DE19850586A1 - Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Abstract

Es wird eine Brennkraftmaschine insbesondere für ein Kraftfahrzeug beschrieben, die mit einem Brennraum versehen ist, in den Kraftstoff in mindestens zwei Betriebsarten einspritzbar ist. Es ist ein Steuergerät vorgesehen, mit dem in Abhängigkeit von einer Soll-Betriebsart zwischen den Betriebsarten umgeschaltet werden kann. Durch das Steuergerät kann die Soll-Betriebsart aus einer Mehrzahl von Betriebsartanforderungen ermittelt werden.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei dem Kraftstoff in mindestens zwei Betriebsarten in einen Brennraum eingespritzt wird, und bei dem in Abhängigkeit von einer Soll-Betriebsart zwischen den Betriebsarten umgeschaltet wird. Ebenfalls betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Brennraum, in den Kraftstoff in mindestens zwei Betriebsarten einspritzbar ist, und mit einem Steuergerät, mit dem in Abhängigkeit von einer Soll-Betriebsart zwischen den Betriebsarten umgeschaltet werden kann.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Brennkraftmaschine sind beispielsweise von einer sogenannten Benzin-Direkteinspritzung bekannt. Dort wird Kraftstoff in einem Homogenbetrieb während der Ansaugphase oder in einem Schichtbetrieb während der Verdichtungsphase in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt. Der Homogenbetrieb ist vorzugsweise für den Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine vorgesehen, während der Schichtbetrieb für den Leerlauf- und Teillastbetrieb geeignet ist. Beispielsweise in Abhängigkeit von der erwünschten Soll- Betriebsart wird bei einer derartigen direkteinspritzenden Brennkraftmaschine zwischen den genannten Betriebsarten umgeschaltet.

Diese Soll-Betriebsart ergibt sich unter anderem aus dem jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine. So kann beispielsweise für einen Kaltstart der Brennkraftmaschine der Homogenbetrieb sinnvoll sein. Demgegenüber ist es möglich, daß bei einem Defekt beispielsweise der Schichtbetrieb vorzuziehen ist. Aus diesen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine muß permanent die für den jeweiligen Zeitpunkt korrekte Soll-Betriebsart ermittelt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine zu schaffen, mit dem eine flexible, aber trotzdem effektive Ermittlung der Soll- Betriebsart möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Soll- Betriebsart aus einer Mehrzahl von Betriebsartanforderungen ermittelt wird. Bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch das Steuergerät die Soll-Betriebsart aus einer Mehrzahl von Betriebsartanforderungen ermittelt werden kann.

Den verschiedenen möglichen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine sind bestimmte Funktionen in dem Steuergerät zugeordnet. Diese Funktionen können Betriebsartanforderungen auslösen. Dabei können gleichartige Funktionen zusammengefaßt und mit einer gemeinsamen Betriebsartanforderung versehen werden. Eine Betriebsartanforderung kann sich auf eine bestimmte erwünschte Betriebsart beschränken, kann aber auch mehrere Betriebsarten umfassen. Die Betriebsartanforderungen sämtlicher Funktionen der Brennkraftmaschine werden von dem Steuergerät verarbeitet. Aus diesen Betriebsartanforderungen ermittelt das Steuergerät die Soll-Betriebsart.

Es wird auf diese Weise eine Entkopplung erreicht zwischen den jeweiligen Funktionen der Brennkraftmaschine und der Soll-Betriebsart. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß die Programme für die Funktionen klar und übersichtlich und insbesondere unabhängig voneinander ausgebildet werden können. Nur durch die Einführung der den Funktionen zugehörigen Betriebsartanforderungen werden die Funktionen mit der Soll-Betriebsart in Verbindung gebracht. Auf diese Weise wird durch die Erfindung die Möglichkeit geschaffen, den einzelnen Funktionen und damit den einzelnen Betriebsartanforderungen jeweils einzelne Programme in dem Steuergerät zuzuordnen. Diese Programme können modulartig aufgebaut werden und sind dadurch einfacher und flexibler zu erstellen und zu verändern, wobei gleichzeitig die Fehleranfälligkeit geringer ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jeder der Betriebsartanforderungen eine Priorität zugeordnet, und es wird die Ermittlung der Soll-Betriebsart in Abhängigkeit von den Prioritäten der Betriebsartanforderungen durchgeführt. Auf diese Weise ist es möglich, die verschiedenen Betriebsartanforderungen der Brennkraftmaschine zu gewichten. Es können insbesondere Betriebsartanforderungen, die sich auf besondere Betriebszustände bzw. deren Funktionen beziehen, beispielsweise auf den Schutz von Bauteilen vor Zerstörung oder auf den Notlauf der Brennkraftmaschine, mit einer höheren Priorität versehen werden als beispielsweise der Kaltstart der Brennkraftmaschine. Diese Gewichtung kann dabei aufgrund des modulartigen Aufbaus schnell und flexibel wieder verändert werden.

Vorzugsweise sind die Prioritäten für die Betriebsartanforderungen in einer in dem Steuergerät abgespeicherten Prioritätenliste enthalten und können dort jederzeit ergänzt und/oder geändert werden.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden zwei Betriebsartanforderungen miteinander verknüpft, und es wird das Verknüpfungsergebnis weiterverwendet, wenn in den beiden Betriebsartanforderungen mindestens eine Übereinstimmung vorhanden ist. Die Betriebsartanforderung mit der höheren Priorität wird als Verknüpfungsergebnis weiterverwendet, wenn in den beiden Betriebsartanforderungen keine Übereinstimmung vorhanden ist. Danach wird das Verknüpfungsergebnis mit der Betriebsartanforderung mit der nächst niedrigeren Priorität verknüpft. Vorzugsweise wird eine UND-Verknüpfung durchgeführt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn jeder der Betriebsarten eine Priorität zugeordnet ist, und wenn, falls in dem zuletzt ermittelten Verknüpfungsergebnis mehr als eine Betriebsart gesetzt ist, diejenige der vorhandenen Betriebsarten ausgewählt wird, die die höchste Priorität aufweist.

Vorzugsweise sind die Prioritäten für die Betriebsarten in einer in dem Steuergerät abgespeicherten Prioritätenliste enthalten und können dort jederzeit ergänzt und/oder geändert werden.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung sind die Betriebsartanforderungen und die Soll-Betriebsart in der Form von binären Datenwörtern in dem Steuergerät abgespeichert, wobei jede Betriebsart durch ein bestimmtes Bit in den binären Datenwörtern repräsentiert ist.

Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Form eines Steuerelements, das für ein Steuergerät einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, vorgesehen ist. Dabei ist auf dem Steuerelement ein Programm abgespeichert, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor, ablauffähig und zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. In diesem Fall wird also die Erfindung durch ein auf dem Steuerelement abgespeichertes Programm realisiert, so daß dieses mit dem Programm versehene Steuerelement in gleicher Weise die Erfindung darstellt wie das Verfahren, zu dessen Ausführung das Programm geeignet ist. Als Steuerelement kann insbesondere ein elektrisches Speichermedium zur Anwendung kommen, beispielsweise ein Read-Only-Memory.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine,

Fig. 2 und 3 zeigen ein schematisches Blockschaltbild bzw. ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine der Fig. 1,

Fig. 4 zeigt eine Prioritätenliste für die Betriebsartanforderungen der Brennkraftmaschine der Fig. 1, und

Fig. 5 zeigt eine Prioritätenliste für die Betriebsarten der Brennkraftmaschine der Fig. 1.

In der Fig. 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 eines Kraftfahrzeugs dargestellt, bei der ein Kolben 2 in einem Zylinder 3 hin- und herbewegbar ist. Der Zylinder 3 ist mit einem Brennraum 4 versehen, der unter anderem durch den Kolben 2, ein Einlaßventil 5 und ein Auslaßventil 6 begrenzt ist. Mit dem Einlaßventil 5 ist ein Ansaugrohr 7 und mit dem Auslaßventil 6 ist ein Abgasrohr 8 gekoppelt.

Im Bereich des Einlaßventils 5 und des Auslaßventils 6 ragen ein Einspritzventil 9 und eine Zündkerze 10 in den Brennraum 4. Über das Einspritzventil 9 kann Kraftstoff in den Brennraum 4 eingespritzt werden. Mit der Zündkerze 10 kann der Kraftstoff in dem Brennraum 4 entzündet werden.

In dem Ansaugrohr 7 ist eine drehbare Drosselklappe 11 untergebracht, über die dem Ansaugrohr 7 Luft zuführbar ist. Die Menge der zugeführten Luft ist abhängig von der Winkelstellung der Drosselklappe 11. In dem Abgasrohr 8 ist ein Katalysator 12 untergebracht, der der Reinigung der durch die Verbrennung des Kraftstoffs entstehenden Abgase dient.

Von dem Abgasrohr 8 führt eine Abgasrückführrohr 13 zurück zu dem Ansaugrohr 7. In dem Abgasrückführrohr 13 ist ein Abgasrückführventil 14 untergebracht, mit dem die Menge des in das Ansaugrohr 7 rückgeführten Abgases eingestellt werden kann. Das Abgasrückführrohr 13 und das Abgasrückführventil 14 bilden eine sogenannte Abgasrückführung.

Von einem Kraftstofftank 15 führt eine Tankentlüftungsleitung 16 zu dem Ansaugrohr 7. In der Tankentlüftungsleitung 16 ist ein Tankentlüftungsventil 17 untergebracht, mit dem die Menge des dem Ansaugrohr 7 zugeführten Kraftstoffdampfes aus dem Kraftstofftank 15 einstellbar ist. Die Tankentlüftungsleitung 16 und das Tankentlüftungsventil 17 bilden eine sogenannte Tankentlüftung.

Der Kolben 2 wird durch die Verbrennung des Kraftstoffs in dem Brennraum 4 in eine Hin- und Herbewegung versetzt, die auf eine nicht-dargestellte Kurbelwelle übertragen wird und auf diese ein Drehmoment ausübt.

Ein Steuergerät 18 ist von Eingangssignalen 19 beaufschlagt, die mittels Sensoren gemessene Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 1 darstellen. Beispielsweise ist das Steuergerät 18 mit einem Luftmassensensor, einem Lambda- Sensor, einem Drehzahlsensor und dergleichen verbunden. Des weiteren ist das Steuergerät 18 mit einem Fahrpedalsensor verbunden, der ein Signal erzeugt, das die Stellung eines von einem Fahrer betätigbaren Fahrpedals und damit das angeforderte Drehmoment angibt. Das Steuergerät 18 erzeugt Ausgangssignale 20, mit denen über Aktoren bzw. Stellern das Verhalten der Brennkraftmaschine 1 beeinflußt werden kann. Beispielsweise ist das Steuergerät 18 mit dem Einspritzventil 9, der Zündkerze 10 und der Drosselklappe 11 und dergleichen verbunden und erzeugt die zu deren Ansteuerung erforderlichen Signale.

Unter anderem ist das Steuergerät 18 dazu vorgesehen, die Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 1 zu steuern und/oder zu regeln. Beispielsweise wird die von dem Einspritzventil 9 in den Brennraum 4 eingespritzte Kraftstoffmasse von dem Steuergerät 18 insbesondere im Hinblick auf einen geringen Kraftstoffverbrauch und/oder eine geringe Schadstoffentwicklung gesteuert und/oder geregelt. Zu diesem Zweck ist das Steuergerät 18 mit einem Mikroprozessor versehen, der in einem Speichermedium, insbesondere in einem Read-Only-Memory ein Programm abgespeichert hat, das dazu geeignet ist, die genannte Steuerung und/oder Regelung durchzuführen.

In einer ersten Betriebsart, einem sogenannten Homogenbetrieb "hom" der Brennkraftmaschine 1, wird die Drosselklappe 11 in Abhängigkeit von dem erwünschten Drehmoment teilweise geöffnet bzw. geschlossen. Der Kraftstoff wird von dem Einspritzventil 9 während einer durch den Kolben 2 hervorgerufenen Ansaugphase in den Brennraum 4 eingespritzt. Durch die gleichzeitig über die Drosselklappe 11 angesaugte Luft wird der eingespritzte Kraftstoff verwirbelt und damit in dem Brennraum 4 im wesentlichen gleichmäßig verteilt. Danach wird das Kraftstoff/Luft-Gemisch während der Verdichtungsphase verdichtet, um dann von der Zündkerze 10 entzündet zu werden. Durch die Ausdehnung des entzündeten Kraftstoffs wird der Kolben 2 angetrieben. Das entstehende Drehmoment hängt im Homogenbetrieb im wesentlichen von der Stellung der Drosselklappe 11 ab. Im Hinblick auf eine geringe Schadstoffentwicklung wird das Kraftstoff/Luft-Gemisch möglichst auf Lambda = 1 oder Lambda < 1 eingestellt.

In einer zweiten Betriebsart, einem sogenannten homogenen Magerbetrieb "hmm" der Brennkraftmaschine 1, wird der Kraftstoff wie bei dem Homogenbetrieb während der Ansaugphase in den Brennraum 4 eingespritzt. Im Unterschied zu dem Homogenbetrieb kann das Kraftstoff/Luft-Gemisch jedoch auch mit Lambda < 1 auftreten.

In einer dritten Betriebsart, einem sogenannten Schichtbetrieb "sch" der Brennkraftmaschine 1, wird die Drosselklappe 11 weit geöffnet. Der Kraftstoff wird von dem Einspritzventil 9 während einer durch den Kolben 2 hervorgerufenen Verdichtungsphase in den Brennraum 4 eingespritzt, und zwar örtlich in die unmittelbare Umgebung der Zündkerze 10 sowie zeitlich in geeignetem Abstand vor dem Zündzeitpunkt. Dann wird mit Hilfe der Zündkerze 10 der Kraftstoff entzündet, so daß der Kolben 2 in der nunmehr folgenden Arbeitsphase durch die Ausdehnung des entzündeten Kraftstoffs angetrieben wird. Das entstehende Drehmoment hängt im Schichtbetrieb weitgehend von der eingespritzten Kraftstoffmasse ab. Im wesentlichen ist der Schichtbetrieb für den Leerlaufbetrieb und den Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine 1 vorgesehen.

In einer vierten Betriebsart, einem sogenannten Homogen- Schicht-Betrieb "hos" der Brennkraftmaschine 1, erfolgt eine Doppeleinspritzung. Es wird Kraftstoff von dem Einspritzventil 9 während der Ansaugphase und während der Verdichtungsphase in den Brennraum 4 eingespritzt. Der Homogen-Schicht-Betrieb verknüpft damit die Eigenschaften des Schichtbetriebs und des Homogenbetriebs. Mit Hilfe des Homogen-Schicht-Betriebs kann beispielsweise ein besonders weicher Übergang von dem Schichtbetrieb in den Homogenbetrieb und umgekehrt erreicht werden.

In einer fünften Betriebsart, einem sogenannten Schicht- Katheizen "skh" der Brennkraftmaschine 1, erfolgt ebenfalls eine Doppeleinspritzung. Es wird Kraftstoff von dem Einspritzventil 9 während der Verdichtungsphase und während der Arbeitsphase in den Brennraum 4 eingespritzt. Auf diese Weise wird im wesentlichen kein zusätzliches Drehmoment erreicht, sondern es wird durch den in die Arbeitsphase eingespritzten Kraftstoff eine schnelle Erwärmung des Katalysators 12 bewirkt. Dies ist beispielsweise bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine 1 von Bedeutung.

Zwischen den beschriebenen Betriebsarten der Brennkraftmaschine 1 kann hin- und her- bzw. umgeschaltet werden. Derartige Umschaltungen werden von dem Steuergerät 18 durchgeführt. Die Auslösung einer Umschaltung erfolgt durch die einzelnen Funktionen der Brennkraftmaschine 1. Beispielsweise kann bei einem Kaltstart die fünfte Betriebsart, nämlich das Schicht-Katheizen angefordert werden, mit dem der Katalysator 12 schnell auf eine Betriebstemperatur erwärmt wird.

Bei der Brennkraftmaschine 1 sind eine Mehrzahl derartiger Funktionen vorhanden, die alle eine bestimmte Betriebsart der Brennkraftmaschine 1 anfordern und damit gegebenenfalls eine Umschaltung zwischen den Betriebsarten auslösen. Diese Anforderungen durch die verschiedenen Funktionen müssen aufeinander abgestimmt und koordiniert werden, damit nur die unbedingt erforderlichen Umschaltungen durchgeführt werden.

In den Fig. 2 und 3 ist ein Verfahren dargestellt, das von dem Steuergerät 18 ausgeführt werden kann, und das dazu geeignet ist, die Anforderungen der Betriebsarten durch verschiedene Funktionen der Brennkraftmaschine 1 zu koordinieren. Der in der Fig. 2 gezeigte Block 21 stellt dabei einen Platzhalter dar für das Verfahren der Fig. 3. Das Verfahren der Fig. 3 ist in dem Steuergerät 18 durch insbesondere modulartig aufgebaute Programme repräsentiert. Gemäß der Fig. 2 beaufschlagen eine Mehrzahl von Funktionen den Block 21. Dies geht aus der Mehrzahl der im rechten Bereich dargestellten, auf den Block 21 ausgerichteten Pfeile hervor.

Dabei handelt es sich um eine Überwachung der Brennkraftmaschine 1. Dadurch wird gewährleistet, daß die Brennkraftmaschine 1 nie ein zu hohes Drehmoment erzeugt als angefordert. Weiter handelt es sich um einen Bauteileschutz. Dadurch wird beispielsweise gewährleistet, daß die Temperatur des Abgasrohres 8 nie so hoch wird, daß eine Schädigung des Abgasrohres 8 oder des Katalysators 12 zu befürchten ist. Weiter handelt es sich um einen Notlauf der Brennkraftmaschine 1. Durch diese Funktion wird gewährleistet, daß die Brennkraftmaschine 1 unter bestimmten Bedingungen im Schichtbetrieb, jedoch nicht im Homogenbetrieb betrieben werden kann. Weiter handelt es sich um die Einstellbarkeit eines Sollmomentes der Brennkraftmaschine 1 und um die Einhaltung von erwünschten Lambdagrenzen. Weiter handelt es sich um das mittels der bereits beschriebenen fünften Betriebsart durchgeführte Katheizen, mit dem insbesondere bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine der Katalysator 12 schnell erwärmt wird. Weiter handelt es sich um eine Steuerung eines in dem Katalysator gegebenenfalls untergebrachten Speicherkatalysators, der zur Zwischenspeicherung von Stickoxiden vorgesehen ist. Diese Funktion gewährleistet, daß der Speicherkatalysator nach einer Beladung rechtzeitig wieder entladen wird. Weiter handelt es sich um die Funktion des Start- bzw. Warmlaufs, in dem die Brennkraftmaschine 1 beispielsweise nicht in der Betriebsart des Schichtbetriebs betrieben werden darf. Weiter handelt es sich um ein Betriebsartenkennfeld, das für den normalen Fahrbetrieb vorgesehen ist. Des weiteren können noch eine Mehrzahl anderer Funktionen vorhanden sein, die den Block 21 beaufschlagen.

In der Fig. 2 ist ein Sollbyte 22 dargestellt, das der Abspeicherung der beschriebenen Betriebsarten der Brennkraftmaschine 1 in dem Steuergerät 18 dient. Das Sollbyte 22 besitzt acht Bits, von denen drei Bits nicht besetzt sind. An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, daß die anhand der Fig. 1 beschriebene Brennkraftmaschine 1 und das anhand der Fig. 2 und 3 beschriebene Verfahren auch mit weniger oder mit mehr als fünf verschiedenen Betriebsarten durchgeführt werden kann. In diesem Fall sind in dem Sollbyte 22 mehr oder weniger Bits nicht besetzt.

Der Homogenbetrieb "hom", der homogene Magerbetrieb "hmm", der Schichtbetrieb "sch", der Homogen-Schicht-Betrieb "hos" und das Schicht-Katheizen "skh" sind durch jeweils eines der verbleibenden fünf Bits repräsentiert.

Das in der Fig. 2 dargestellte Sollbyte 22 ist dazu vorgesehen, die Soll-Betriebsart, also die erwünschte Betriebsart der Brennkraftmaschine 1 zu kennzeichnen. Soll die Brennkraftmaschine 1 beispielsweise im Homogenbetrieb als erwünschter Soll-Betriebsart betrieben werden, so ist in dem Sollbyte 22 das Bit "hom" auf "1" gesetzt, während die anderen vier relevanten Bits alle auf "0" gesetzt sind. In dem Sollbyte 22 ist somit immer eines der relevanten Bits auf "1" gesetzt, während die anderen Bits auf "0" gesetzt sind. Das auf "1" gesetzte Bit kennzeichnet dabei die erwünschte Soll-Betriebsart der Brennkraftmaschine 1.

Das Sollbyte 22, insbesondere die darin gesetzte Soll- Betriebsart wird von dem Block 21 anhand des in der Fig. 3 gezeigten Verfahrens ermittelt.

Bei dem Verfahren der Fig. 3 wird davon ausgegangen, daß die verschiedenen beschriebenen Funktionen jeweils Betriebsartanforderungen an den Block 21 stellen. Diese Betriebsartanforderungen werden mit jeweils einem dem Sollbyte 22 entsprechenden Anforderungsbyte von jedem der Betriebszustände an den Block 21 übermittelt. In diesem Anforderungsbyte entsprechen die einzelnen Bits den entsprechenden Bits des Sollbytes 22.

In dem Anforderungsbyte ist mindestens ein Bit auf "1" gesetzt. Es können aber auch alle fünf Bits gesetzt sein. Im ersten Fall bedeutet dies, daß die zugehörige Funktion nur diese, mit dem gesetzten Bit bestimmte Betriebsart anfordert. Im anderen Fall ist es für die zugehörige Funktion unwesentlich, welche Betriebsart vorhanden ist. Die zugehörige Funktion fordert deshalb "pro forma" alle möglichen Betriebsarten an. Jegliche dazwischen liegende Möglichkeiten sind ebenfalls zulässig. So kann beispielsweise von einer Funktion der Homogenbetrieb angefordert werden, unabhängig von dem einzustellenden Lambda-Wert. In diesem Fall ist in dem zugehörigen Anforderungsbyte das Bit für "hom" und für "hmm" jeweils auf "1" gesetzt, die anderen Bits jedoch auf "0".

Bei dem Sollbyte 22 und bei den Anforderungsbytes handelt es sich um binäre Datenwörter, die in dem Steuergerät 18 abgespeichert sind, und in denen jede Betriebsart durch ein bestimmtes Bit repräsentiert ist. Zu beachten ist, daß das Sollbyte 22 und die Anforderungsbytes - wie beschrieben - unterschiedliche Bedeutungen haben und deshalb genau voneinander unterschieden werden müssen.

In der Fig. 4 ist eine Prioritätenliste für die Betriebsartanforderungen der verschiedenen Funktionen angegeben. Die Betriebsartanforderung der Funktion "Überwachung" besitzt dabei die höchste Priorität "1", die Betriebsartanforderung der Funktion "Bauteileschutz" die nächst niedrigere Priorität "2", usw.. Nach der Betriebsartanforderung der Funktion "Start/Warmlauf" mit der Priorität "7" können noch eine Mehrzahl weiterer Funktionen mit entsprechend nachgeordneten Prioritäten folgen. Schließlich ist die Betriebsartanforderung der Funktion "Betriebsartenkennfeld" als vorletzte Funktion mit der Priorität "x" vorhanden. Danach folgt mit der niedrigsten Priorität eine feste Prioritätenliste für die beschriebenen Betriebsarten.

Bei den Funktionen mit den höheren Prioritäten handelt es sich um Sonderfälle, während es sich bei der Funktion "Betriebsartenkennfeld" um den normalen Betrieb der Brennkraftmaschine 1 handelt. Damit die Sonderfälle gegenüber dem Normalfall durchgreifen, sind sie mit einer höheren Priorität versehen. Auf die der Funktion "Betriebsartenkennfeld" nachgeordnete Prioritätsliste für die Betriebsarten wird noch näher eingegangen werden.

Gemäß der Fig. 3 wird die Betriebsartanforderung der Priorität "1", also die Betriebsartanforderung der Funktion "Überwachung" in einer Verknüpfungsstelle 23 mit der Betriebsartanforderung der Priorität "2", also mit der Betriebsartanforderung der Funktion "Bauteileschutz" UND­ verknüpft. Zu diesem Zweck werden die jeweils zugehörigen Anforderungsbytes von dem Steuergerät 18 UND-verknüpft.

Wird von der Funktion "Überwachung" beispielsweise die Betriebsart "sch" angefordert und von der Funktion "Bauteileschutz" die Betriebsarten "hom" oder "hmm", so ergibt dies die folgende UND-Verknüpfung der zugehörigen Anforderungsbytes: 00001000 UND 00000011. Das Verknüpfungsergebnis dieser UND-Verknüpfung ist 00000000. Damit wäre es nicht möglich, eine Soll-Betriebsart auszuwählen.

Aus diesem Grund wird durch einen Block 24 das Verknüpfungsergebnis mit "0" verglichen. Ist dieser Vergleich positiv, so wird ein der Verknüpfungsstelle 23 nachgeordneter Schalter 25 umgeschaltet. Damit wird nicht mehr das Verknüpfungsergebnis der Verknüpfungsstelle 23 weitergegeben, sondern es wird die Betriebsartanforderung mit der höheren Priorität "1" als Verknüpfungsergebnis weitergegeben.

Wird von der Funktion "Überwachung" beispielsweise die Betriebsart "hom" angefordert und von der Funktion "Bauteileschutz" die Betriebsarten "hom" oder "hmm", so ergibt dies die folgende UND-Verknüpfung der zugehörigen Anforderungsbytes: 00000001 UND 00000011. Das Verknüpfungsergebnis dieser UND-Verknüpfung ist 00000001.

Dieses Verknüpfungsergebnis ist ungleich "0", so daß der Schalter 25 nicht umgeschaltet und das Verknüpfungsergebnis unverändert weitergegeben wird.

Das jeweilige Verknüpfungsergebnis wird an eine weitere Verknüpfungsstelle 26 weitergegeben, an der es mit der Betriebsartanforderung der Priorität "3", also mit der Betriebsartanforderung der Funktion "Notlauf" UND-verknüpft wird. Das Verknüpfungsergebnis wird in entsprechender Weise durch einen Block 27 mit "0" verglichen, um in Abhängigkeit davon einen Schalter 28 umzuschalten.

Dieses Verfahren wird mit den Betriebsartanforderungen aller Funktionen in einer Reihenfolge entsprechend der in der Prioritätenliste der Fig. 4 angegebenen Prioritäten fortgesetzt, bis die Betriebsartanforderung mit der Priorität "x", also die Betriebsartanforderung der Funktion "Betriebsartenkennfeld" erreicht ist.

Der Funktion "Betriebsartenkennfeld" liegt ein Kennfeld zugrunde, bei dem das von der Brennkraftmaschine 1 geforderte Drehmoment über der Drehzahl derselben aufgetragen ist. In jedem Punkt dieses Kennfelds ist ein Anforderungsbyte abgelegt, in dem angegeben ist, in welcher Betriebsart die Brennkraftmaschine 1 das geforderte Drehmoment erzeugen soll. Jedes dieser Anforderungsbytes enthält somit nur ein einziges gesetztes Bit.

In Abhängigkeit von dem geforderten Drehmoment und der Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 wird das zugehörige Anforderungsbyte als Betriebsartanforderung mit der Priorität "x" an eine Verknüpfungsstelle 29 gegeben, um dort mit dem zuletzt erzeugten Verknüpfungsergebnis UND­ verknüpft zu werden. Das Verknüpfungsergebnis wird in der bereits beschriebenen Weise durch einen Block 30 mit "0" verglichen, um in Abhängigkeit davon einen Schalter 31 umzuschalten.

In dem nunmehr vorliegenden, von der Verknüpfungsstelle 29 erzeugten Verknüpfungsergebnis können ein oder mehrere Bits gesetzt sein.

Ist in dem Anforderungsbyte der Funktion "Betriebsartenkennfeld" beispielsweise die Betriebsart "hmm" gesetzt, sind jedoch in dem der Verknüpfungsstelle 29 zugeführten Verknüpfungsergebnis beispielsweise die Betriebsarten "sch" und "hos" gesetzt, so wird der Schalter 31 umgeschaltet, und es wird das der Verknüpfungsstelle 29 zugeführte Verknüpfungsergebnis weitergegeben. Dieses Verknüpfungsergebnis lautet wie folgt: 00001100.

Das von der Verknüpfungsstelle 29 erzeugte Verknüpfungsergebnis, also im obigen Beispielfall das Verknüpfungsergebnis 00001100, wird gemäß der Fig. 3 einem Block 32 zugeführt, in dem aus dem Verknüpfungsergebnis diejenige der gesetzten Betriebsarten mit der höchsten Priorität ausgewählt wird.

In der Fig. 5 ist eine Prioritätenliste der Betriebsarten der Brennkraftmaschine 1 dargestellt. Die vorgenannte Auswahl derjenigen Betriebsart mit der höchsten Priorität erfolgt anhand dieser Prioritätenliste. Im obigen Beispielfall wird somit aus dem Verknüpfungsergebnis die Betriebsart "sch" als prioritätshöchste Betriebsart ausgewählt.

Damit ergibt sich als Ausgangssignal des Blocks 32 und damit als Soll-Betriebsart das Sollbyte 22 der Fig. 2. In diesem Sollbyte 22 ist, wie bereits erwähnt, nur ein einziges Bit gesetzt. Im obigen Beispielfall lautet das Sollbyte 00001000 und kennzeichnet den Schichtbetrieb "sch" als Soll-Betriebsart.

Claims (12)

1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1) insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei dem Kraftstoff in mindestens zwei Betriebsarten in einen Brennraum (4) eingespritzt wird, und bei dem zwischen den Betriebsarten in Abhängigkeit von einer Soll-Betriebsart umgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Soll-Betriebsart aus einer Mehrzahl von Betriebsartanforderungen ermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Betriebsartanforderungen eine Priorität zugeordnet ist (Fig. 4), und daß die Ermittlung der Soll- Betriebsart in Abhängigkeit von den Prioritäten der Betriebsartanforderungen durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Betriebsartanforderungen miteinander verknüpft werden (23), und daß das Verknüpfungsergebnis weiterverwendet wird, wenn in den beiden Betriebsartanforderungen mindestens eine Übereinstimmung vorhanden ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsartanforderung mit der höheren Priorität als Verknüpfungsergebnis weiterverwendet wird, wenn in den beiden Betriebsartanforderungen keine Übereinstimmung vorhanden ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verknüpfungsergebnis mit der Betriebsartanforderung mit der nächst niedrigeren Priorität verknüpft wird (26, 29).

6. Verfahren nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine UND-Verknüpfung durchgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Betriebsarten eine Priorität zugeordnet ist (Fig. 5), und daß, falls in dem zuletzt ermittelten Verknüpfungsergebnis mehr als eine Betriebsart gesetzt ist, diejenige der vorhandenen Betriebsarten ausgewählt wird, die die höchste Priorität aufweist.

8. Steuerelement, insbesondere Read-Only-Memory, für ein Steuergerät (18) einer Brennkraftmaschine (1) insbesondere eines Kraftfahrzeugs, auf dem ein Programm abgespeichert ist, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor, ablauffähig und zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 geeignet ist.

9. Brennkraftmaschine (1) insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Brennraum (4), in den Kraftstoff in mindestens zwei Betriebsarten einspritzbar ist, und mit einem Steuergerät (18), mit dem in Abhängigkeit von einer Soll-Betriebsart zwischen den Betriebsarten umgeschaltet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Steuergerät (18) die Soll-Betriebsart aus einer Mehrzahl von Betriebsartanforderungen ermittelt werden kann.

10. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Steuergerät (18) eine Prioritätenliste (Fig. 4) der Betriebsartanforderungen abgespeichert ist.

11. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Steuergerät (18) eine Prioritätenliste (Fig. 5) der Betriebsarten abgespeichert ist.

12. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Steuergerät (18) die Betriebsartanforderungen und die Soll-Betriebsart in der Form von binären Datenwörtern abgespeichert sind, wobei jede Betriebsart durch ein bestimmtes Bit in den binären Datenwörtern repräsentiert ist.