den erkannten Brennbeginn ausgelöst werden. Des Weiteren kann beispielsweise vorgesehen sein, einen Amplitudenfaktor für einen Einspritzratenverlauf aus einem Brennraumdruck, insbesondere aus einem mittleren Brennraumdruck zu ermitteln.
Gemäß einer Variante ist vorgesehen, dass auf Basis des ermittelten Parameters aus dem ersten Arbeitszyklus zusätzlich zumindest ein Einspritzverlauf eines nachfolgenden Zyklus geändert wird. Beispielsweise wird der ermittelte Regelverlauf ohne weitere Regelung für folgende Zyklen übernommen. Dies kann beispielsweise vorgesehen sein, um in einer übergeordneten Regelschleife mit einer größeren Zeitkonstante, die gegenüber einer Einspritzregelung größeren Totzeiten einer Abgasrückführungsregelung zu berücksichtigen. Des Weiteren kann vorgesehen sein, die in der Regelung ermittelte Steigung der Einspritzratenrampe für einen oder mehrere folgende Zyklen zu übernehmen. Für diesen Fall kann in diesen folgenden Zyklen beispielsweise der Einspritzbeginn und das Einspritzende festgelegt werden. Weiterhin kann vorgesehen sein, eine Amplitude aus dem ersten Zyklus für einen oder weitere folgende Zyklen zu übernehmen.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Regelung den Einspritzverlauf im ersten und dem direkt nachfolgenden zweiten Arbeitszyklus verändert. Beispielsweise beginnt die Regelung im ersten Arbeitszyklus und wirkt noch in den zweiten Arbeitszyklus hinein.
Gemäß einer anderen Weiterbildung wird wenigstens ein für wenigstens einen ersten Zylinder erzeugtes Steuersignal für eine Vorsteuerung einer Regelung eines Einspritzverlaufes wenigstens eines zweiten Zylinders verwendet. Dabei wird insbesondere ein Steuersignal in einem Arbeitszyklus des zweiten Zylinders aus einem unmittelbar vorhergehenden Arbeitszyklus des ersten Zylinders ermittelt. Beispielsweise nimmt die Vorsteuerung eine Adaption der Regelung des Einspritzverlaufes des zweiten Zylinders vor. Eine Adaption ist insbesondere bei Variationen bzw. Abweichungen in der Verbrennung zweckmäßig, welche beispielsweise durch Abweichungen im Ladedruck, der Abgasrückführungsrate, der Ladelufttemperatur, der Motortemperatur oder dergleichen hervorgerufen werden. Vorzugsweise wird durch die Vorsteuerung ein Regelaufwand verringert. Die Vorsteuerung nimmt insbesondere abhängig von bestehenden Abweichungen oder Variationen im Betriebszustand des Motors, zum Beispiel abhängig von Variationen des Ladedruckes, eine Anpassung des Einspritzverlaufes vor. Für eine Adaption ist beispielsweise vorgesehen, dass von der Regelung des Einspritzverlaufes eine Variation eines während eines Arbeitszyklus aufgenommenen Parameters erkannt und ausgeregelt wird, wobei der Regeleingriff als Vorsteuerwert gespeichert wird. Tritt eine derartige oder eine ähnliche Variation ein zweites Mal auf, kann für den Regeleingriff auf den gespeicherten Vorsteuerwert zurückgegriffen werden. Im Falle einer Ladedruckabweichung, beispielsweise im instationären Betrieb, wird die sich aus der Ladedruckabweichung ergebende Abweichung der Verbrennungslage herausgeregelt und abhängig von insbesondere der Größe der Ladedruckabweichung in einem Vorsteuerkennfeld hinterlegt. Wenn diese oder eine ähnliche Ladedruckabweichung ein weiteres Mal auftritt, ist die sich einstellende Regelabweichung des Verbrennungsschwerpunktes aufgrund des adaptierten Vorsteuerkennfeldes vorzugsweise von Anfang an kleiner.
Eine Adaption von Vorsteuerwerten erfolgt insbesondere schrittweise. Beispielsweise erfolgt eine Adaption ausgehend von einer ersten Phase einer Inbetriebnahme einer Verbrennungskraftmaschine sukzessive während eines Betriebes. Vorzugsweise wird nach einer Anlernzeit eine Regelung in einem weiten Bereich instationärer Arbeitspunkte verbessert.
Zur Erzeugung von Vorsteuerwerten werden beispielsweise Verbrennungskraftmaschinen von Vorserienfahrzeuge mit Drucksensoren ausgestattet und aus Dauerläufen unter variierenden Betriebsbedingungen Vorsteuerwerte gewonnen. Entsprechend können Vorsteuerwerte auch aus einem Prüfstandbetrieb gewonnen werden. Vorzugsweise gehen diese ermittelten Werte in nachfolgend produzierte Serienfahrzeuge ein. Beispielsweise kann dadurch in einem Serienfahrzeug auf einen Drucksensor verzichtet werden.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass eine Zylinderdrucküberwachung ausgeführt wird, um mittels dieser zumindest einen ersten Parameter zu gewinnen, der in die Regelung eingeht, und dass eine Änderung des Einspritzverlaufes bewirkt wird. Mit einer Zylinderdrucküberwachung können insbesondere Parameter aus der Gruppe umfassend Maximaldruck, mittlerer Druck, maximaler Druckanstieg, Schwerpunkt des Druckes in Bezug auf den Kurbelwellenwinkel, Wendepunkt in Bezug auf den Kurbelwellenwinkel und Druckanstieg in Folge eines Beginns der Verbrennung gewählt werden.
Ein Schwerpunkt einer Verbrennung in dem ersten und darauf nachfolgenden Zyklen wird gemäß einer Weiterbildung nach "Spät" durch eine Änderung des Einspritzverlaufes verschoben und stabilisiert. Dazu würde beispielsweise eine Haupteinspritzung in Richtung "Spät" verschoben. Insbesondere zur Vermeidung von kurzfristig erhöhten Verbrennungsgeräuschen werden eine oder mehrere Voreinspritzungen aktiviert, um einen Druckanstieg zu begrenzen. Vorzugsweise wird durch eine oder mehrere Voreinspritzungen die Neigung zu Aussetzern vermindert und die Verbrennung stabilisiert. Anstelle getrennter Vor- und Haupteinspritzungsimpulse kann eine kontinuierliche Einspritzung unter Verwendung eines insbesondere nach einem Beginn der Zündung ansteigenden Einspritzratenprofils verwendet werden.
In einer Variante nimmt die Regelung eine Änderung des Einspritzverlaufes bei einem Schaltvorgang eines mit der Verbrennungskraftmaschine gekoppelten Getriebes vor. Beispielsweise werden ein Beginn und/oder ein Ende von einer Haupteinspritzung und/oder einer Vor- bzw. Nacheinspritzung zur Erzielung eines harmonischen Momentenaufbaus während eines beim Schalten instationären Motorbetriebes angepasst. Insbesondere wird bei einem instationären Motorbetrieb, bei welchem es oftmals zu hohen Abgasrückführungsraten mit zu starker Verschleppung der Verbrennung kommen kann, ein disharmoni scher Momentenaufbau vermindert. Des Weiteren werden vorzugsweise zu hohe Kohlenwasserstoffraten vermindert.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Verbrennungskraftmaschine, vorzugsweise eine direkteinspritzende Verbrennungskraftmaschine eines Fahrzeuges, mit zumindest einer Einspritzvorrichtung zur Einspritzung von Brennstoff, insbesondere in eine jeweilige Brennkammer des Fahrzeuges, mit zumindest einer Regeleinheit, mit zumindest einem Sensor, der einen ersten Parameter während eines ersten Verbrennungszyklus aufnimmt, und der erste Parameter mit einem Verlauf, vorzugsweise einem Brennverlauf in der Brennkammer gekoppelt ist, wobei der Sensor mit der Regeleinheit verbunden ist, um dieser aufgenommene IST-Daten zur Verfügung zu stellen, die Regeleinheit eine Vergleichseinheit aufweist, über die ein Vergleich der IST-Daten mit SOLL-Daten erfolgt, und die Regeleinheit eine Anpassung aufweist, die im Rahmen einer Closed-Loop-Regelung zumindest mit der Einspritzvorrichtung gekoppelt ist, um in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs eine Anpassung der IST-Daten an die Soll-Daten innerhalb des ersten Verbrennungszyklus auszuführen.
Gemäß einer Ausgestaltung wird zumindest ein Sensor verwendet, der ein kontinuierlich betriebener Sensor zur Aufnahme eines Parameterverlaufs ist. Vorzugsweise sind alle Sensoren zur Aufnahme des ersten Parameters kontinuierlich über einen Verbrennungsverlauf in Betrieb. Gemäß einer Weiterbildung ist zumindest einer, insbesondere alle Sensoren als getaktet betriebene Sensoren eingesetzt, die diskrete Parameterwerte aufnehmen.
Beispielswiese weist die direkteinspritzende Verbrennungskraftmaschine des Fahrzeuges mit zumindest einer Einspritzvorrichtung zur Einspritzung von Brennstoff in eine jeweilige Brennkammer des Fahrzeugs eine Regeleinheit zur Regelung der Einspritzung auf, mit zumindest einem einer Brennkammer zugeordneten Sensor, der den ersten Parameter aufnimmt, der mit einem Brennverlauf in der Brennkammer gekoppelt ist, wobei der Sensor mit der Regeleinheit verbunden ist, wobei die Einspritzvorrichtung, die Regeleinheit und der Sensor jeweils derart kurze Reaktionszeiten aufweisen, dass deren Summe kleiner ist als eine Zeitdauer eines ersten Arbeitszyklus, vorzugsweise Verbrennungsverlauf, in dem die Regeleinheit eine Regelung des Einspritzverlaufes vornimmt, basierend auf zumindest dem durch den Sensor aufgenommenen ersten Parameters.
Gemäß einer Ausgestaltung ist dieses Verhältnis der Summe der Reaktionszeiten zu der Zeitdauer des Arbeitszyklus über den gesamten Betriebsbereich der Verbrennungskraftmaschine vorhanden. Gemäß einer anderen Ausgestaltung ist diese Bedingung nur in einem oder mehreren Betriebsbereichen der Verbrennungskraftmaschine vorhanden. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass eine Reaktionszeit von zumindest einer der zu beachtenden Komponenten geändert wird. So kann aufgrund dieser Änderung im gleichen Betriebsbereich einmal die Bedingung erfüllt und einmal nicht erfüllt werden. Vorzugsweise wird eine Änderung der Reaktionszeit vorgenommen, wenn sich ansonsten eine zu hohe Belastung einstellt, beispielsweise bei einer der Komponenten oder auch im Rahmen der Datenübertragung bzw. Datenweiterverarbeitung.
Als Einspritzvorrichtung in der vorzugsweise nach dem Otto- oder Dieselprinzip arbeitenden Verbrennungskraftmaschine wird insbesondere ein Hochdruckinjektor verwendet. Die Einspritzvorrichtung arbeitet dabei vorzugsweise mit Drücken von wenigstens 1 Kilobar, vorzugsweise wenigstens 1,5 Kilobar. Die Einspritzvorrichtung arbeitet vorzugsweise nach dem "Common Rail"-Prinzip. Eine Reaktionszeit eines Ansteuerventils liegt vorzugsweise unterhalb von 0,2 Millisekunden für den Zeitbedarf zwischen Ansteuerbeginn bis zum Offenstehen. In Verbindung mit einer Trägheit einer Düsennadel werden vorzugsweise Totzeiten unterhalb von 0,6 Millisekunden und bevorzugt unterhalb von 0,2 Millisekunden erreicht. Vorzugsweise werden Injektoren verwendet, die nach dem piezoelektrischen Prinzip arbeiten. Damit liegen die Reaktionszeiten der Einspritzvorrichtung deutlich unter dem Zeitbedarf von 20 Millisekunden einer vollständigen Umdrehung der Kurbelwelle bei einer Umdrehungszahl von 3000 Umdrehungen pro Minute, die hier beispielhaft genannt ist. Insbesondere liegt die Reaktionszeit auch deutlich unterhalb der Zeitdauer eines Verbrennungsvorganges etwa bei 8 Millisekunden im vorliegenden Beispiel von 3000 Umdrehungen pro Minute. Des Weiteren liegen die Reaktionszeiten der Einspritzvorrichtung vorzugsweise auch deutlich unterhalb der verwendeten Einspritzdauern von beispielsweise etwa 0,5 bis 3 Millisekunden.
Als Sensor wird vorzugsweise ein Sensor verwendet, welcher auf dem piezoelektrischen Prinzip beruht. Mit diesem wird vorzugsweise ein Druck im Brennraum gemessen. Insbesondere in Verbindung mit anderen Sensoren kann jedoch auch vorgesehen sein, andere Größen der Verbrennung zu vermessen. Beispielsweise kann ein optischer Sensor zur Vermessung einer Verbrennungsintensität verwendet werden. Weiterhin kann ein Ionenstromsensor verwendet werden, der einen Ionenstrom misst, welcher mit einem Verbrennungsvorgang in Verbindung gebracht werden kann. Insbesondere können verschiedene Sensoren verwendet werden, welche einander ergänzende Informationen liefern. Ver schiedene Prinzipien, wie beispielsweise eine Druckmessung prinzipiell erfolgen kann und wie beispielsweise eine Druckmessvorrichtung vorzugsweise in eine Zündkerze integriert ausgeführt werden kann, gehen beispielsweise aus EP 1 637 806 A1 , aus US 2005 252297 , aus EP 1 519 175 hervor. Auf diese Druckschriften wird diesbezüglich im Rahmen der Offenbarung verwiesen.
Der Parameter ist vorzugsweise aus der Gruppe umfassend mittlerer Brennraumdruck, mittlerer Verbrennungsdruck, Beginn des Verbrennungsvorganges, Druckanstieg infolge des Verbrennungsbeginnes, Schwerpunkt des Druckes, Spitzenwert des Druckes, Änderungsrate des Druckes und Wendepunkt im Druckverlauf gewählt.
Die Brennkammer des Fahrzeuges ist insbesondere so ausgestaltet, dass sie zu einer Homogenisierung der Ladung beiträgt. Einlasssystem und Muldenoberfläche des Kolbens sind vorzugsweise so ausgestaltet, dass eine Tumble- oder Drallerzeugung der Ladung bewirkt wird.
Die Regeleinheit weist vorzugsweise Zyklenzeiten unterhalb von 0,2 Millisekunden auf, was beispielsweise durch eine entsprechend hohe Taktung eines Mikroprozessors gewährleistet wird. Als Ausgangsgröße weist die Regeleinheit beispielsweise einen Spannungsausgang zur Ansteuerung einer Endstufe der Injektorvorrichtung auf. Als Eingangssignal wird insbesondere der von dem Sensor aufgenommene Parameter verwendet. Darüber hinaus kann wenigstens ein weiterer Parameter vorgesehen sein, welcher aus der Gruppe umfassend Ladedruck, Saugrohrtemperatur, Einspritzmenge, Einspritzcharakteristik, Einspritzbeginn, Raildruck, Winkelgebersignal, Betriebsmodus und Endstufenausgangssignal gewählt werden kann. Mit Hilfe der Ausgangsspannung werden insbesondere Einspritzbeginn und Einspritzcharakteristik bzw. Einspritzverlauf gesteuert.
Die Regeleinheit ist insbesondere verbindbar mit einer Speichervorrichtung. In dieser können beispielsweise Kennfelder zur Vorsteuerung bestimmter Betriebszustände hinterlegt sein. Der Speicher kann beispielsweise in einer Motorsteuerung oder aber in der Regeleinheit selbst angeordnet sein. Des Weiteren kann die Regeleinheit in die Motorsteuerung integriert sein.
Gemäß einer Weiterbildung ist die Regeleinheit mit einer Überwachung eines Partikelfilters verbunden, wobei die Regeleinheit den Einspritzverlauf zur Regenerierung des Partikelfilters anpasst. Die Überwachung liefert beispielsweise Informationen über einen Füllgrad des Partikelfilters. Insbesondere erkennt die Überwachung, wann eine Regeneration des Partikelfilters erforderlich ist. Bei einer Regenerierung wird der Einspritzverlauf beispielsweise dahingehend angepasst, dass durch wenigstens eine Nacheinspritzung ein Schwerpunkt der Einspritzrate in Richtung "Spät" eingestellt wird. Insbesondere kann gegen Ende des Verbrennungsvorganges wenigstens eine Nacheinspritzung erfolgen.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Regeleinheit mit zumindest einer Emissionsüberwachung gekoppelt ist, wobei die Regeleinheit den Einspritzverlauf zur Emissionsminderung anpasst. Die Emissionsüberwachung überwacht Größen aus der Gruppe umfassend Sauerstoffgehalt, Kohlenwasserstoffgehalt, Stickoxydkonzentration, Rußpartikelgröße und Abgastemperatur. Hierzu können beispielsweise Kennfelder unter Verwendung verschiedener Einspritzverläufe aufgezeichnet werden, aus denen dann für die Emission günstige Betriebspunkte ausgewählt werden. Des Weiteren kann vorzugsweise eine Closed-Loop-Regelung erfolgen, wobei die Zyklenzeit der Regelung aufgrund der im Vergleich zum Verbrennungsvorgang größeren Totzeiten des Abgassystemes deutlich größer ist als die Reaktionszeit der Einspritzregelung. Insbesondere ist eine Einspritzregelung mit einer kleinen Zyklenzeit von beispielsweise etwa 0,2 Millisekunden vorgesehen, der eine Emissionsregelung mit einer größeren Zyklenzeit überlagert ist. Die Zyklenzeit der Emissionsüberwachung liegt dabei beispielsweise im Bereich etwa einer Sekunde. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass anhand der Emissionsregelung ein Sollwert der Einspritzverlaufsregelung vorgegeben wird.
Gemäß einer Weiterbildung ist eine Zylinderdrucküberwachung vorgesehen, die mit der Regeleinheit gekoppelt ist. Die Zylinderdrucküberwachung überwacht vorzugsweise die Drücke der verschiedenen Zylinder der Verbrennungskraftmaschine. Insbesondere ist die Zylinderdrucküberwachung vorgesehen, um in Verbindung mit der Regeleinheit eine einheitliche Druckentfaltung in den jeweiligen Zylindern der Verbrennungskraftmaschine zu erzielen. Beispielsweise werden Mittel- oder/und Spitzendruck in den jeweiligen Zylindern mittels der Regeleinheit so eingestellt, dass diese in etwa identisch sind. In einer ersten Variante kann vorgesehen sein, eine Regeleinheit und einen Sensor für jeweils einen Zylinder zu verwenden. In einer weiteren Variante kann vorgesehen sein, eine gemeinsame Regeleinheit für mehrere Zylinder der Verbrennungskraftmaschine zu verwenden. In diesem Fall weist die Regeleinheit entsprechende Eingänge für die verschiedenen Sensoren der jeweiligen Zylinder auf. Des Weiteren weist die Regeleinheit in diesem Fall entsprechend verschiedene Ausgänge für die jeweiligen Einspritzvorrichtungen der zugehörigen Zylinder auf. Insbesondere kann vorgesehen sein, in einem ersten Zylinder ermittelten Brennverlauf zur Bemessung eines Einspritzverlaufes in einem zweiten Zylinder einzustellen.
Eine Datenübertragung erfolgt vorzugsweise über einen seriellen Datenbus, wobei vorzugsweise eine Datenübertragungsrate von zumindest 500 kbit/s zur Verfügung gestellt wird.
Gemäß einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Einspritzvorrichtung zumindest einen Injektor aufweist, der mit einem Piezoelement gekoppelt ist. Das Piezoelement ist dabei vorzugsweise so in den Injektor integriert, dass eine Einspritzdüse mittels eines durch das Piezoelement erzeugten hydraulischen Druckes aus dem Sitz gehoben werden kann. Das Piezoelement ist dabei vorzugsweise so im Injektor integriert, dass möglichst kurze Leitungen zur Einspritzdüse realisiert werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen im Einzelnen erläutert. Die dort dargestellten Ausgestaltungen sind jedoch nicht beschränkend auszulegen oder auf die einzelne Zeichnung beschränkt. Vielmehr sind jeweils in der Beschreibung einschließlich der Figurenbeschreibung sowie in den Figuren gezeigte Merkmale zu Weiterbildungen miteinander kombinierbar.
Es zeigen:
1: ein erstes Signalflussschema,
2: ein zweites Signalflussschema,
3: ein drittes Signalflussschema,
4: eine erste Einspritzcharakteristik
5: eine zweite Einspritzcharakteristik,
6: eine dritte Einspritzcharakteristik,
7: eine vierte Einspritzcharakteristik und
8: ein viertes Signalflussschema.
1 zeigt ein erstes Signalflussschema 1. Eine Regeleinheit 2 weist verschiedene, nicht im Einzelnen dargestellte Eingänge auf, welche zur Einspeisung eines Druckverlaufes 3, eines Endstufenausganges 4, eines Ladedruckes 5, einer Saugrohrtemperatur 6, einer Einspritzmenge 7, einer Einspritzcharakteristik 8, eines Einspritzbeginnes 9, eines Raildruckes 10 sowie eines Winkelgebersignals 11 vorgesehen sind. Aus diesen Eingangswerten errechnet die Regeleinheit 2 ein Steuersignal 12, welches für eine Steuerung einer Ausgangsspannung einer Endstufe eine Injektoransteuerung vorgesehen ist.
Kern der Regeleinheit 2 ist ein Mikroprozessor, welcher anhand von in einem nicht dargestellten Speicher enthaltenen Regelanweisungen eine entsprechende Regelung vornehmen kann.
Als Bezugspunkt für den Druckverlauf wird vorzugsweise ein Kurbelwellenwinkel herangezogen. Dieser wird beispielsweise mit dem Winkelgeber an die Regeleinheit 2 übermittelt. In einer anderen Ausgestaltung kann auch vorgesehen sein, alternativ oder zusätzlich als Bezug für einen Verlauf die Zeit zu wählen.
Das erste Signalflussschema 1 wird für eine Regelung eines Einspritzverlaufes herangezogen. Gewünschte Einspritzmenge 7 und gewünschter Einspritzbeginn 9 werden beispielsweise aus einem nicht dargestellten Kennfeld gemäß einem ebenfalls nicht dargestellten Fahrerwunsch gewählt.
Mittels des Eingangsparameters Einspritzcharakteristik 8 wird beispielsweise vorgegeben, ob es sich um mehrere Einspritzimpulse oder aber um einen kontinuierlichen Einspritzverlauf handeln soll. Insbesondere kann die Einspritzcharakteristik aus verschiedenen Klassen von Einspritzverläufen gewählt werden.
Im Folgenden werden gleichwirkende Element mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
2 zeigt ein zweites Signalflussschema 13. Dieses liegt einer Closed-Loop-Regelung eines Einspritzbeginnes zugrunde. Einer zweiten Regeleinheit 14 werden eine Reihe von Eingangsgrößen zugeführt, die im Einzelnen eine Verbrennungsschwerpunktlage 15, ein Lambda-Wert 16, welcher in einem Saugrohr ermittelt wird, ein Ladedruck 5, eine Saugrohrtemperatur 6, ein Raildruck 10 und ein Betriebsmodus 17 sind. Die Verbrennungsschwerpunktlage 15 wird beispielsweise mit Hilfe des Sensors, welcher den Brennraumdruck aufnimmt, in Verbindung mit dem Kurbeldrehwinkelsensor ermittelt. Über den Betriebsmodus ist beispielsweise vorwählbar, in welchem Zustand der Verbrennungsmotor betrieben werden soll. Beispielsweise kann der Verbrennungsmotor in einem Regenerationsbetrieb für einen Dieselrußpartikelfilter betreiben werden. Des Weiteren kann als Betriebsmodus beispielsweise eine fette oder eine magere Verbrennung vorgesehen sein. Eine Vorgabe eines Betriebsmodus erfolgt beispielsweise anhand eines Kennfeldes oder anhand eines Fahrerwunsches.
Als Ausgangsgrößen berechnet die zweite Regeleinheit 14 einen Einspritzbeginn 9 sowie einen Einspritzcharakteristik 8. Diese beiden Ausgangsgrößen können beispielsweise in die erste Regeleinheit 2 aus dem ersten Signalflussschema eingespeist werden. Die Einspritzcharakteristik wird vorzugsweise an den Betriebsmodus angepasst. Beispielsweise ist bei der Verbrennung in einem hochlastigen Betriebspunkt vorgesehen, im direkten Anschluss an eine Starteinspritzung bei Brennbeginn eine Steigerung der Einspritzrate vorzunehmen und die Einspritzung schließlich abrupt enden zu lassen. Bei einem instationären Motorbetrieb mit kurzfristig hohen Abgasrückführungsraten kann dagegen vorgesehen sein, eine Haupteinspritzung in Richtung spät zu verschieben und gegebenenfalls zusätzlich eine Voreinspritzung vorzusehen. Des Weiteren können beispielsweise in einem Regenerationsbetriebsmodus für einen Dieselrußpartikelfilter eine oder mehrer Nacheinspritzungen vorgesehen werden.
3 zeigt ein drittes Signalflussschema 18, welches einer Regelung einer Einspritzmenge zugrunde liegt. Bei dieser Regelung handelt es sich ebenfalls um eine Closed-Loop-Regelung. Einer dritten Regeleinheit 19 werden als Eingangsgrößen ein mittlerer Brennraumdruck 20 sowie ein Fahrerwunsch 21 zugeführt. Der Fahrerwunsch 21 wird beispielsweise aus einer Gaspedalstellung bzw. einer Gaspedalbeschleunigung ermittelt. Insbesondere findet ein gewählter Gang eines Getriebes Berücksichtigung bei der Ermittlung des Fahrerwunsches. Als Ausgangsgröße berechnet die dritte Regeleinheit 19 eine Einspritzmenge 7. Diese kann beispielsweise der ersten Regeleinheit 2 gemäß dem ersten Signalflussschema 1 zugeführt werden. Bei der Ermittlung der Einspritzmenge wird vorzugsweise berücksichtigt, dass sich je nach Betriebszustand, insbesondere je nach Abgasrückführungsrate oder Ladedruck, in Abhängigkeit von der Einspritzmenge ein unterschiedlicher mittlerer Zylinderdruck einstellt. Zusätzlich oder alternativ können auch unterschiedlich sich einstellende Zylinderdrücke berücksichtigt werden. Bevorzugt kann mit einer Regelung einer Einspritzmenge der mittlere Zylinderdruck trotz einer Variation übriger Betriebsparameter wie beispielweise der Abgasrückführungsrate oder des Ladedruckes auf einen gewünschten Wert eingestellt werden.
Die vorstehend dargelegten Regeleinheiten 1, 14, 19 sind jeweils einem Brennraum bzw. einem Zylinder zugeordnet. Dementsprechend ist das Steuersignal 12 zur Ansteuerung eines dem jeweiligen Zylinder zugeordneten Injektors vorgesehen. In einer anderen Variante kann vorgesehen sein, die jeweils einem Zylinder zugeordneten Eingangsgrößen für jeden Zylinder getrennt als Eingangsgröße einer gemeinsamen Regeleinheit vorzusehen. Die übrigen Eingangsgrößen, welche sich für eine Regelung eines Einspritzzulaufes der jeweiligen Brennräume bzw. Zylinder nicht unterscheiden, sind vorzugsweise nur einmal als Eingangsgröße an der gemeinsamen Regeleinheit vorgesehen. Diese der Regelung aller Zylinder gemeinsamen Größe sind insbesondere Raildruck, Ladedruck, Saugrohrtemperatur, Lambda-Wert sowie Betriebsmodus. Entsprechend sind in der nicht dargestellten gemeinsamen Regeleinheit für jeden Zylinder getrennt jeweils ein Steuersignal vorgesehen. Vorzugsweise ist bei Verwendung der gemeinsamen Regeleinheit vorgesehen, dass wenigstens ein für wenigstens einen Zylinder erzeugtes Steuersignal für eine Vorsteuerung einer Regelung wenigstens eines anderen Zylinders verwendet wird.
4 zeigt eine erste Einspritzcharakteristik 22. Dargestellt sind ein Einspritzratenverlauf 23 über einem Kurbelwellenwinkel α sowie ein Druckverlauf 24 über dem Kurbelwellenwinkel α. Zu Beginn des Einspritzvorganges ist eine Starteinspritzung 25 vorgesehen, welche eine konstante Einspritzrate über einen ersten Kurbelwellenwinkelabschnitt 26 aufweist. Mit Beginn eines Brennbeginnes am Kurbelwellenwinkel α₁ geht die konstante Rate in eine ansteigende Ratenrampe 27 über. Gegen Ende der Einspritzung wird die Einspritzrate für eine kurze Zeit auf einem konstanten Niveau 28 gehalten, um dann abrupt auf Null abzufallen.
Die Steigerung der Einspritzrate bei Brennbeginn erhöht vorzugsweise eine Turbulenz im Brennraum. Das abrupte Einspritzende bewirkt vorzugsweise, dass infolge eines heißen Verbrennungsendes gute Voraussetzungen zur Nachoxidation bereitgestellt werden.
Der Einspritzratenverlauf 23 korrespondiert mit dem Druckverlauf 24. Infolge der ansteigenden Ratenrampe 27 wird der Druckverlauf 24 jedoch in einem zweiten Druckverlauf 29 fortgesetzt. Dieser zweite Druckverlauf 29 ist gegenüber dem ersten Druckverlauf 24 in Richtung "Spät" verschoben.
5 zeigt eine zweite Einspritzcharakteristik 30. Dargestellt sind wiederum ein Druckverlauf 24 sowie ein Einspritzratenverlauf 23. Zur Aussetzervermeidung und zur Stabilisierung der Verbrennung in Verbindung mit einer Verschiebung einer Haupteinspritzung 31 in Richtung spät ist eine Voreinspritzung 32 vorgesehen. Im instationären Motorbetrieb kann es bei kurzfristig zu hohen Abgasrückführungsraten zu einer starken Verschleppung der Verbrennung kommen, die insbesondere zu sehr hohen Kohlenwasserstoffraten als auch zu einem disharmonischen Momentenaufbau führen kann. Dies macht sich in einer deutlichen Abweichung des Druckverlaufes von einem gewünschten Druckverlauf 33 bemerkbar. Im Einzelnen ist ein zweiter Druckverlauf 29 deutlich in Richtung "Spät" verschoben. Zur Abhilfe wird eine Haupteinspritzung 31 in Richtung "Früh" verschoben, wobei insbesondere zur Aussetzervermeidung und Stabilisierung der Verbrennung instationär eine oder mehrere Voreinspritzungen 32 aktiviert werden. Damit ergibt sich ein korrigierter Druckverlauf 34.
6 zeigt eine dritte Einspritzcharakteristik 35. Dargestellt sind wiederum ein Druckverlauf 24 sowie ein Einspritzratenverlauf 23. Bei einem instationären Motorbetrieb mit kurzfristig zu niedrigen Abgasrückführungsraten kann es zu einem steilen Druckanstieg 36 kommen, welcher sich in einer deutlichen Abweichung von einem gewünschten Verlauf 33 bemerkbar macht. Zur Vermeidung von kurzfristig erhöhten Verbrennungsgeräuschen wird zur Abhilfe neben einer Verschiebung einer Haupteinspritzung 31 in Richtung spät eine oder mehrere Voreinspritzungen aktiviert, um den Druckanstieg zu begrenzen.
7 zeigt eine vierte Einspritzcharakteristik 37. Diese ist beispielsweise zur Stabilisierung von sehr späten Haupteinspritzungen insbesondere in Betriebspunkten sehr kleiner Last oder bei einem Regenerationsbetrieb eines Dieselrußpartikelfilters vorgesehen. Dargestellt sind wiederum ein Druckverlauf 24 sowie ein Einspritzratenverlauf 23 in Abhängigkeit des Kurbelwellenwinkels α. Für eine günstige Mengenregelung zum homogenen Momentenaufbau sind mehrere Voreinspritzungen 32 sowie eine deutlich in Richtung spät verschobene Haupteinspritzung 31 vorgesehen. Damit ergibt sich ein korrigierter Druckverlauf 34, welcher gegenüber einem gewöhnlichen Druckverlauf 38 deutlich in Richtung "Spät" verschoben ist. Dementsprechend verlagert sich ein nicht im Einzelnen dargestellter Verbrennungsschwerpunkt deutlich in Richtung "Spät".
8 zeigt schließlich ein viertes Signalflussschema 39. Dieses liegt einer Closed-Loop-Regelung einer Einspritzrate zugrunde. Im Einzelnen ist eine vierte, eine fünfte und eine sechste Regeleinheit 40, 41, 42 vorgesehen. Die vierte Regeleinheit 40 dient der Berechnung eines Startpunktes der Einspritzung. Die fünfte Regeleinheit 41 dient der Berechnung eines Starts der Einspritzratenänderung. Die sechste Regeleinheit 42 dient der Berechnung des Einspritzendes anhand eines Vergleichs des integrierten Endstufenausganges mit der gewünschten Kraftstoffmenge. Die jeweiligen Ausgangssignale 43, 44, 45 werden zu einem gesamten Steuersignal 12 verknüpft, welches zur Steuerung einer Ein spritzvorrichtung dient. Als Eingangsgrößen liegen der vierten Regeleinheit 40 eine Einspritzcharakteristik 8, ein Einspritzbeginn 9 sowie ein Winkelgebersignal 11 zugrunde.
Der fünften Regeleinheit 41 wird eine Einspritzcharakteristik 8 sowie ein Brennbeginn 43 zugeführt. Der Brennbeginn wird beispielsweise mittels eines Drucksensors aus einem Druckanstieg in einem Brennraum ermittelt.
Der sechsten Regeleinheit 42 wird in einer Einspritzcharakteristik 8 ein Endstufenausgangssignal 3 ein Winkelgebersignal 11 sowie eine Einspritzmenge 7 als Eingangsgrößen zugeführt. Die Einspritzmenge 7 kann dabei beispielsweise mittels der dritten Regeleinheit gemäß dem dritten Signalflussschema bereitgestellt werden. Entsprechend kann der Einspritzbeginn 9 sowie die Einspritzcharakteristik 8 durch die zweite Regeleinheit gemäß dem zweiten Signalflussschema bereitgestellt werden.
9 zeigt ein Beispiel eines Ausgleichs unterschiedlicher Kraftstoffe über ein Anpassung unter vorzugsweiser Nutzung einer Voreinspritzung, in diesem Falle ein Kraftstoff wie er in den USA benutzt wird und einer wie er in Europa eingesetzt wird, die an einer Verbrennungskraftmaschine eingesetzt werden. Über ein zylinderdruckgeführtes Einspritzmanagement kann ein annähernd gleicher Brennverlauf erzielt werden.
10 zeigt ein weiteres Beispiel insbesondere eines zylinderdruckgeführten Einspritzmanagements. Hierbei wird eine dargestellte Voreinspritzung so geregelt, dass ein Maximalwert MFB (Mass Fraction Burned) über die Quantität einer Voreinspritzung regelbar ist. Um eine Lage der Voreinspritzung zu regeln, wird ebenfalls auf den MFB-Wert abgestellt, in diesem Falle dem 50% Max-MFB-Wert. Über eine Regelung des Beginns dieses Werts kann eine Regelung dieses Werts erfolgen. Auf diese Weise kann zum Beispiel je nach Vorgabe der Brennverlauf in Richtung Abgasemission und/oder Geräuschemission optimiert werden. Im übrigen geht hierbei auch hervor, dass zwischen einer Voreinspritzung und einer Haupteinspritzung unterschieden wird.
11 zeigt exemplarisch einen Einfluss der Verschiebung eines Beginns der Voreinspritzung. Wird der Beginn in Richtung des oberen Totpunktes verschoben, steigt der Wert Max-MFB der Voreinspritzung an. Ursächlich hierfür ist eine vollständigere Verbrennung je näher der obere Totpunkt erreicht wird, da damit ein Anstieg der Temperatur wie auch des Druckes verbunden ist.
12 zeigt ein weiteres Beispiel eines zylinderdruckgeführten Einspritzmanagements. Ein Verbrennungsschwerpunkt, eine Verbrennungsdauer und eine Max-Rate des MFB-Werts sind erste Regelvariablen für eine Hautverbrennung. Der Verbrennungsschwerpunkt wird erfolgreich durch eine Änderung des Beginns einer Haupteinspritzung angepasst. Die Verbrennungsdauer und die Max-Rate des MFR-Werts werden vorzugsweise durch Änderung eines Rail-Drucks bei einer Dieseleinspritz-Verbrennungskraftmaschine und durch Änderung einer Abgasrückführungsrate angepasst. Vorzugsweise ist hierfür vorgesehen, dass einer Verbrennung der Voreinspritzung vor einem Beginn einer Haupteinspritzung liegen. Vorzugsweise weist die Voreinspritzung auch eine Minimalmenge auf.
13 zeigt exemplarisch eine Ausgestaltung einer Regelstrategie eines zylinderdruckgeführten Einspritzmanagements. Die jeweiligen Angaben sind beispielhaft und nicht beschränkend auszulegen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19749817 A1 [0002]
- WO 2005/005813 A2 [0002]
- EP 1637806 A1 [0053]
- US 2005252297 [0053]
- EP 1519175 [0053]

Claims

Verfahren zur Regelung eines Einspritzverlaufes einer Verbrennungskraftmaschine eines Fahrzeuges, bei der ein Brennstoff eingespritzt wird, wobei die Regelung vorsieht, dass zumindest ein mit einem Verlauf, insbesondere einem Verbrennungsverlauf in Zusammenhang stehender erster Parameter während eines ersten Verbrennungszyklus ermittelt wird, ein Vergleich des ersten Parameter mit einem vorgebbaren zweiten Parameter erfolgt und über den Vergleich, insbesondere über eine Abweichung zwischen den beiden Parametern, eine Anpassung einer Einspritzung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung zeitlich und/oder mengenmäßig erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzung in einem ersten Verbrennungszyklus in Abhängigkeit von dem während des ersten Verbrennungszyklusses aufgenommenen Parameter geändert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf Basis des ermittelten ersten Parameters aus dem ersten Verbrennungszyklus zumindest eine Einspritzung eines nachfolgenden Verbrennungszyklusses geändert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgebbare zweite Parameter in Abhängigkeit von zumindest Emissionsverhalten, Kraftstoffverbrauch und Verbrennungsgeräusch ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Parameter einer lastabhängigen und drehzahlabhängigen Optimierung folgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein für wenigstens einen ersten Zylinder erzeugte Wert der Regelung der Einspritzung für wenigstens einen zweiten Zylinders verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine adaptive Regelung zur Anpassung genutzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Parameter als Parameterverlauf aufgenommen und miteinander verglichen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zylinderdruck überwacht wird, um daraus einen Parameterverlauf zu gewinnen, der in die Regelung eingeht und eine Änderung des Einspritzung bewirkt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt eines Brennverlauf zur Ermittlung der Anpassung herangezogen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt eines Temperaturverlauf zur Ermittlung der Anpassung herangezogen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt eines Polytropenkoeffizientenverlaufs zur Ermittlung der Anpassung herangezogen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt eines Heizverlaufs zur Ermittlung der Anpassung herangezogen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem Zylinderdruckverlauf ein Wert ermittelt wird, der zur Anpassung einer Gesamteinspritzmenge der Einspritzung in einem Verbrennungszyklus erhöht oder erniedrigt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Zylinderdruckverlauf ein Mitteldruck berechnet und weiterverarbeitet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Anpassung ein vollständiger Verlauf des Parameters genutzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem Verlauf ein oder mehrere charakteristische Merkmale ausgewählt und zur Anpassung der Einspritzung genutzt werden, wobei das charakteristische Merkmal aus der Gruppe gewählt wird, die zumindest umfasst: gebildeter Mittelwert, Steigung einer Tangente, Maximum, Minimum, Beginn, Ende und/oder Dauer jeweils bezogen auf den Verlauf.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorsteuerung auf Basis von adaptiv gewonnenen Werten zur Minimierung eines Regeleingriffs bei der Anpassung der Einspritzung eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anpassung zumindest ein auf die Verbrennungskraftmaschine bezogener Massenstrom, ein Druck und/oder eine Temperatur geändert wird.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einspritzdruck, ein Raildruck, ein Ladedruck, eine Saugrohrtemperatur, eine Abgastemperatur, eine Ladungsbewegung in einem Zylinder und/oder eine Luftmenge der Verbrennungskraftmaschine geändert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anpassung zumindest eine Voreinspritzregelung ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine Voreinspritzung zusätzlich ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine Voreinspritzung bezüglich ihrer zeitlichen Lage, ihres zeitlichen Verlaufs und/oder bezüglich ihrer Menge angepasst geregelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Voreinspritzregelung mehr als eine Voreinspritzung in einem Verbrennungszyklus ausführt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Betrieb eines Dieselpartikelfilters in einem Regenerationsbetrieb bei einer detektierten Störung der Verbrennung einer Voreinspritzung vor einer Haupteinspritzung eine zusätzliche Voreinspritzung im selben Verbrennungszyklus erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Feststellung einer Störung einer Verbrennung einer Voreinspritzung in einem ersten Zylinder eine für den ersten Zylinder getroffene Anpassung auch für einen zweiten Zylinder übernommen wird, bevor dort die Voreinspritzung erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abgasrückführungsrate geregelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abgasrückführungsrate festgestellt wird und zur Anpassung eine Erhöhung eines Einspritzdrucks vorgenommen wird.
Verfahren zur Regelung eines Einspritzverlaufes einer Verbrennungskraftmaschine eines Fahrzeuges, vorzugsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere zylinderdruckgeführte Regelung, bei der aus einem Brennverlauf zumindest für einen nachfolgenden Brennverlauf, insbesondere während eines Brennverlaufs ein Einfluss eines genutzten Treibstoffs ausgeregelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über eine Anpassung mittels einer Voreinspritzregelung unterschiedliche Kraftstoffe ausgeglichen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwerpunkt einer Verbrennung zur Anpassung einer Voreinspritzung genutzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Maximalwert eines Verhältnisses MFB (Mass Fraction Burned) von einer Voreinspritzung zur Anpassung eines Mengenstroms dieser oder einer nachfolgenden Voreinspritzung genutzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lage eines Maximalwerts MFB (Mass Fraction Burned) zur Anpassung eines Beginns dieser oder einer nachfolgenden Voreinspritzung genutzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anpassung über eine Regelung einer Voreinspritzung in einem ersten, niedrigeren Lastbereich eine Verbesserung einer HC-Emission verfolgt, und in einem zweiten, höheren Lastbereich eine Verbesserung einer Geräuschemission verfolgt.
Verbrennungskraftmaschine, vorzugsweise direkteinspritzende Verbrennungskraftmaschine eines Fahrzeuges, mit zumindest einer Einspritzvorrichtung zur Einspritzung von Brennstoff insbesondere in eine jeweilige Brennkammer des Fahrzeuges„ mit zumindest einer Regeleinheit (2; 14; 19; 40; 41; 42), mit zumindest einem Sensor, der einen ersten Parameter während eines ersten Verbrennungszyklus aufnimmt, und der erste Parameter mit einem Verlauf, vorzugsweise einem Brennverlauf in der Brennkammer gekoppelt ist, wobei der Sensor mit der Regeleinheit verbunden ist, um dieser aufgenommene IST-Daten zur Verfügung zu stellen, die Regeleinheit eine Vergleichseinheit aufweist, über die ein Vergleich der IST-Daten mit SOLL-Daten erfolgt, und die Regeleinheit eine Anpassung aufweist, die im Rahmen einer Closed-Loop-Regelung zumindest mit der Einspritzvorrichtung gekoppelt ist, um in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs eine Anpassung der IST-Daten an die Soll-Daten innerhalb des ersten Verbrennungszyklus auszuführen.
Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein kontinuierlich betriebener Sensor zur Aufnahme eines Parameterverlaufs ist.
Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein getaktet betriebener Sensor ist, der diskrete Parameterwerte aufnimmt.
Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinheit (2; 14; 19; 40; 41; 42) mit einer Überwachung eines Partikelfilters verbunden ist, wobei die Regeleinheit (2; 14; 19; 40; 41; 42) den Einspritzverlauf zur Regenerierung des Partikelfilters anpasst.
Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinheit (2; 14; 19; 40; 41; 42) mit zumindest einer Emissionsüberwachung gekoppelt ist, wobei die Regeleinheit (2; 14; 19; 40; 41; 42) den Einspritzverlauf (23) zur Emissionsminderung anpasst.
Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zylinderdrucküberwachung vorgesehen ist, die mit der Regeleinheit (2; 14; 19; 40; 41; 42) gekoppelt ist.
Verbrennungskraftmaschine vorzugsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anpassung zum Ausgleich einer Kraftstoffänderung vorgesehen ist, die auf eine Auswertung vorzugsweise eines Verlaufs eines Parameters, insbesondere eines Zylinderdrucks eines Verbrennungszyklus zurückgreift.
Verwendung eines Verfahrens und/oder einer Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüchen im Rahmen einer Closed-Loop-Regelung.