EP1436495A1 - Verfahren, computerprogramm und steuer- und/oder regelgerät zum betreiben einer brennkraftmaschine mit direkteinspritzung - Google Patents

Verfahren, computerprogramm und steuer- und/oder regelgerät zum betreiben einer brennkraftmaschine mit direkteinspritzung

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EP1436495A1
EP1436495A1 EP02769926A EP02769926A EP1436495A1 EP 1436495 A1 EP1436495 A1 EP 1436495A1 EP 02769926 A EP02769926 A EP 02769926A EP 02769926 A EP02769926 A EP 02769926A EP 1436495 A1 EP1436495 A1 EP 1436495A1
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EP
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fuel
operating mode
internal combustion
combustion engine
pressure
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Thomas Kruse
Jochen Gross
Kai-Uwe Grau
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Robert Bosch GmbH
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    • F02D41/3064Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion with special control during transition between modes

Definitions

  • the invention initially relates to a method for operating an internal combustion engine with direct injection, in which fuel is conveyed from at least one fuel pump into a high-pressure region of a fuel system, in which the fuel reaches the at least one combustion chamber of the internal combustion engine directly from the high-pressure region of the fuel system via at least one fuel injection device , and in which the fuel pressure in the high-pressure area of the fuel system depends on the current operating point of the internal combustion engine.
  • Such a process is known from the market. It is used in an internal combustion engine in which an electric fuel pump supplies the fuel from a fuel tank to a second fuel pump.
  • the second fuel pump is mechanically driven by the internal combustion engine.
  • the second fuel pump delivers the fuel under very high pressure into a fuel collecting line ("rail"), in which the fuel is stored under high pressure.
  • Injectors are connected to the fuel line, which direct the fuel into the combustion chambers of the internal combustion engine inject.
  • the pressure in the fuel rail is detected by a pressure sensor, which sends appropriate signals to a control unit.
  • the control unit controls a quantity control valve with which the quantity of fuel delivered by the second fuel pump to the fuel rail can be influenced. In this way, a closed control loop for setting the pressure in the fuel rail is formed.
  • a setpoint for the pressure in the fuel rail is formed from a map. This characteristic map is addressed with operating variables by which the current operating point of the internal combustion engine is characterized. These operating variables are, for example, the rotational speed of the crankshaft of the internal combustion engine and the target torque of the internal combustion engine.
  • the object of the present invention is to develop a method of the type mentioned at the outset such that the internal combustion engine consumes less fuel during operation and exhibits better emission behavior.
  • This object is achieved with a method of the initially mentioned type that the fuel pressure in the high pressure region of the fuel system additionally dependent on the mode in which the internal combustion 'is operated machine.
  • the fuel pressure in the high-pressure area of the fuel system is an operating variable which, similar to, for example, the ignition angle, the injection timing, etc., in the Different operating modes of an internal combustion engine have different influences on the combustion behavior of the fuel in the combustion chamber.
  • operating modes is understood to mean the different possibilities by which an internal combustion engine can be operated with direct injection. This includes, for example, homogeneous operation / stratified operation, homogeneous / stratified operation, operation with and without exhaust gas recirculation, homogeneous lean operation, etc.
  • Homogeneous operation is again understood to mean that the fuel enters the combustion chamber of the internal combustion engine in such a way that it is essentially homogeneously distributed at the time of ignition. This is especially the case with an injection during the intake stroke.
  • stratified operation of the internal combustion engine an ignitable mixture is only present in the area of the spark plug in the combustion chamber, whereas there is little or no fuel in the rest of the combustion chamber.
  • the injection can also take place during the compression cycle.
  • the shift operation is preferably carried out at low load and at partial load of the internal combustion engine.
  • a setpoint for the fuel pressure in the high-pressure area of the fuel system is determined at least temporarily by means of a map which is specific to the respective operating mode and which is addressed using variables which are characteristic of the current operating point.
  • a corresponding characteristic map for each operating mode there is a corresponding characteristic map for each operating mode, with which the setpoint for the fuel pressure in the high-pressure region of the fuel system is determined.
  • variables characteristic of the operating point include the speed of a crankshaft of the internal combustion engine and a target torque of the internal combustion engine. These are generally present anyway, so that no additional sensors are required to record the current operating point.
  • the target value of the fuel pressure in the high-pressure region of the fuel system is still determined on the basis of the first operating mode. This is based on the consideration that a sudden change in the setpoint specification should be avoided while switching from one operating mode to another.
  • the setpoint value of the fuel pressure in the high-pressure area of the fuel system is kept constant for a certain period of time. Such a "freezing" of the setpoint is easy to implement.
  • the setpoint of the fuel pressure in the high-pressure area of the fuel system is determined or kept constant on the basis of the first operating mode until the second operating mode is stable. This is generally after a few burns, 'for example, after about ten burns or work cycles of the internal combustion engine, the case.
  • the target value of the fuel pressure in the high-pressure region of the fuel system be brought to the value corresponding to the new operating mode via a ramp or a filter. This again prevents an abrupt change in the setpoint value for the fuel pressure in the high-pressure area of the fuel system. This could result in an abrupt change in the combustion of the fuel in the combustion chamber of the internal combustion engine with a corresponding loss of comfort for the user.
  • the invention also relates to a computer program which is suitable for carrying out the above method when it is executed on a computer. It is particularly preferred if the computer program is stored on a memory, in particular on a flash memory or on a ferrite RAM.
  • control and / or regulating device for operating an internal combustion engine.
  • the control and / or regulating device include a memory on which a computer program of the above type is stored.
  • Fig. 1 a schematic diagram of the structure of a
  • Internal combustion engine comprising a fuel system with a high pressure area
  • Fig. 2 a flowchart in which a method for operating mode-dependent setpoint specification of the fuel pressure in the high pressure region of the 1 is shown;
  • FIG. 3 a diagram in which the operating mode switching state of the internal combustion engine from FIG. 1 is plotted over time
  • FIG. 4 a diagram in which the target fuel pressure in the high-pressure region of the fuel system of the internal combustion engine from FIG. 1 is plotted over time.
  • an internal combustion engine bears the overall reference number 10. It comprises a fuel system 12.
  • the fuel system 12 includes, inter alia, the following: a fuel tank 14. From this, an electric fuel pump 16 delivers the fuel via a low-pressure fuel line 17 to a high-pressure fuel pump 18. From there, the fuel passes under high pressure into a fuel collecting line 20 (“rail”). Several injectors 22 are connected to these. The injectors 22 inject the fuel directly into combustion chambers 24.
  • the amount of fuel delivered by the high-pressure fuel pump 18 to the fuel manifold 20 is adjusted by a quantity control valve 26. In the open state, this connects a working space (not shown) of the high-pressure fuel pump 18 to the low-pressure fuel line 17. If the quantity control valve 26 is opened during a delivery stroke of the high-pressure fuel pump 18, the fuel is not returned to the fuel collecting line 20, but instead promoted in the low pressure fuel line 17. By the length of time during which the quantity control valve 26 opens during a delivery cycle of the high-pressure fuel pump 18 the quantity of fuel delivered to the fuel rail 20 and ultimately the fuel pressure prevailing in the fuel rail 20 can be influenced.
  • the fuel manifold 20, the pressure sensor 28, the control and regulating device 30 and the quantity control valve 26 thus form a closed control loop.
  • the fuel pressure in the fuel rail 20 of the fuel system 12 is detected by a pressure sensor 28. This delivers corresponding signals to a control and regulating device 30.
  • the internal combustion engine 10 also comprises an accelerator pedal 32, the position of which is picked up by a position transmitter 34. The position transmitter 34 is also connected to the control and regulating device 30.
  • the speed of a crankshaft (not shown) of internal combustion engine 10 is detected by a speed sensor 36, which also transmits corresponding signals to control and regulating device 30.
  • the internal combustion engine 10 can be operated in different operating modes. For example, it is possible for the internal combustion engine 10 to operate in the “shift” operating mode at low rotational speeds and / or low desired torque.
  • the fuel is injected into the combustion chambers 24 by the injectors 22 in such a way that it is layered in these. This means that an ignitable fuel mixture is essentially only present in the area of a spark plug (not shown). In the "homogeneous”, however, is so injected the 'fuel that it is distributed in the combustion chambers 24 in total homogeneous.
  • the method illustrated in FIG. 2 assumes, for example, that the internal combustion engine 10 can be operated in three different operating modes B1, B2 and B3.
  • a map KF1, KF2 and KF3 is stored in a memory of the control and regulating device 30 for each operating mode.
  • the maps KF1-KF3 are addressed on the one hand by the speed nmot, which is detected by the speed sensor 36, and on the other hand by the target torque Md, which is determined from the position wped of the accelerator pedal 32.
  • a control which is not explained in further detail here, decides that conditions exist which justify a switchover to operating mode B2. It is therefore now switched to operating mode B2. This includes, for example, a shift in the ignition timing, the injection timing, the opening of a valve for exhaust gas recirculation, the change in the position of a throttle valve, etc.
  • a delay element is started in block 50. This has the effect that, in a switching block 52, it is only switched from the map KF1 to the map KF2 after a waiting time T1. Until the end of time Tl, therefore, the setpoint prsollKFl generated in the map KF1 is used as the setpoint prsoll for the fuel pressure in the fuel rail 20 of the fuel system 12.
  • the block 52 switch to the map KF2 corresponding to the new operating mode B2. Then the setpoint prsollKF2 generated in the map KF2 is forwarded by the switch block 52 to a filter 54.
  • the setpoint prsoll is adapted via a ramp from the value prsollKF1 generated in the old map KF1 to the value prsollKF2 generated in the new map KF2. This prevents a sudden change in the target fuel pressure prsoll (cf. FIG. 4).
  • the duration of the ramp created by the filter 54 is designated T2 in FIG. 4.
  • the target value prsoll for the fuel pressure is fed into a controller 56, into which the actual value prist of the fuel pressure detected by the pressure sensor 28 is also fed. A corresponding signal is generated in the controller 46 with which the quantity control valve 26 is controlled.
  • the old map is not used for a certain time, but instead the setpoint value of the fuel pressure in the high-pressure area of the fuel system is kept constant for a certain period of time.

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Abstract

Bei einer Brennkraftmaschine wird der Kraftstoff von mindestens einer Kraftstoffpumpe in einen Hochdruckbereich eines Kraftstoffsystems gefördert. Vom Hochdruckbereich des Kraftstoffsystems gelangt der Kraftstoff über mindestens eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung direkt in mindestens einen Brennraurn der Brennkraftmaschine. Der Kraftstoffdruck (prist) im Hochdruckbereich (20) des Kraftstoffsystems hängt vom aktuellen Betriebspunkt (nmot, Md) ab. Um das Verbrauchs- und Abgasverhalten der Brennkraftmaschine zu optimieren, wird vorgeschlagen, dass der Kraftstoffdruck (prist) im Hochdruckbereich (20) des Kraftstoffsystems zusätzlich von der Betriebsart (Bl, B2, B3) abhängt, in der die Brennkraftmaschine betrieben wird.

Description

Verfahren, Computerprocrramm und Steuer- und/oder -Recfelcrerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzuncr
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung, bei dem Kraftstoff von mindestens einer Kraftstoffpumpe in einen Hochdruckbereich eines KraftstoffSystems gefördert wird, bei dem der Kraftstoff vom Hochdruckbereich des KraftstoffSystems über mindestens eine Kraftstoff- Einspritzvorrichtung direkt in mindestens einen Brennraum der Brennkraftmaschine gelangt, und bei dem der Kraftstoffdruck im Hochdruckbereich des KraftstoffSystems vom aktuellen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine abhängt.
Ein solches Verfahren ist vom Markt her bekannt. Es wird bei einer Brennkraftmaschine verwendet, bei der eine elektrische Kraftstoffpumpe den Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter einer zweiten Kraftstoffpumpe zuführ . Die zweite Kraftstoffpumpe wird mechanisch von der Brennkraftmaschine angetrieben. Die zweite Kraftstoffpumpe fördert den Kraftstoff unter sehr hohem Druck in eine Kraftstoff-Sammelleitung ("Rail"), in der der Kraftstoff unter hohem Druck gespeichert ist. An die Kraftstoff- Saπimelleitung sind Injektoren angeschlossen, welche den Kraftstoff direkt in Brennräume der Brennkraftmaschine einspritzen.
Der Druck in der Kraftstoff-Sammelleitung wird von einem Drucksensor erfasst, welcher entsprechende Signale an ein Steuergerät leitet. Das Steuergerät steuert ein Mengensteuerventil an, mit dem die von der zweiten Kraftstoffpumpe zur Kraftstoff-Sammelleitung hin geförderte Kraftstoffmenge beeinflusst werden kann. Auf diese Weise wird ein geschlossener Regelkreis zur Einstellung des Druckes in der Kraftstoff-Sammelleitung gebildet. Bei dem bekannten Verfahren wird ein Sollwert für den Druck in der Kraftstoff-Sammelleitung aus einem Kennfeld gebildet. Dieses Kennfeld wird mit Betriebsgrößen adressiert, durch welche der aktuelle Betriebspunkt der Brennkraftmaschine charakterisiert wird. Bei diesen Betriebsgrößen handelt es sich beispielsweise um die Drehzahl der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und das Soll -Drehmoment der Brennkraftmaschine .
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass die Brennkraftmaschine im Betrieb weniger Kraftstoff verbraucht und ein besseres Emissionsverhalten auf eist.
Vorteile der Erfindung
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Kraftstoffdruck im Hochdruckbereich des KraftstoffSystems zusätzlich von der Betriebsart abhängt, in der die Brennkraft'maschine betrieben wird.
Erfindungsgemäß wurde festgestellt, dass der Kraftstoffdruck im Hochdruckbereich des KraftstoffSystems eine Betriebsgröße ist, welche, ähnlich wie beispielsweise der Zündwinkel, der Einspritzzeitpunkt usw., in den unterschiedlichen Betriebsarten einer Brennkraftmaschine unterschiedliche Einflüsse auf das Verbrennungsverhalt en des Kraftstoffes im Brennraum hat. Unter dem Begriff "Betriebsarten" werden die unterschiedlichen Möglichkeiten verstanden, nach denen eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung betrieben werden kann. Hierzu gehört beispielsweise der Homogenbetrieb/ der Schichtbetrieb, der Homogen- /Schichtbetrieb, ein Betrieb mit und ohne Abgasrückführung, ein Homogen-Magerbetrieb usw..
Dabei wird wiederum unter einem Homogenbetrieb verstanden, dass der Kraftstoff so in den Brennraum der Brennkraf maschine gelangt, dass er in diesem zum Zündzeitpunkt im Wesentlichen homogen verteilt vorliegt. Dies ist vor allem bei einer Einspritzung während des Ansaugtaktes der Fall. In einem Schichtbetrieb der Brennkraftmaschine liegt dagegen nur im Bereich der Zündkerze im Brennraum ein zündfähiges Gemisch vor, wohingegen im restlichen Brennraum nur wenig oder überhaupt kein Kraftstoff vorhanden ist. Im Schichtbetrieb kann die Einspritzung auch während des Kompressionstaktes erfolgen. Der Schichtbetrieb wird vorzugsweise bei geringer Last und bei Teillast der Brennkraftmaschine durchgeführt.
Indem diese unterschiedlichen Betriebsarten bei der Bestimmung des Kraftstoffdrucks im Hochdruckbereich des KraftstoffSystems berücksichtigt werden, kann für jede Betriebsart ein optimaler Kraftstoffdruck und können letztlich optimale Verbrennungsbedingungen des Kraftstoffs im Brennraum erzielt werden. Hierdurch wird das Verbrauchs- und Abgasverhalten der Brennkraftmaschine verbessert.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben .
So -wird beispielsweise vorgeschlagen, dass ein Sollwert für den Kraftstoffdruck im Hochdruckbereich, des KraftstoffSystems mindestens zeitweise mittels eines für die jeweilige Betriebsart spezifischen Kennfeldes bestimmt wird, welches mit für den aktuellen Betriebspunkt charakteristischen Größen adressiert wird. Bei dieser Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist für jede Betriebsart ein entsprechendes Kennfeld vorhanden, mit dem der Sollwert für den Kraftstoffdruck im Hochdruckbereich des KraftstoffSystems bestimmt wird. Eine derartige Methode zur Bestimmung des Sollwerts für den Kraftstoffdruck ist sehr genau und softwaretechnisch leicht zu realisiere .
Dabei wird besonders bevorzugt, wenn die für den Betriebspunkt charakteristischen Größen die Drehzahl einer Kurbelwelle der Brennkraf maschine und ein Soll -Drehmoment der Brennkraftmaschine umfassen. Diese liegen im Allgemeinen sowieso vor, so dass zur Erfassung des aktuellen Betriebspunktes keine zusätzlichen Sensoren erforderlich sind.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass bei einem Wechsel von einer ersten Betriebsart in eine zweite Betriebsart der Sollwert des Kraftstoffdrucks im Hochdruckbereich des KraftstoffSystems für eine bestimmte Zeitdauer noch auf der Basis der ersten Betriebsart bestimmt wird. Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass während des Umschaltens von einer Betriebsart in eine andere eine plötzliche Änderung der Sollwertvorgabe vermieden werden sollte .
Dies hängt damit zusammen, dass eine plötzliche Änderung des Kraftstoffdrucks im Hochdruckbereich des KraftstoffSystems während des Umschaltvorganges von einer Betriebsart in eine andere Betriebsart möglicherweise z:u einem nicht definierten Kraftstoffdruck im Hochdruckbereich führen könnte. Ein derartiger Undefinierter Kraftstoffdruck könnte u.U. mit den anderen Parametern der neuen Betriebsart nicht zusammenpassen, so dass es, wenn auch kurzzeitig, zu Betriebsstörungen der Brennkraftmaschine kommen kann, wie beispielsweise zu Verbrennungsaussetzern . Dies wird durch die vorliegende Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vermieden.
Möglich ist auch, dass bei einem Wechsel von einer ersten Betriebsart in eine zweite Betriebsart der Sollwert des Kraftstoffdrucks im Hochdruckbereich des KraftstoffSystems für eine bestimmte Zeitdauer konstant gehalten wird. Ein solches "Einfrieren" des Sollwerts ist einfach zu realisieren.
Dabei wird wiederum bevorzugt, wenn der Sollwert des Kraf stoffdrucks im Hochdruckbereich des KraftstoffSystems noch so lange auf der Basis der ersten Betriebsart bestimmt oder konstant gehalten wird, bis die zweite Betriebsart stabil vorliegt . Dies ist im Allgemeinen nach einigen Verbrennungen, ' beispielsweise nach ungefähr zehn Verbrennungen bzw. Arbeitsspielen der Brennkraftmaschine, der Fall .
In bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auch vorgeschlagen, dass der Sollwert des Kraftstoffdrucks im Hochdruckbereich des Kraftstoffsyst ems über eine Rampe oder einen Filter auf den der neuen Betriebsart entsprechenden Wert gebracht wird. Hierdurch wird nochmals vermieden, dass es zu einer abrupten Änderung der Sollwertvorgabe für den Kraftstoffdruck im Hochdruckbereich des KraftstoffSystems kommt. Dies könnte eine abrupte Änderung der Verbrennung des Kraftstoffs im Brennraum der Brennkraftmaschine mit einer entsprechenden Komforteinbuße für den Benutzer zur Folge haben.
Dabei wird besonders bevorzugt, wenn während des Umschaltvorgangs von der ersten Betriebsart in die zweite Betriebsart bereits Werte für den der neuen Betriebsart entsprechenden Kraftstoffdruck im Hochdruckbereich des KraftstoffSystems bestimmt werden. Hierdurch stehen die entsprechenden Werte sofort und stabil zur Verfügung, so dass die Anpassung des Kraftstoffdrucks an die neue Betriebsart zügig erfolgen kann.
Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm, welches zur Durchführung des obigen Verfahrens geeignet ist, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird. Dabei wird besonders bevorzugt, wenn das Computerprogramm auf einem Speicher, insbesondere auf einem Flash-Memory oder auf einem Ferrit - RAM, abgespeichert ist.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Steuer- und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine. Um den Betrieb der Brennkraftmaschine Verbrauchs- und emissionsoptimal durchführen zu können, wird vorgeschlagen, dass das Steuer- und/oder Regelgerät einen Speicher umfasst, auf dem ein Computerprogramm der obigen Art abgespeichert ist.
Zeichnung
Nachfolgend wird ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende -Zeichnung im Detail erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1: eine Prinzipdarstellung des Aufbaus einer
Brennkraftmaschine, welche ein KraftstoffSystem mit einem Hochdruckbereich umfasst;
Fig. 2: ein Flussdiagramm, in dem ein Verfahren zur betriebsartenabhängigen Sollwertvorgabe des Kraftstoffdrucks im Hochdruckbereich des KraftstoffSystems von Fig. 1 dargestellt ist;
Fig. 3: ein Diagramm, in dem der Betriebsarten- Schaltzustand der Brennkraftmaschine von Fig. 1 über der Zeit aufgetragen ist; und
Fig. 4: ein Diagramm, in dem der Soll-Kraftstoffdruck im Hochdruckbereich des KraftstoffSystems der Brennkraftmaschine von Fig. 1 über der Zeit aufgetragen ist.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In Fig. 1 trägt eine Brennkraftmaschine insgesamt das Bezugszeichen 10. Sie umfasst ein KraftstoffSystem 12. Zum KraftstoffSystem 12 gehört u.a. ein Kraftstoffbehälter 14. Aus diesem fördert eine elektrische Kraftstoffpumpe 16 den Kraftstoff über eine Niederdruck-Kraftstoffleitung 17 zu einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe 18. Von dort gelangt der Kraftstoff unter hohem Druck in eine Kraftstoff- Sammelleitung 20 ("Rail"). An diese sind mehrere Injektoren 22 angeschlossen. Die Injektoren 22 spritzen den Kraftstoff direkt in Brennräume 24 ein.
Die Menge des von der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 18 zur Kraftstoff -Sammelleitung 20 geförderten Kraftstoffs wird durch ein Mengensteuerventil 26 eingestellt. Dieses verbindet im geöffneten Zustand einen Arbeitsraum (nicht dargestellt) der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 18 mit der Niederdruck-Kraftstoffleitung 17. Ist das Mengensteuerventil 26 während eines Förderhubs der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 18 geöffnet, wird der Kraftstoff nicht in die Kraftstoff-Sammelleitung 20, sondern zurück in die Niederdruck-Kraftstoffleitung 17 gefördert. Durch die Zeitdauer, während der das Mengensteuerventil 26 während eines Fördertakts der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 18 geöffnet ist, kann so die in die Kraftstoff-Sammelleitung 20 geförderte Kraftstoffmenge und letztlich der in der Kraftstoff-Sammelleitung 20 herrschende Kraftstoffdruck 'beeinflusst werden. Die Kraftstoff-Sammelleitung 20, der Drucksensor 28, das Steuer- und Regelgerät 30 und das Mengenstεuerventil 26 bilden somit einen geschlossenen Regelkreis .
Der Kraftstoffdruck in der Kraftstoff-Sammelleitung 20 des KraftstoffSystems 12 wird von einem Drucksensor 28 erf sst . Dieser liefert entsprechende Signale an ein Steuer- und Regelgerät 30. Die Brennkraftmaschine 10 umfasst auch ein Gaspedal 32, dessen Stellung von einem Stellungsgeber 34 abgegriffen wird. Der Stellungsgeber 34 ist ebenfalls mit dem Steuer- und Regelgerät 30 verbunden. Die Drehzahl einer Kurbelwelle (nicht dargestellt) der Brennkraftmaschine 10 wird von einem Drehzahlsensor 36.erfasst, der ebenfalls entsprechende Signale an das Steuer- und Regelgerät 30 übermittelt .
Die Brennkraftmaschine 10 kann in unterschiedlichen Betriebsarten betrieben werden. So ist es beispielsweise möglich, dass die Brennkraftmaschine 10 bei niedrigen Drehzahlen und/oder geringem Soll-Drehmoment in der Betriebsart "Schicht" arbeitet. Dabei wird der Kraftstoff durch die Injektoren 22 so in die Brennräume 24 eingespritzt, dass er in diesen geschichtet vorliegt. Dies bedeutet, dass im Wesentlichen nur im Bereich einer Zündkerze (nicht dargestellt) ein zündfähiges Kraftstoffgemisch vorliegt. In der Betriebsart "Homogen" dagegen wird der' Kraftstoff so eingespritzt, dass er in den Brennräumen 24 insgesamt homogen verteilt ist.
In jeder Betriebsart sind unterschiedliche Betriebspunkte möglich. Diese werden beispielsweise durch die Drehzahl der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 10 und das Soll- Drehmoment definiert. Bei der in Fig. 1 dargestellten Brennkraftmaschine 10 hängt der Sollwert des Kraftstoffdrucks in der Kraftstoff-Sammelleitung 20 einerseits von der Betriebsart und andererseits vom Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 10 ab. Dies wird nun anhand des in Fig. 2 dargestellten Verfahrens näher erläutert :
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Verfahren wird beispielhaft davon ausgegangen, dass die Brennkraftmaschine 10 in drei unterschiedlichen Betriebsarten Bl, B2 und B3 betrieben werden kann. Für jede Betriebsart ist in einem Speicher des Steuer- und Regelgeräts 30 ein Kennfeld KF1, KF2 und KF3 abgelegt . Die Kennfelder KF1 - KF3 werden einerseits von der Drehzahl nmot, welche vom Drehzahlsensor 36 erf sst wird, und andererseits vom Soll -Drehmoment Md adressiert, welches aus der Stellung wped des Gaspedals 32 ermittelt wird .
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird zunächst angenommen, dass die Brennkraftmaschine 10 in der Betriebsart Bl arbeitet (vgl. Fig. 3). Zum Zeitpunkt tl wird nun von einer hier nicht weiter im Detail erläuterten Steuerung entschieden, dass Bedingungen vorliegen, welche ein Umschalten auf die Betriebsart B2 rechtfertigen. Daher wird nun auf die Betriebsart B2 umgeschaltet. Dies beinhaltet beispielsweise eine Verschiebung des Zündzeitpunktes, des Einspritzzeitpunktes, das Öffnen eines Ventils zur Abgasrückführung, die Veränderung der Stellung einer Drosselklappe usw..
Mit dem Beginn der Umschaltung von der Betriebsart Bl auf die Betiebsart B2 wird im Block 50 ein Verzögerungsglied gestartet. Dieses bewirkt, dass in einem Schaltblock 52 erst nach Ablauf einer Wartezeit Tl vom Kennfeld KF1 auf das Kennfeld KF2 umgeschaltet wird. Bis zum Ablauf der Zeit Tl wird also weiterhin der im Kennfeld KF1 erzeugte Sollwert prsollKFl als Sollwert prsoll für den Kraftstoffdruck in der Kraftstoff-Sammelleitung 20 des Kraf stoffSystems 12 verwendet.
Erst nach Ablauf der Zeitdauer Tl schaltet der Block 52 auf das der neuen Betriebsart B2 entsprechende Kennfeld KF2 um. Dann wird der im Kennfeld KF2 erzeugte Sollwert prsollKF2 vom Umschaltblock 52 an einen Filter 54 weitergeleitet . In diesem wird der Sollwert prsoll über eine Rampe vom im alten Kennfeld KF1 erzeugten Wert prsollKFl auf den im neuen Kennfeld KF2 erzeugten Wert prsollKF2 angepasst . Hierdurch wird eine sprunghafte Änderung des Soll- Kraftstoffdruckes prsoll verhindert (vgl. Fig. 4). Die Zeitdauer der Rampe, welche durch den Filter 54 geschaffen wird, ist in Fig. 4 mit T2 bezeichnet.
Der Sollwert prsoll für den Kraftstoffdruck wird in einen Regler 56 eingespeist, in den auch der vom Drucksensor 28 erfasste Istwert prist des Kraftstoffdrucks eingespeist wird. Im Regler 46 wird ein entsprechendes Signal erzeugt, mit dem das Mengensteuerventil 26 angesteuert wird.
In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel wird nach dem Beginn des Umschaltvorganges von einer Betriebsart auf die andere für eine bestimmte Zeit nicht das alte Kennfeld verwendet, sondern stattdessen der Sollwert des Kraftstoffdrucks im Hochdruckbereich des KraftstoffSystems für eine bestimmte Zeitdauer konstant gehalten.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (10) mit Direkteinspritzung, bei dem Kraftstoff von mindestens einer Kraftstoffpumpe (18) in einen Hochdruckbereich (20) eines KraftstoffSystems (12) gefördert wird, bei dem der Kraftstoff vom Hochdruckbereich (20) des Kraftstoffsystems
(12) über mindestens eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung (22) direkt in mindestens einen Brennraum (24) der Brennkraftmaschine (10) gelangt, und be.i dem der Kraftstoffdruck (prist) im Hochdruckbereich (20) des Kraftstoffsystems (12) vom aktuellen Betriebspunkt (nmot, Md) der Brennkraftmaschine (10) abhängt, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffdruck (prist) im Hochdruckbereich (20) des KraftstoffSystems (12) zusätzlich von der Betriebsart (Bl, B2, B3) abhängt, in der die Brennkraftmaschine (10) betrieben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sollwert (prsoll) für den Kraftstoffdruck im Hochdruckbereich (20) des Kraf stoffSystems (12) mindestens zeitweise mittels eines für die jeweilige Betriebsart (Bl, B2 , B3) spezifischen Kennfeldes (KF1, KF2 , KF3 ) bestimmt wird, welches mit für den aktuellen Betriebspunkt charakteristischen Größen (nmot, Md) adressiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die für den Betriebspunkt charakteristischen Größen die Drehzahl (nmot) einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine (10) und ein Soll-Drehmoment (Md) der Brennkraftmaschine (10) umfassen.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Wechsel von einer ersten Betriebsart (Bl) in eine zweite Betriebsart (B2 ) der Sollwert (prsoll) des Kraftstoffdrucks im Hochdruckbereich (20) des KraftstoffSystems (12) für eine bestimmte Zeitdauer (Tl) noch auf der Basis der ersten Betriebsart (Bl) bestimmt wird (KF1) .
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Wechsel von einer ersten Betriebsart in eine zweite Betriebsart der- Sollwert des Kraftstoffdrucks im Hochdruckbereich des KraftstoffSystems für eine bestimmte Zeitdauer konstant gehalten wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert (prsoll) des
Kraftstoffdrucks im Hochdruckbereich (20) des KraftstoffSystems (12) noch so lange auf der Basis der ersten Betriebsart (Bl) bestimmt wird (KF1) oder konstant gehalten wird, bis die zweite Betriebsart (B2) stabil vorliegt .
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert (prsoll) des Kraftstoffdrucks im Hochdruckbereich (20) des KraftstoffSystems (12) über eine Rampe oder einen Filter
(54) auf den der neuen Betriebsart (B2) entsprechenden Wert (prsollKF2) gebracht wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass während des Umschaltvorgangs von der ersten Betriebsart (Bl) in die zweite Betriebsart (B2) bereits Werte (prsollKF2) für den der zweiten Betriebsart (B2) entsprechenden Kraftstoffdruck im Hochdruckbereich (20) des KraftstoffSystems (12) bestimmt werden (KF2).
9. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche geeignet ist, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird.
10. Computerprogramm nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es auf einem Speicher, insbesondere auf einem Flash-Memory oder einem Ferrit-RAM, abgespeichert ist .
11. Steuer- und/oder Regelgerät (30) zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Speicher umfasst, aμf dem ein Computerprogramm nach einem der Ansprüche 9 oder 10 abgespeichert ist.
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