DE102008001784B4

DE102008001784B4 - Steuergerät, Verfahren, Computerprogramm und Computerprogrammprodukt zum Betreiben einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102008001784B4
Application number: DE102008001784.1A
Authority: DE
Inventors: Helerson Kemmer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-05-15
Filing date: 2008-05-15
Publication date: 2020-04-02
Anticipated expiration: 2028-05-16
Also published as: JP2009275707A; JP5630970B2; DE102008001784A1

Abstract

Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine (1000), bei dem Kraftstoff mittels eines ersten Einspritzventils (1040) und mittels eines zweiten Einspritzventils (1045) zur Verbrennung in eine Brennkammer (1075) eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Schritte umfasst:a) Vorgabe einer ersten einzuspritzenden Kraftstoffmenge,b) Ansteuern des ersten Einspritzventils (1040) zum Einspritzen der ersten einzuspritzenden Kraftstoffmenge gemäß einer ersten Zuordnungsvorschrift (Z1), die der ersten einzuspritzenden Kraftstoffmenge einen ersten Sollwert (S1) eines ersten Ansteuersignals (205), insbesondere mittels Interpolation, zuordnet,c) Ermitteln eines ersten Ist-Werts (I1) einer aus der Verbrennung einer durch die Ansteuerung des ersten Einspritzventils (1040) im Schritt b) eingespritzten ersten tatsächlichen Kraftstoffmenge (q) resultierenden Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine (1000),d) Vorgabe einer zweiten einzuspritzenden Kraftstoffmenge,e) Ansteuern des ersten Einspritzventils (1040) zum Einspritzen der ersten einzuspritzenden Kraftstoffmenge und zusätzlich Ansteuern des zweiten Einspritzventils (1045) zum Einspritzen der zweiten einzuspritzenden Kraftstoffmenge gemäß einer zweiten Zuordnungsvorschrift (Z2), die der zweiten einzuspritzenden Kraftstoffmenge einen zweiten Sollwert (S2) eines zweiten Ansteuersignals (225), insbesondere mittels Interpolation, zuordnet,f) Ermitteln eines zweiten Ist-Werts (12) der aus der Verbrennung der durch die Ansteuerung des ersten Einspritzventils (1040) im Schritt e) eingespritzten ersten tatsächlichen Kraftstoffmenge (q) und einer durch die Ansteuerung des zweiten Einspritzventils (1045) im Schritt e) eingespritzten zweiten tatsächlichen Kraftstoffmenge (q2) resultierenden Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine (1000),g) Ermittlung einer Abweichung (A) zwischen dem ersten Ist-Wert (I1) und dem zweiten Ist-Wert (12), insbesondere eines Kraftstoffmengenüberschusses,h) Ermittlung einer korrigierten zweiten Zuordnungsvorschrift (Z2korr) des zweiten Einspritzventils (1045), durch die der zweite Sollwert (S2) des zweiten Ansteuersignals (225) der Abweichung (A) zugeordnet wird.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht von einem Verfahren, einem Steuergerät, einem Computerprogramm und einem Computerprogrammprodukt zum Betreiben einer Brennkraftmaschine nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren und Vorrichtungen zum Betreiben einer Brennkraftmaschine bekannt, bei denen Kraftstoff mit einem ersten Einspritzventil in ein Saugrohr und mit einem zweiten Einspritzventil direkt in eine Brennkammer der Brennkraftmaschine eingespritzt werden, wobei Ventilkennlinien verwendet werden, die eine für das jeweilige Ventil charakteristische Zuordnung einer vorgegebenen Kraftstoffmenge zu einem Sollwert für ein Ansteuersignal beschreiben. Diese Ventilkennlinien berücksichtigen jedoch keine beispielsweise durch Fertigungstoleranzen bedingten ventilindividuellen Abweichungen einer tatsächlich mit dem Ventil eingespritzten Kraftstoffmenge von einer vorgegebenen einzuspritzenden Kraftstoffmenge.
Aus der Offenlegungsschrift US 2005/0 235 960 A1 ist eine elektronische Steuereinheit bekannt, die einen Korrekturwert und einen zweiten Korrekturwert ermittelt. Der erste Korrekturwert dient dazu eine Abweichung eines tatsächlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in Bezug auf ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu kompensieren, falls Kraftstoff in jeden Brennraum zugeführt wird. Die Zuführung findet über eine Ansaugrohr- und eine Direkteinspritzung statt. Der zweite Korrekturwert dient dazu eine weitere Abweichung eines tatsächlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in Bezug auf ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu kompensieren, falls Kraftstoff in jeden Brennraum zugeführt wird. Hierbei spielt ein Verhältnis der Einspritzmenge in das Ansaugrohr- zur Gesamteinspritzmenge eine Rolle.
Aus der Offenlegungsschrift EP 1 930 577 A1 ist bekannt Mehrfacheinspritzungen für einen Verbrennungsvorgang in einem Brennraum vorzunehmen. Dabei ist eine Steuerung vorgesehen, die eine Einspritzmenge berichtigt. Unter anderem sind Vor- und Nacheinspritzungen vorgesehen. Es werden Verhältnisse von angeforderten Kraftstoffeinspritzungen und entsprechenden Einspritzbefehlen gespeichert. Des Weiteren wird zwischen verschiedenen Modi umgeschaltet. Ein Modus sieht eine Nacheinspritzung vor, die einer Haupteinspritzung folgt. Ein anderer Modus sieht nur eine Haupteinspritzung vor.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren, das erfindungsgemäße Steuergerät, das erfindungsgemäße Computerprogramm und das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass

a) eine erste einzuspritzende Kraftstoffmenge vorgegeben wird,
b) ein erstes Einspritzventil zum Einspritzen der ersten einzuspritzenden Kraftstoffmenge gemäß einer ersten Zuordnungsvorschrift angesteuert wird, die der ersten einzuspritzenden Kraftstoffmenge einen ersten Sollwert eines ersten Ansteuersignals, insbesondere mittels Interpolation, zuordnet,
c) ein erster Ist-Wert einer aus der Verbrennung einer durch die Ansteuerung des ersten Einspritzventils eingespritzten ersten tatsächlichen Kraftstoffmenge resultierenden Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine ermittelt wird,
d) eine zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge vorgegeben wird,
e) das erste Einspritzventil zum Einspritzen der ersten einzuspritzenden Kraftstoffmenge angesteuert wird, und zusätzlich ein zweites Einspritzventil zum Einspritzen der zweiten einzuspritzenden Kraftstoffmenge gemäß einer zweiten Zuordnungsvorschrift angesteuert wird, die der zweiten einzuspritzenden Kraftstoffmenge einen zweiten Sollwert eines zweiten Ansteuersignals, insbesondere mittels Interpolation, zuordnet,
f) ein zweiter Ist-Wert der aus der Verbrennung der durch die Ansteuerung des ersten Einspritzventils eingespritzten ersten tatsächlichen Kraftstoffmenge und einer durch die Ansteuerung des zweiten Einspritzventils eingespritzten zweiten tatsächlichen Kraftstoffmenge resultierenden Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine ermittelt wird,
g) eine Abweichung zwischen dem ersten Ist-Wert und dem zweiten Ist-Wert, insbesondere ein Kraftstoffmengenüberschuss, ermittelt wird,
h) eine korrigierte zweite Zuordnungsvorschrift des zweiten Einspritzventils ermittelt wird, durch die der zweite Sollwert des zweiten Ansteuersignals der Abweichung zugeordnet wird.

Auf diese Weise werden ventilindividuelle Abweichungen der eingespritzten zweiten tatsächlichen Kraftstoffmenge von der zweiten einzuspritzenden Kraftstoffmenge des zweiten Einspritzventils korrigiert. Die Korrektur der Abweichungen des zweiten Einspritzventils wird durch die zusätzliche Einspritzung mittels des ersten Einspritzventils zudem auch in einem Bereich der zweiten einzuspritzenden Kraftstoffmenge möglich, der so klein ist, dass die zweite tatsächliche Kraftstoffmenge nicht ausreicht, um die Brennkraftmaschine nur mit der zweiten tatsächlichen Kraftstoffmenge zu betreiben.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn mindestens einer der Schritte d) bis h) mindestens einmal wiederholt wird. Dadurch wird mehr als ein Wertepaar der korrigierten zweiten Zuordnungsvorschrift ermittelt und beispielsweise als Kennlinie dargestellt. Dies verbessert die Genauigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schritte d) bis h) wiederholt werden, und bei einem ersten Durchlauf der Schritte d) bis h) für die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge ein erster Wert gewählt wird, und die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge bei mindestens einer Wiederholung der Schritte d) bis h) im Schritt d) um einen vorgegebenen Betrag geändert wird. Durch die Wiederholung der Schritte d) bis h) wird die korrigierte zweite Zuordnungsvorschrift systematisch ermittelt. Dies vereinfacht die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn im Schritt h) Wertepaare der korrigierten zweiten Zuordnungsvorschrift ermittelt werden, und die Schritte d) bis h) so lange wiederholt werden, bis die Anzahl der im Schritt h) ermittelten Wertepaare der korrigierten zweiten Zuordnungsvorschrift eine erste vorgegebene Anzahl überschreiten. Dadurch kann das erfindungsgemäße Verfahren auf einfache Weise beendet werden, wenn ausreichend viele Wertepaare der korrigierten zweiten Zuordnungsvorschrift ermittelt sind.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die erste vorgegebene Anzahl abhängig von der größten zweiten einzuspritzenden Kraftstoffmenge, die in der Brennkraftmaschine mittels des zweiten Einspritzventils realisiert werden soll, der gewünschten Auflösung der korrigierten zweiten Zuordnungsvorschrift und/oder der Messgenauigkeit einer zur Erfassung der Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine verwendeten Messeinrichtung ermittelt wird. Dadurch wird die erforderliche Anzahl der Wiederholungen besonders einfach ermittelt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der vorgegebene Betrag um den die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge bei mindestens einer Wiederholung geändert wird abhängig von der Soll-Auflösung der korrigierten zweiten Zuordnungsvorschrift und/oder der Messgenauigkeit einer zur Erfassung der Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine verwendeten Messeinrichtung geändert wird. Dadurch wird die Auflösung der korrigierten zweiten Zuordnungsvorschrift auf besonders einfache Weise bestimmt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zweite Zuordnungsvorschrift, insbesondere als eine Ventilkennlinie, in einer dritten Speichereinheit im Steuergerät gespeichert wird. Dadurch das erfindungsgemäße Verfahren auf besonders einfache Weise ausgeführt wird.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die korrigierte zweite Zuordnungsvorschrift, insbesondere als eine Kennlinie, in der dritten Speichereinheit im Steuergerät gespeichert wird. Dadurch wird das erfindungsgemäße Verfahren auf besonders einfache Weise ausgeführt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die korrigierte zweite Zuordnungsvorschrift die zweite Zuordnungsvorschrift ersetzt. Dadurch wird das erfindungsgemäße Verfahren auf besonders einfache Weise ausgeführt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn in einem zusätzlichen Schritt

i) das zweite Einspritzventil der Brennkraftmaschine gemäß dem zweiten Sollwert abhängig von der korrigierten zweiten Zuordnungsvorschrift aus Schritt h), insbesondere durch Interpolation, angesteuert wird. Dadurch wird die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge mittels des zweiten Einspritzventils viel genauer umgesetzt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei dem ersten Durchlauf der Schritte d) bis h) der erster Wert für die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge den vorgegebenen ersten Schwellwert nicht überschreitet. Dadurch wird die korrigierte zweite Zuordnungsvorschrift auf besonders einfache Weise systematisch von kleinen Werten für die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge zu großen Werten für zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge hin ermittelt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei dem ersten Durchlauf der Schritte d) bis h) der erste Wert für die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge den vorgegebenen ersten Schwellwert nicht überschreitet, und die Schritte d) bis h) solange wiederholt werden, bis die Abweichung einen vorgegebenen zweiten Schwellwert überschreitet, wobei die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge bei mindestens einer Wiederholung des Schrittes d) um den vorgegebenen Betrag vergrößert wird. Dadurch wird der unterste Punkt einer Kennlinie, die die korrigierte zweite Zuordnungsvorschrift darstellt besonders einfach ermittelt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei dem ersten Durchlauf der Schritte d) bis h) der erste Wert für die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge den vorgegebene ersten Schwellwert überschreitet. Dadurch wird die korrigierte zweite Zuordnungsvorschrift auf besonders einfache Weise systematisch von großen Werten für die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge zu kleinen Werten für zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge hin ermittelt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei dem ersten Durchlauf der Schritte d) bis h) der erste Wert für die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge den vorgegebene ersten Schwellwert überschreitet, und die Schritte d) bis h) solange wiederholt werden, bis die Abweichung (A) den vorgegebenen zweiten Schwellwert unterschreitet, wobei die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge bei mindestens einer Wiederholung des Schrittes d) um den vorgegebenen Betrag verkleinert wird. Dadurch wird der unterste Punkt einer Kennlinie, die die korrigierte zweite Zuordnungsvorschrift darstellt besonders einfach ermittelt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die resultierende Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine die Sauerstoffkonzentration des Abgases der Brennkraftmaschine ist. Dadurch wird die resultierende Betriebskenngröße auf besonders einfache Weise mittels bereits vorhandener Sensoren ermittelt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Umschaltung zwischen der Ermittlung des ersten Ist-Werts der resultierende Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine und der Ermittlung des zweiten Ist-Werts der resultierenden Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine abhängig von einer einen Verbrennungszyklus der Brennkraftmaschine charakterisierenden Größe erfolgt, wobei ein Verbrennungszyklus mindestens eine Verbrennung umfasst. Dadurch erfolgt die Zuordnung des ersten Ist-Werts zur ersten tatsächlichen Kraftstoffmenge und des zweiten Ist-Werts zur ersten tatsächlichen Kraftstoffmenge und zur zweiten tatsächlichen Kraftstoffmenge besonders zuverlässig.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der erste Ist-Werts der resultierenden Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine und der zweiten Ist-Werts der resultierenden Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine während des Verbrennungszyklus der Brennkraftmaschine zwischen einem ersten Zeitpunkt und einem zweiten Zeitpunkt erfasst werden, wobei der erste Zeitpunkt und der zweite Zeitpunkt abhängig von der den Verbrennungszyklus der Brennkraftmaschine charakterisierenden Größe bestimmt werden. Dadurch erfolgt die Ermittlung des ersten Ist-Werts und des zweiten Ist-Werts besonders zuverlässig.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der erste und der zweite Zeitpunkt so bestimmt werden, dass das Abgas der Brennkraftmaschine aus der Brennkammer nach der Verbrennung zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt an einer in der Brennkraftmaschine angeordneten Messeinrichtung zur Erfassung der Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine eintrifft. Dadurch werden der erste Ist-Wert und der zweite Ist-Wert besonders genau ermittelt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die den Verbrennungszyklus der Brennkraftmaschine charakterisierenden Größe ein Kurbelwellenwinkel und/oder eine Drehzahl der Brennkraftmaschine ist. Dadurch werden der erste Zeitpunkt und der zweite Zeitpunkt besonders einfach ermittelt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das erste Ansteuersignal des ersten Einspritzventils eine erste elektrische Ansteuerdauer und das zweite Ansteuersignal des zweiten Einspritzventil seine zweite elektrische Ansteuerdauer ist. Dadurch erfolgt die Ansteuerung des ersten Einspritzventils und des zweiten Einspritzventils auf besonders einfache Weise.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine,
2 ein Diagramm für die Ansteuersignale der Einspritzventile,
3 ein Diagramm der Einspritzmenge in Abhängigkeit von der elektrischen Ansteuerdauer.
4 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In 1 ist eine Brennkraftmaschine beispielsweise ein Otto- oder Diesel-Motor dargestellt und mit 1000 bezeichnet. Die Brennkraftmaschine 1000 kann über eine oder mehrere Brennkammern 1075 verfügen, von denen der Übersichtlichkeit halber in 1 nur eine dargestellt ist. Die Brennkraftmaschine umfasst zudem ein Saugrohr 1050, das über ein Einlassventil 1055 mit der Brennkammer 1075 verbunden ist. Über das Saugrohr 1050 wird der Brennkammer 1075 Frischluft und eine durch ein erstes Einspritzventil 1040 eine in das Saugrohr 1050 erste tatsächliche Kraftstoffmenge q1 eingespritzt. Eine zweite tatsächliche Kraftstoffmenge q2 wird durch ein zweites Einspritzventil 1045 direkt in die Brennkammer 1075 eingespritzt. Im Falle eines Otto-Motors ist in der Brennkammer 1075 eine Zündkerze 1085 vorgesehen, durch die ein so entstandenes Kraftstoff-LuftGemisch in der Brennkammer 1075 in dem Fachmann bekannter Weise gezündet wird. Ein durch die Verbrennung entstehendes Abgas wird durch ein Auslassventil 1060 in ein Abgasrohr 1065 ausgeleitet. Als eine aus der Verbrennung der eingespritzten ersten und der eingespritzten zweiten Kraftstoffmenge resultierende Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine wird eine Sauerstoffkonzentration des Abgases von einem Lambdasensor 1070 der in dem Abgasrohr 1065 angeordnet ist, ermittelt.
Die Brennkraftmaschine 1000 umfasst zudem eine im Saugrohr 1050 angeordnete in 1 nicht dargestellte Drosselklappe zur Steuerung der Frischluftmenge, die der Brennkammer 1075 zugeführt wird. Die Steuerung der Zündung, der Ein- und Auslassventile und der Drosselklappe ist in 1 nicht dargestellt und erfolgt in dem Fachmann bekannter Weise, beispielsweise um einen vorgegebenen Fahrerwunsch umzusetzen.
Weiter umfasst die Brennkraftmaschine ein Steuergerät 1005.
In dem Steuergerät 1005 ist eine erste Vorgabeeinheit 1010 angeordnet, die einer ersten Ansteuereinheit 1011 eine erste einzuspritzende Kraftstoffmenge vorgibt. Die erste Ansteuereinheit 1011 ermittelt ein erstes Ansteuersignal 205 gemäß einer ersten Zuordnungsvorschrift Z1. Die erste Zuordnungsvorschrift Z1 ordnet dabei jeder ersten einzuspritzenden Kraftstoffmenge einen ersten Sollwert S1 des ersten Ansteuersignal 205 zu. Das erste Einspritzventil 1040 wird von der ersten Ansteuereinheit 1011 gemäß dem ersten Ansteuersignal 205 angesteuert. Die erste Zuordnungsvorschrift Z1 ist dabei beispielsweise eine lineare oder nichtlineare Ventilkennlinie, die vom Hersteller des ersten Einspritzventils 1040 zur Verfügung gestellt wird. Alternativ wird die erste Zuordnungsvorschrift Z1 beispielsweise in einem Prüfstand oder durch mathematische Modellierung in dem Fachmann bekannter Weise ermittelt.
Ein zeitlicher Verlauf des ersten Ansteuersignals 205 zur Ansteuerung des ersten Einspritzventils 1040 ist in 2 beispielhaft dargestellt. Das erste Einspritzventil 1040 wird demnach bei einer fallenden Flanke des ersten Ansteuersignals 205 geöffnet und bei einer steigenden Flanke des ersten Ansteuersignals 205 geschlossen. Der Abstand zwischen fallender und steigender Flanke stellt eine erste elektrische Ansteuerdauer t1 des ersten Einspritzventils 1040 dar. Die erste elektrische Ansteuerdauer t1 wird dabei von der ersten Ansteuereinheit 1011 aus der ersten einzuspritzenden Kraftstoffmenge gemäß der ersten Zuordnungsvorschrift Z1 bestimmt. Die erste Zuordnungsvorschrift Z1 stellt dann einen ersten Zusammenhang zwischen der ersten einzuspritzenden Kraftstoffmenge und der ersten elektrische Ansteuerdauer t1 dar.
Zusätzlich umfasst das Steuergerät 1005 eine zweite Vorgabeeinheit 1015, die einer zweiten Ansteuereinheit 1016 eine zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge vorgibt. Die zweite Ansteuereinheit 1016 ermittelt ein zweites Ansteuersignal 225 gemäß einer zweiten Zuordnungsvorschrift Z2. Die zweite Zuordnungsvorschrift Z2 ist in einer dritten Speichereinheit 1013 abgespeichert und ordnet jeder zweiten einzuspritzenden Kraftstoffmenge einen zweiten Sollwert S2 des zweiten Ansteuersignal 225 zu. Das zweite Einspritzventil 1045 wird von der zweiten Ansteuereinheit 1016 gemäß dem zweiten Ansteuersignal 225 angesteuert. Die zweite Zuordnungsvorschrift Z2 ist dabei beispielsweise eine lineare oder nichtlineare Ventilkennlinie, die vom Hersteller des zweiten Einspritzventils 1045 zur Verfügung gestellt wird. Alternativ wird die zweite Zuordnungsvorschrift Z2 beispielsweise in einem Prüfstand oder durch mathematische Modellierung in dem Fachmann bekannter Weise ermittelt.
Der zeitliche Verlauf des zweiten Ansteuersignals 225 ist in 2 beispielhaft dargestellt. Hier bedeutet eine fallende Flanke das Öffnen des zweiten Einspritzventils 1045 und eine steigende Flanke das Schließen des zweiten Einspritzventils 1045. Der Abstand zwischen fallender und steigender Flanke stellt eine zweite elektrische Ansteuerdauer t2 des zweiten Einspritzventils 1045 dar. Die zweite elektrische Ansteuerdauer t2 wird dabei von der zweiten Ansteuereinheit 1016 aus der zweiten einzuspritzenden Kraftstoffmenge gemäß der zweiten Zuordnungsvorschrift Z2 bestimmt. Die zweite Zuordnungsvorschrift Z2 stellt dann einen zweiten Zusammenhang zwischen der zweiten einzuspritzenden Kraftstoffmenge und der zweiten elektrische Ansteuerdauer t2 dar.
2 zeigt auch, dass die zweite elektrische Ansteuerdauer t2 des zweiten Einspritzventils 1045 von der zweiten Ansteuereinheit 1015 so vorgegeben wird, dass die zweite elektrische Ansteuerdauer t2 bei jeder Ansteuerung des zweiten Einspritzventils 1045 größer ist, als die zweite elektrische Ansteuerdauer t2 bei der vorherigen Ansteuerung des Einspritzventils 1045. Wie in 2 dargestellt, sind die durch die fallenden Flanken gekennzeichneten Öffnungszeitpunkte des ersten Einspritzventils 1040 und des zweiten Einspritzventils 1045 so gewählt, dass das zweite Einspritzventil 1045 geöffnet wird während das erste Einspritzventil 1040 geöffnet ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dabei nicht auf diese Anordnung der Öffnungszeitpunkt und die Vergrößerung der zweiten elektrischen Ansteuerdauern t2 bei jeder Wiederholung beschränkt, sondern kann auch für andere Wahl der Öffnungszeitpunkte und zweiten elektrischen Ansteuerdauern tw, beispielsweise Verkleinerung oder zufällige Wahl der zweiten elektrischen Ansteuerdauern t2 entsprechend angewandt werden.
In dem Steuergerät 1005 ist zudem eine erste Ermittlungseinheit 1020 angeordnet, der die Sauerstoffkonzentration des Abgases vom Lambdasensor 1070 übermittelt wird. Zusätzlich wird ein Kurbelwellenwinkel von einem in der Brennkraftmaschine 1000 angeordneten Kurbelwellenwinkelsensor 1080 an die Ermittlungseinheit 1020 übermittelt.
Die erste Ermittlungseinheit 1020 empfängt die vom Lambdasensor 1070 gesendeten Signale uns speichert sie in dem Fachmann bekannter Weise beispielsweise in einem in 1 nicht dargestellten flüchtigen Speicher. Die erste Ermittlungseinheit 1020 ermittelt daraus ersten Ist-Wert I1 und einen zweiten Ist-Wert I2 der Sauerstoffkonzentration des Abgases der Brennkraftmaschine 1000. Die Berechnung des ersten Ist-Werts I1 oder des zweiten Ist-Werts I2 erfolgt zwischen einem ersten Zeitpunkt und einem zweiten Zeitpunkt. Der erste Zeitpunkt liegt dabei zeitlich nach dem Ende eines Verbrennungszyklus. Der zweite Zeitpunkt liegt dabei zeitlich nach dem ersten Zeitpunkt. Der Verbrennungszyklus besteht dabei aus den Takten Ansaugen, Kompression, Expansion, Ausschieben. Der erste Zeitpunkt und der zweite Zeitpunkt wird so bestimmt, dass das Abgas der Brennkraftmaschine 1000 aus der Brennkammer 1075 nach der Verbrennung zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt an dem Lambdasensor 1070 vorbeiströmt. Die Bestimmung des ersten Zeitpunkts und des zweiten Zeitpunkts erfolgt in dem Fachmann bekannter Weise beispielsweise durch mathematische Modellbildung oder an einem Prüfstand.
Die erste Ermittlungseinheit 1020 schaltet dabei zwischen der Berechnung des ersten Ist-Werts I1 und der Berechnung des zweiten Ist-Werts I2 beispielsweise abhängig vom Kurbelwellenwinkel um. Der Kurbelwellenwinkel kann dabei beispielsweise auch in dem Fachmann bekannter Weise abhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine ermittelt werden. Die Umschaltung zwischen der Berechnung des ersten Ist-Werts I1 und des zweiten Ist-Werts I2 erfolgt jeweils nach Abschluss eines oder mehrer Verbrennungszyklen. Beispielsweise wird der erste Ist-Wert I1 nur einmal für einen Verbrennungszyklus bestimmt und dann umgeschaltet. Für den nächsten Verbrennungszyklus wird dann der zweite Ist-Wert I2 ermittelt. Der dem Ende des Taktes Ausschieben zugeordnete Kurbelwellenwinkel markiert den Abschluss des Verbrennungszyklus. Die Bestimmung des Zeitpunkts zur Umschaltung mittels des Kurbelwellenwinkels ist hier beispielhaft angegeben. Genauso kann der Zeitpunkt zur Umschaltung auch aus anderen Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine, beispielsweise der Drehzahl der Brennkraftmaschine bestimmt werden.
Weiter ist in dem Steuergerät 1005 eine erste Speichereinheit 1025 angeordnet, an die der erste Ist-Wert I1 von der Ermittlungseinheit 1020 übermittelt wird. Die Übermittlung erfolgt dabei sobald der erste Ist-Wert I1 von der Ermittlungseinheit 1020 ermittelt wurde.
Weiter ist in dem Steuergerät 1005 eine zweite Speichereinheit 1022 angeordnet, an die der zweite Ist-Wert I2 von der Ermittlungseinheit 1020 übermittelt wird. Die Übermittlung erfolgt dabei sobald der zweite Ist-Wert I2 von der Ermittlungseinheit 1020 ermittelt wurde.
Die Vergleichseinheit 1030 vergleicht den ersten Ist-Wert I1 aus der ersten Speichereinheit 1025 mit dem zweiten Ist-Wert I2 aus der zweiten Speichereinheit 1022 und ermittelt daraus eine Abweichung A der Sauerstoffkonzentration des Abgases durch Subtraktion der beiden Werte: $A = I 1 - I 2.$
Die Abweichung A wird von der Vergleichseinheit 1030 an eine dritte Ermittlungseinheit 1035 übergeben. Die dritte Ermittlungseinheit 1035 ermittelt eine korrigierte zweite Zuordnungsvorschrift Z2Korr des zweiten Einspritzventils 1045 und übermittelt diese an die dritte Speichereinheit 1013. Dort wird die korrigierte zweite Zuordnungsvorschrift Z2Korr abgespeichert. Die korrigierte zweite Zuordnungsvorschrift Z2Korr wird mit dem in 4 dargestellten Ablaufplans des erfindungsgemäßen Verfahren bestimmt.
Das erfindungsgemäße Verfahren startet, sobald die Brennkraftmaschine 1000 und das Steuergerät 1005 in Betrieb genommen werden. In dem Fachmann bekannter Weise erfolgt dies beispielsweise in einem Kraftfahrzeug durch einschalten der Zündung.
Nach dem Start des Programms wird im Schritt 400 wird geprüft, ob die korrigierte zweite Zuordnungsvorschrift Z2Korr bestimmt werden soll. Ist dies der Fall, so wird zu einem Schritt 405 verzweigt. Anderenfalls wird zu einem Schritt 440 verzweigt. Die Bestimmung der korrigierten zweiten Zuordnungsvorschrift Z2Korr soll beispielsweise solange erfolgen bis die Anzahl der ermittelten Wertepaare der korrigierte zweite Zuordnungsvorschrift Z2Korr eine erste vorgegebene Anzahl überschreitet.
Die Ermittlung der korrigierten zweiten Zuordnungsvorschrift Z2Korr soll zudem beispielsweise nach einer bestimmten Anzahl von Betriebsstunden der Brennkraftmaschine 1000 erfolgen. Dadurch werden Drifteffekte oder Abnutzungserscheinungen des zweiten Einspritzventils 1045 berücksichtigt.
Die Anzahl der Betriebsstunden der Brennkraftmaschine 1000 nach der die korrigierten zweiten Zuordnungsvorschrift Z2 Korr erfolgen soll ergibt sich beispielsweise bei einem Kraftfahrzeug aus dem Serviceintervall der Brennkraftmaschine 1000. Die Bestimmung und Auswertung der Anzahl der Betriebsstunden der Brennkraftmaschine 1000 erfolgt dabei in dem Fachmann bekannter Weise.
Bei Schritt 405 wird von der ersten Ermittlungseinheit 1020 geprüft, ob der erste Ist-Wert I1 ermittelt werden soll. Falls ja wird zum Schritt 412 verzweigt, falls nein zum Schritt 410. Die Umschaltung zwischen der Berechnung des ersten Ist-Werts I1 und des zweiten Ist-Werts I2 erfolgt jeweils nach Abschluss eines oder mehrer Verbrennungszyklen. Beispielsweise wird der erste Ist-Wert I1 nur einmal für einen Verbrennungszyklus bestimmt und dann umgeschaltet.
Bei Schritt 412 wird von der ersten Vorgabeeinheit 1010 die erste einzuspritzende Kraftstoffmenge vorgegeben und beispielsweise in einem flüchtigen Speicher des Steuergeräts 1005 zur späteren Verwendung gespeichert. Die Größe der ersten einzuspritzenden Kraftstoffmenge variiert dabei je nach der Bauart der Brennkraftmaschine 1000 und beträgt beispielsweise bei einem Otto-Motor in einem Kraftfahrzeug je nach Fahrerwunsch 5 bis 25 mg je Verbrennungszyklus.
Bei Schritt 413, der auf Schritt 412 folgt, wird von der ersten Ansteuereinheit 1013 der erste Sollwert S1 für das erste Ansteuersignal 205 aus 2 beispielsweise durch Interpolation aus der ersten Zuordnungsvorschrift Z1 ermittelt und das erste Einspritzventil 1040 mit der ersten elektrischen Ansteuerdauer t1 gemäß dem ersten Sollwert S1 angesteuert.
Bei Schritt 414, der auf Schritt 413 folgt, wird von der ersten Ermittlungseinheit 1020 der erste Ist-Wert I1 der Sauerstoffkonzentration des Abgases bestimmt und in der ersten Speichereinheit 1025 abgespeichert. Anschließend wird das erfindungsgemäße Verfahren mit Schritt 420 fortgesetzt. Die erste tatsächliche Kraftstoffmenge q1 weicht typischer Weise von der ersten einzuspritzenden Kraftstoffmenge ab, da bei der Einspritzung durch das erste Einspritzventil 1040 beispielsweise aufgrund von Fertigungstoleranzen nicht genau die erste einzuspritzende Kraftstoffmenge realisiert werden kann. Da im Schritt 412 nur dem ersten Einspritzventil 1040 von der ersten Vorgabeeinheit 1010 die erste einzuspritzende Kraftstoffmenge vorgegeben wurde, lässt sich der erste Ist-Wert I1 der Sauerstoffkonzentration des Abgases dann eindeutig der ersten tatsächlichen Kraftstoffmenge q1 zuordnen, wenn die Sauerstoffkonzentration des Abgas zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt bestimmt wird während deren das Abgas der Brennkraftmaschine 1000 aus der Brennkammer 1075 nach der Verbrennung an dem Lambdasensor 1070 vorbeiströmt.
Bei Schritt 410 wird geprüft ob der Schritt 415 bereits ein erstes Mal durchlaufen wurde. Falls Ja, wird zum Schritt 411 verzweigt, falls Nein, zum Schritt 415. Dazu wird ein Zähler, beispielsweise in einem Computerprogramm zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Variable tD verwendet, die beim Start des Programms mit Null initialisiert wird. Die Variable tD hat dann bei einem ersten Durchlauf des Schritts 410 den Wert tD=0.
Bei Schritt 415 wird von der ersten Vorgabeeinheit 1010 die selbe erste einzuspritzende Kraftstoffmenge vorgegeben wie in Schritt 412. Dazu wird die erste einzuspritzende Kraftstoffmenge beispielsweise aus dem flüchtigen Speicher des Steuergeräts 1005 gelesen. Zusätzlich wird von der zweiten Vorgabeeinheit 1015 die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge vorgegeben und zur späteren Verwendung beispielsweise in dem flüchtigen Speicher des Steuergeräts 1005 gespeichert. Für die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge wird dabei ein erster Wert gewählt der einen vorgegebenen ersten Schwellwert nicht überschreitet. Der vorgegebene erste Schwellwert variiert dabei je nach der Bauart der Brennkraftmaschine 1000 und beträgt beispielsweise bei einem Otto-Motor in einem Kraftfahrzeug 1 bis 25mg je Verbrennungszyklus. Beispielsweise wird der erste Schwellwert abhängig von der kleinsten durch das zweite Einspritzventil realisierbaren zweiten tatsächlichen Einspritzmenge zu 2mg gewählt. Alternativ kann der Schwellwert auch zu Null gewählt werden. Dann ist keine Kenntnis über die kleinste realisierbare zweite tatsächliche Einspritzmenge erforderlich. Es ist auch möglich den ersten Wert so zu wählen, dass er den ersten Schwellwert nicht unterschreitet. Dann wird der erste Schwellwert beispielsweise zu 23mg gewählt. Bei jedem Durchlaufen des Schrittes 415 wird der Zähler, beispielsweise die Variable tD auf einen Wert ungleich Null geändert, beispielsweise um Eins erhöht. Anschließend wird das erfindungsgemäße Verfahren mit einem Schritt 416 fortgesetzt.
Bei Schritt 411 wird von der ersten Vorgabeeinheit 1010 die selbe erste einzuspritzende Kraftstoffmenge vorgegeben wie in Schritt 412. Dazu wird die erste einzuspritzende Kraftstoffmenge beispielsweise aus dem flüchtigen Speicher des Steuergeräts 1005 gelesen. Zusätzlich wird von der zweiten Vorgabeeinheit 1015 die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge vorgegeben und zur späteren Verwendung beispielsweise in dem flüchtigen Speicher des Steuergeräts 1005 gespeichert. Für die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge wird dabei der erste Wert aus Schritt 415 um einen vorgegebenen Betrag geändert. Dazu wird die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge beispielsweise aus dem flüchtigen Speicher des Steuergeräts 1005 gelesen. Beispielsweise wird die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge um den vorgegebenen Betrag erhöht, wenn der erste Wert im Schritt 415 so gewählt wurde, dass er den ersten Schwellwert, beispielsweise 5mg nicht überschreitet. Durch diese Vorgehensweise ist es besonders einfach möglich, systematisch von kleinen zweiten einzuspritzenden Kraftstoffmengen zu großen zweiten einzuspritzenden Kraftstoffmengen zu gelangen. Alternativ ist es auch möglich, die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge um den vorgegebenen Betrag zu verringern. Das ist insbesondere dann sinnvoll, wenn der erste Wert im Schritt 415 so gewählt wurde, dass er den ersten Schwellwert, beispielsweise 23mg nicht unterschreitet, In diesem Falle ist es besonders einfach möglich systematisch von großen zweiten einzuspritzenden Kraftstoffmengen zu kleinen zweiten einzuspritzenden Kraftstoffmengen zu gelangen. Anschließend wird das erfindungsgemäße Verfahren mit dem Schritt 416 fortgesetzt.
Der vorgegebene Betrag aus Schritt 411 bestimmt eine gewünschte Auflösung der korrigierten zweiten Zuordnungsvorschrift Z2Korr und wird beispielsweise zu 1mg gewählt. Die Wahl der gewünschten Auflösung erfolgt beispielsweise abhängig von der Messgenauigkeit einer zur Erfassung der Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine 1000 verwendeten Messeinrichtung, beispielsweise des Lambdasensors 1070. Dabei wird als die gewünschte Auflösung die kleinste zweite tatsächliche Kraftstoffmenge gewählt, die von der ersten Ermittlungseinheit 1025 aus der vom Lambdasensor 1070 erfassten Sauerstoffkonzentration des Abgases ermittelt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Auflösung abhängig von einem zum Betreiben der Brennkraftmaschine 1000 vorgesehenen Brennverfahren in dem Fachmann bekannter Weise ermittelt werden.
Bei Schritt 416, wird von der ersten Ansteuereinheit 1013 der erste Sollwert S1 für das erste Ansteuersignal 205 aus 2 beispielsweise durch Interpolation aus der ersten Zuordnungsvorschrift Z1 ermittelt und das erste Einspritzventil 1040 mit der ersten elektrischen Ansteuerdauer t1 gemäß dem ersten Sollwert S1 angesteuert. Zusätzlich wird von der zweiten Ansteuereinheit 1016 der zweite Sollwert S2 für das zweite Ansteuersignal 225 aus 2 beispielsweise durch Interpolation aus der zweiten Zuordnungsvorschrift Z2 ermittelt und das zweite Einspritzventil 1045 mit der zweiten elektrischen Ansteuerdauer t2 gemäß dem zweiten Sollwert S2 angesteuert. Dadurch wird die erste tatsächliche Kraftstoffmenge q1 vom ersten Einspritzventil 1040 und eine zweite tatsächliche Kraftstoffmenge q2 vom zweiten Einspritzventil 1045 eingespritzt.
Bei Schritt 417, der auf Schritt 416 folgt, wird von der ersten Ermittlungseinheit 1020 der zweite Ist-Wert I2 der Sauerstoffkonzentration des Abgases bestimmt und in der zweiten Speichereinheit 1022 abgespeichert. Anschließend wird das erfindungsgemäße Verfahren mit Schritt 420 fortgesetzt. Die erste tatsächliche Kraftstoffmenge q1 weicht typischer Weise von der ersten einzuspritzenden Kraftstoffmenge ab, da bei der Einspritzung durch das erste Einspritzventil 1040 beispielsweise aufgrund von Fertigungstoleranzen nicht genau die erste einzuspritzende Kraftstoffmenge realisiert werden kann. Die zweite tatsächliche Kraftstoffmenge q2 weicht typischer Weise von der zweiten einzuspritzenden Kraftstoffmenge ab, da bei der Einspritzung durch das zweite Einspritzventil 1045 beispielsweise aufgrund von Fertigungstoleranzen nicht genau die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge realisiert werden kann. Da im Schritt 415 dem ersten Einspritzventil 1040 von der ersten Vorgabeeinheit 1010 die erste einzuspritzende Kraftstoffmenge vorgegeben wurde und dem zweiten Einspritzventils 1045 von der zweiten Vorgabeeinheit 1015 die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge vorgegeben wurde, lässt sich der zweite Ist-Wert I2 der Sauerstoffkonzentration des Abgases dann eindeutig der ersten tatsächlichen Kraftstoffmenge q1 und der zweiten tatsächlichen Kraftstoffmenge q2 zuordnen, wenn die Sauerstoffkonzentration des Abgas zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt bestimmt wird während deren das Abgas der Brennkraftmaschine 1000 aus der Brennkammer 1075 nach der Verbrennung an dem Lambdasensor 1070 vorbeiströmt.
Bei Schritt 420 wird der erste Ist-Wert I1 aus der ersten Speichereinheit 1025 und der zweite Ist-Wert I2 aus der zweiten Speichereinheit 1022 an die Vergleichseinheit 1030 übermittelt. Die Vergleichseinheit 1030 ermittelt die Abweichung A zwischen dem ersten Ist-Wert I1 und dem zweiten Ist-Wert I2. Die Abweichung A charakterisiert dabei einen Kraftstoffmengenüberschuss, welcher durch das Einspritzen der zweiten tatsächlichen Kraftstoffmenge q2 zusätzlich zum Einspritzen der ersten tatsächlichen Kraftstoffmenge q1 der Verbrennung zugeführt wird.
Bei Schritt 430, der auf Schritt 420 folgt, wird die Abweichung A an eine zweite Ermittlungseinheit 1035 übermittelt, welche die korrigierte zweite Zuordnungsvorschrift Z2Korr des zweiten Einspritzventils 1045 abhängig von der Abweichung A ermittelt. Dazu wird in dem Fachmann bekannter Weise aus der Abweichung A der Sauerstoffkonzentration des Abgases die zweite tatsächliche Kraftstoffmenge q2 ermittelt. Die korrigierte zweite Zuordnungsvorschrift Z2Korr beschreibt dann ein Wertepaar das eine zweite tatsächliche Kraftstoffmenge q2 einer zweiten elektrischen Ansteuerdauer t2 des zweiten Einspritzventils 1045 zuordnet. Das Wertepaar der Zuordnungsvorschrift Z2Korr wird in der dritten Speichereinheit 1013 abgespeichert.
Anschließend wird zum Schritt 400 zurückgesprungen.
Dadurch entsteht eine Programmschleife durch die mehrere Wertepaare der korrigierten zweiten Zuordnungsvorschrift Z2Korr ermittelt werden, die Wertepaare der korrigierten zweiten Zuordnungsvorschrift Z2Korr werden beispielsweise als eine in 3 dargestellte Kennlinie 305 verwendet, die den Zusammenhang zwischen zweiter elektrischer Ansteuergröße und zweiter tatsächlicher Kraftstoffmenge ventilindividuell darstellt. Auf der x-Achse eines in 3 dargestellten Koordinatensystems ist beispielsweise die zweite elektrische Ansteuerdauer t2 in [ms] aufgetragen. Auf der y-Achse ist die zweite tatsächliche Kraftstoffmenge q2 in [mg] aufgetragen. Aus 3 ist beispielhaft für ein Magnet-Ventil ersichtlich, dass die Kennlinie 305 ausgehend vom Ursprung für kleine elektrische Ansteuerdauern t2 zunächst Null bleibt, dann nichtlinear zuerst langsam dann stärker ansteigt und sich dann für größere elektrische Ansteuerzeiten t2 einem linearen Verlauf annähert. Die Auflösung der x-Achse, auf der die zweite elektrische Ansteuerdauer t2 aufgetragen ist, hängt direkt von der zweiten einzuspritzenden Kraftstoffmenge ab und ist, deshalb für einen konstanten vorgegebenen Betrag konstant. In der Kennlinie 305 dabei sind beispielsweise die Wertepaare der zweiten Zuordnungsvorschrift Z2Korr durch die der zweiten elektrischen Ansteuerdauer t2 die zweite tatsächliche Kraftstoffmenge q2 zugeordnet wird mit einem Kreuz x dargestellt. In dem Fachmann bekannter Weise können Werte zwischen zwei Wertepaaren der Kennlinie 305 beispielsweise durch Interpolation ermittelt werden. Die Kennlinie 305 wird zur Ermittlung des zweiten Sollwerts S2 für das zweite elektrischen Ansteuersignal 225 gemäß der zweiten einzuspritzenden Kraftstoffmenge verwendet. Dazu wird die zweite elektrische Ansteuerdauer t2 als zweiter Sollwert S2 beispielsweise aus der Kennlinie 305 ermittelt.
Der Bereich der zweiten tatsächlichen Kraftstoffmenge q2 und der zweiten elektrischen Ansteuerdauer t2 den die Kennlinie 305 abdeckt variiert je nach der Bauart der Brennkraftmaschine 1000 und beträgt beispielsweise bei einem Otto-Motor in einem Kraftfahrzeug 2 bis 23mg.
Aus der Auflösung der Kennlinie 305, beispielsweise mit dem vorgegebenen Betrag 1mg wird durch die Wahl des vorgegebenen ersten Schwellwerts beispielsweise zu 2mg die erste vorgegebene Anzahl der Wertepaare ermittelt. Bei einem Bereich von 2mg bis 23mg ergibt sich die erste vorgegebene Anzahl der Wiederholungen zu 20. Die erste vorgegebene Anzahl wird damit abhängig von der größten zweiten einzuspritzenden Kraftstoffmenge, die in der Brennkraftmaschine 1000 mittels des zweiten Einspritzventils 1045 realisiert werden soll und der gewünschten Auflösung der korrigierten zweiten Zuordnungsvorschrift Z2Korr und/oder der Messgenauigkeit einer zur Erfassung der Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine (1000) verwendeten Messeinrichtung ermittelt.
Die Änderung der zweiten Kraftstoffmenge um den vorgegebenen Betrag muss im erfindungsgemäßen Verfahren nicht bei jeder Wiederholung des Schritts c) erfolgen, wenn beispielsweise ein Mittelwert aus zwei oder mehreren Abweichungen A gebildet werden soll bevor die korrigierte zweite Zuordnungsvorschrift Z2 Korr bestimmt wird. Außerdem muss der vorgegebene Betrag während des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht konstant sein. Er kann beispielsweise angepasst werden, um die Auflösung der Kennlinie 305 in den Bereichen zu verringern, in denen die Kennlinie näherungsweise linear ist. Umgekehrt kann die Auflösung erhöht werden um Bereiche abzudecken, die nichtlineares Verhalten zeigen.
Bei Schritt 440 wird geprüft, ob die korrigierte zweite Zuordnungsvorschrift Z2 Korr bereits bestimmt wurde. Falls ja, wird zu einem Schritt 450 verzweigt. Anderenfalls zu einem Schritt 460.
Bei Schritt 450 wird die zweite Zuordnungsvorschrift Z2 in der dritten Speichereinheit 1013 durch die korrigierte zweite Zuordnungsvorschrift Z2Korr aus der Speichereinheit 1013 ersetzt und das Verfahren mit dem Schritt 460 fortgesetzt.
Bei Schritt 460 werden das erste Einspritzventil 1040 und/oder das zweite Einspritzventil 1045 in dem Fachmann bekannter Weise angesteuert, beispielsweise um bei einem Kraftfahrzeug einen Fahrerwunsch umzusetzen.
Anschließend wird zum Schritt 400 zurückgesprungen.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird während jedem der Schritte 400 bis 460 beendet, wenn die Brennkraftmaschine 1000 und/oder das Steuergerät 1005 beispielsweise in einem Kraftfahrzeug von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs abgeschaltet werden. Die Überwachung dieser Bedingungen erfolgt in dem Fachmann bekannter Weise und ist in 4 nicht dargestellt.
In einer modifizierten Ausführungsform wird der erste Schwellwert als eine untere Bereichsgrenze bestimmt, indem die Schritte 415 bis 430 solange wiederholt werden, bis die Abweichung A einen vorgegebenen zweiten Schwellwert überschreitet. Der zweite Schwellwert orientiert sich dabei an der Signalauflösung des Lambdasensors 1070, oder wird zu Null gewählt um die kleinstmögliche Abweichung A zu erfassen. Der erste Schwellwert entspricht dabei der zweiten tatsächlichen Kraftstoffmenge q2 bei der die Abweichung A den zweiten Schwellwert überschreitet. Der zweite Schwellwert wird beispielsweise zu 1mg gewählt.
Anstelle der im Ausführungsbeispiel beschriebenen zweiten elektrischen Ansteuerdauer t2 kann auch eine andere Stellgröße des zweiten Einspritzventils, beispielsweise ein Stromsignal zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht darauf beschränkt, dass durch das erste Einspritzventil 1040 ins Saugrohr 1050 und durch das zweite Einspritzventil 1045 direkt in die Brennkammer eingespritzt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren kann dann angewandt werden, wenn mindestens zwei Einspritzventile vorgesehen sind. Auch bei einer anderen Anordnung beispielsweise des ersten Einspritzventils 1040 zur Einspritzung direkt in die Brennkammer 1075 und des zweiten Einspritzventils 1045 zur Einspritzung ins Saugrohr wird das Verfahren analog angewandt.

Claims

Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine (1000), bei dem Kraftstoff mittels eines ersten Einspritzventils (1040) und mittels eines zweiten Einspritzventils (1045) zur Verbrennung in eine Brennkammer (1075) eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Schritte umfasst: a) Vorgabe einer ersten einzuspritzenden Kraftstoffmenge, b) Ansteuern des ersten Einspritzventils (1040) zum Einspritzen der ersten einzuspritzenden Kraftstoffmenge gemäß einer ersten Zuordnungsvorschrift (Z1), die der ersten einzuspritzenden Kraftstoffmenge einen ersten Sollwert (S1) eines ersten Ansteuersignals (205), insbesondere mittels Interpolation, zuordnet, c) Ermitteln eines ersten Ist-Werts (I1) einer aus der Verbrennung einer durch die Ansteuerung des ersten Einspritzventils (1040) im Schritt b) eingespritzten ersten tatsächlichen Kraftstoffmenge (q₁) resultierenden Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine (1000), d) Vorgabe einer zweiten einzuspritzenden Kraftstoffmenge, e) Ansteuern des ersten Einspritzventils (1040) zum Einspritzen der ersten einzuspritzenden Kraftstoffmenge und zusätzlich Ansteuern des zweiten Einspritzventils (1045) zum Einspritzen der zweiten einzuspritzenden Kraftstoffmenge gemäß einer zweiten Zuordnungsvorschrift (Z2), die der zweiten einzuspritzenden Kraftstoffmenge einen zweiten Sollwert (S2) eines zweiten Ansteuersignals (225), insbesondere mittels Interpolation, zuordnet, f) Ermitteln eines zweiten Ist-Werts (12) der aus der Verbrennung der durch die Ansteuerung des ersten Einspritzventils (1040) im Schritt e) eingespritzten ersten tatsächlichen Kraftstoffmenge (q₁) und einer durch die Ansteuerung des zweiten Einspritzventils (1045) im Schritt e) eingespritzten zweiten tatsächlichen Kraftstoffmenge (q2) resultierenden Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine (1000), g) Ermittlung einer Abweichung (A) zwischen dem ersten Ist-Wert (I1) und dem zweiten Ist-Wert (12), insbesondere eines Kraftstoffmengenüberschusses, h) Ermittlung einer korrigierten zweiten Zuordnungsvorschrift (Z2korr) des zweiten Einspritzventils (1045), durch die der zweite Sollwert (S2) des zweiten Ansteuersignals (225) der Abweichung (A) zugeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem mindestens einer der Schritte d) bis h) mindestens einmal wiederholt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Schritte d) bis h) wiederholt werden, und bei einem ersten Durchlauf der Schritte d) bis h) für die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge ein erster Wert gewählt wird, und die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge bei mindestens einer Wiederholung der Schritte d) bis h) im Schritt d) um einen vorgegebenen Betrag geändert wird.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem im Schritt h) Wertepaare der korrigierten zweiten Zuordnungsvorschrift (Z2korr) ermittelt werden, und die Schritte d) bis h) so lange wiederholt werden, bis die Anzahl der im Schritt h) ermittelten Wertepaare der korrigierten zweiten Zuordnungsvorschrift (Z2korr) eine erste vorgegebene Anzahl überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die erste vorgegebene Anzahl abhängig von der größten zweiten einzuspritzenden Kraftstoffmenge, die in der Brennkraftmaschine (1000) mittels des zweiten Einspritzventils (1045) realisiert werden soll, der Soll-Auflösung der korrigierten zweiten Zuordnungsvorschrift (Z2korr) und/oder der Messgenauigkeit einer zur Erfassung der Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine (1000) verwendeten Messeinrichtung ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem der vorgegebene Betrag, um den die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge bei mindestens einer Wiederholung geändert wird, abhängig von der Soll-Auflösung der korrigierten zweiten Zuordnungsvorschrift (Z2korr) und/oder der Messgenauigkeit einer zur Erfassung der Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine (1000) verwendeten Messeinrichtung geändert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die zweite Zuordnungsvorschrift (Z2), insbesondere als eine Ventilkennlinie, in einer dritten Speichereinheit (1013) im Steuergerät (1005) gespeichert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die korrigierte zweite Zuordnungsvorschrift (Z2korr), insbesondere als eine Kennlinie, in der dritten Speichereinheit (1013) im Steuergerät (1005) gespeichert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die korrigierte zweite Zuordnungsvorschrift (Z2korr) die zweite Zuordnungsvorschrift (Z2) ersetzt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit folgendem zusätzlichen Schritt: i) Ansteuerung des zweiten Einspritzventils (1045) der Brennkraftmaschine (1000) gemäß dem zweiten Sollwert (S2) abhängig von der korrigierten zweiten Zuordnungsvorschrift (Z2Korr) aus Schritt h), insbesondere durch Interpolation.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, bei dem bei dem ersten Durchlauf der Schritte d) bis h) der erste Wert für die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge einen vorgegebenen ersten Schwellwert nicht überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem bei dem ersten Durchlauf der Schritte d) bis h) der erste Wert für die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge den vorgegebenen ersten Schwellwert nicht überschreitet, und die Schritte d) bis h) solange wiederholt werden, bis die Abweichung (A) einen vorgegebenen zweiten Schwellwert überschreitet, wobei die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge bei mindestens einer Wiederholung des Schrittes d) um den vorgegebenen Betrag vergrößert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, bei dem bei dem ersten Durchlauf der Schritte d) bis h) der erste Wert für die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge den vorgegebene ersten Schwellwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem bei dem ersten Durchlauf der Schritte d) bis h) der erste Wert für die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge den vorgegebenen ersten Schwellwert überschreitet, und die Schritte d) bis h) solange wiederholt werden, bis die Abweichung (A) den vorgegebenen zweiten Schwellwert unterschreitet, wobei die zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge bei mindestens einer Wiederholung des Schrittes d) um den vorgegebenen Betrag verkleinert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die resultierende Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine (1000) die Sauerstoffkonzentration des Abgases der Brennkraftmaschine (1000) ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Umschaltung zwischen der Ermittlung des ersten Ist-Werts (I1) der resultierenden Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine (1000) und der Ermittlung des zweiten Ist-Werts (12) der resultierenden Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine (1000) abhängig von einer einen Verbrennungszyklus der Brennkraftmaschine charakterisierenden Größe erfolgt, wobei ein Verbrennungszyklus mindestens eine Verbrennung umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der erste Ist-Wert (I1) der resultierenden Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine (1000) und der zweite Ist-Wert (12) der resultierenden Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine (1000) während des Verbrennungszyklus der Brennkraftmaschine zwischen einem ersten Zeitpunkt und einem zweiten Zeitpunkt erfasst werden, wobei der erste Zeitpunkt und der zweite Zeitpunkt abhängig von der den Verbrennungszyklus der Brennkraftmaschine (1000) charakterisierenden Größe bestimmt werden.
Verfahren nach Anspruch 17, bei dem der erste und der zweite Zeitpunkt so bestimmt werden, dass das Abgas der Brennkraftmaschine (1000) aus der Brennkammer (1075) nach der Verbrennung zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt an einer in der Brennkraftmaschine angeordneten Messeinrichtung (1070) zur Erfassung der Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine eintrifft.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, bei dem die den Verbrennungszyklus der Brennkraftmaschine (1000) charakterisierende Größe ein Kurbelwellenwinkel und/oder eine Drehzahl der Brennkraftmaschine (1000) ist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das erste Ansteuersignal (205) des ersten Einspritzventils (1040) eine erste elektrische Ansteuerdauer (t1) ist, und das zweite Ansteuersignal (225) des zweiten Einspritzventils (1045) eine zweite elektrische Ansteuerdauer (t2) ist.
Steuergerät zum Steuern einer Brennkraftmaschine (1000), dazu eingerichtet mittels eines ersten Einspritzventils (1040) und mittels eines zweiten Einspritzventils (1045) Kraftstoff zur Verbrennung in eine Brennkammer (1075) einzuspritzen, umfassend: - eine erste Vorgabeeinheit (1010), dazu geeignet eine erste einzuspritzende Kraftstoffmenge vorzugeben, - eine erste Ansteuereinheit (1011), dazu geeignet das erste Einspritzventil (1040) gemäß einer ersten Zuordnungsvorschrift (Z1) anzusteuern, wobei die erste Zuordnungsvorschrift (Z1) der ersten einzuspritzenden Kraftstoffmenge einen ersten Sollwert (S1) eines ersten Ansteuersignals (205) zuordnet, - eine zweite Vorgabeeinheit (1015), dazu geeignet eine zweite einzuspritzende Kraftstoffmenge vorzugeben, - eine zweite Ansteuereinheit (1016), dazu geeignet das zweite Einspritzventil (1045) gemäß einer zweiten Zuordnungsvorschrift (Z2) anzusteuern, wobei die zweite Zuordnungsvorschrift (Z2) der zweiten einzuspritzenden Kraftstoffmenge einen zweiten Sollwert (S2) eines zweiten Ansteuersignals (225) zuordnet, - eine Ermittlungseinheit (1020), dazu geeignet einen ersten Ist-Wert (I1) und einen zweiten Ist-Wert (12) zu ermitteln, wobei der erste Ist-Wert (11) mittels der aus der Verbrennung der durch die Ansteuerung des ersten Einspritzventils (1040) eingespritzten ersten tatsächlichen Kraftstoffmenge (q1) resultierenden Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine (1000) einerseits und der zweite Ist-Wert (12) mittels der aus der Verbrennung der durch die AnSteuerung des ersten Einspritzventils (1040) eingespritzten ersten tatsächlichen Kraftstoffmenge (q1) und der durch die Ansteuerung des zweiten Einspritzventils (1045) eingespritzten zweiten tatsächlichen Kraftstoffmenge (q2) resultierenden Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine (1000) andererseits ermittelt wird, - eine erste Speichereinheit (1025), die ausgebildet ist den ersten Ist-Wert (I1) zu speichern, - eine zweite Speichereinheit (1022), die ausgebildet ist den zweiten Ist-Wert (12) zu speichern, - eine Vergleichseinheit (1030), die ausgebildet ist eine Abweichung (A) zwischen dem ersten Ist-Wert (I1) und dem zweiten Ist-Wert (12) zu ermitteln, - eine zweite Ermittlungseinheit (1035), dazu geeignet eine korrigierte zweite Zuordnungsvorschrift (Z2Korr) des zweiten Einspritzventils (1045) zu ermitteln, durch die der zweite Sollwert (S2) des zweiten Ansteuersignals (225) der Abweichung (A) zugeordnet wird.
Computerprogramm, das alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 20 ausführt, wenn es auf einem Rechengerät abläuft.
Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, der das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20 durchführt, wenn das Programm auf einem Computer oder Steuergerät ausgeführt wird.