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DE10064495A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Einspritzung von Kraftstoff bei einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Einspritzung von Kraftstoff bei einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number
DE10064495A1
DE10064495A1 DE10064495A DE10064495A DE10064495A1 DE 10064495 A1 DE10064495 A1 DE 10064495A1 DE 10064495 A DE10064495 A DE 10064495A DE 10064495 A DE10064495 A DE 10064495A DE 10064495 A1 DE10064495 A1 DE 10064495A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel
injection
fuel quantity
amount
vhe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE10064495A
Other languages
English (en)
Inventor
Andreas Pfaeffle
Juergen Biester
Martin Grosser
Peter Schubert
Juergen Hammer
Samuel Scheiber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE10064495A priority Critical patent/DE10064495A1/de
Priority to US10/026,115 priority patent/US6698396B2/en
Priority to IT2001MI002760A priority patent/ITMI20012760A1/it
Priority to FR0116675A priority patent/FR2818696B1/fr
Priority to JP2001392744A priority patent/JP2002235591A/ja
Publication of DE10064495A1 publication Critical patent/DE10064495A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402—Multiple injections
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufteilen einer Gesamtkraftstoffmenge, die während eines Verbrennungszyklus in den Brennraum eines Zylinders einzuspritzen ist auf eine Mehrzahl von Einspritzungen. Dazu wird eine erste Kraftstoffmenge ermittelt, die bei einer ersten Einspritzung einzuspritzen ist, eine vierte minimale Kraftstoffmenge für eine dritte Einspritzung ermittelt, die Gesamtkraftstoffmenge abzüglich der ersten Kraftstoffmenge mit der vierten minimalen Kraftstoffmenge verglichen. Wenn die Gesamtkraftstoffmenge abzüglich der ersten Kraftstoffmenge größer oder gleich der vierten minimalen Kraftstoffmenge ist, wird die erste Kraftstoffmenge und eine zweite Kraftstoffmenge, die bei einer zweiten Einspritzung in den Brennraum des Zylinders einzuspritzen ist, auf 0 gesetzt und eine dritte Kraftstoffmenge, die bei einer dritten Einspritzung einzuspritzen ist, auf die Gesamtkraftstoffmenge gesetzt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufteilen einer Gesamtkraftstoffmenge die während eines Verbrennungszyklusses in einen Brennraum eines Zylinders einzuspritzen ist, auf eine Mehrzahl von Einspritzungen, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufteilen einer Gesamtkraftstoffmenge die während eines Verbrennungszyklusses in einen Brennraum eines Zylinders einzuspritzen ist, die eine erste Kraftstoffmenge, eine zweite Kraftstoffmenge und eine dritte Kraftstoffmenge umfaßt, auf eine erste Einspritzung, eine zweite Einspritzung und eine dritte Einspritzung des Verbrennungszyklusses des Zylinders.
In Common-Rail Einspritzsystemen für Brennkraftmaschinen wird mittels einer Hochdruckpumpe in einer Druckkammer mit dem einzuspritzenden Kraftstoff die Common- Rail genannt wird, ein Druck von bis zu 2000 bar aufgebaut. Das Common-Rail ist mit allen Einspritzeinrichtungen aller Zylinder der Brennkraftmaschine verbunden. Als Einspritzeinrichtungen werden Zumessventile, üblicherweise Magnetventile oder Piezosysteme verwendet, durch die in geöffnetem Zustand Kraftstoff in den Brennraum des Zylinders eingespritzt wird.
Im Gegensatz zu Direkteinspritzsystemen, in denen ein Druck für jeden Verbrennungszyklus bzw. Einspritzzyklus jedes Zylinders neu aufgebaut werden muß, bleibt der Druck in dem Common-Rail des Common-Rail Einspritzsystems ungeachtet der Verbrennungssequenz in einem konstanten Bereich.
Da dieser hohe Druck an allen Magnetventilen aller Zylinder der Brennkraftmaschine anliegt, kann damit mittels einfacher Steuerung der Öffnung des entsprechenden Magnetventils, d. h. eines Hubes, eines Öffnungs- und/oder Schließzeitpunktes und einer Öffnungs- und/oder Schließgeschwindigkeit des Magnetventils die Kraftstoffeinspritzung in die Verbrennungskammer der Zylinder ausgeführt werden.
Durch den hohen Druck in der Verbrennungskammer - bis 160 bar - und die Geschwindigkeit mit der der Druck während der Verbrennung ansteigt, sind diese Direkteinspritzsysteme und Common-Rail Einspritzsysteme jedoch sehr laut.
Um die Geräuschemission zu vermindern, wird in Common-Rail Systemen eine Voreinspritzung durchgeführt. Dabei wird für bis zu wenigen Millisekunden vor der Haupteinspritzung eine kleine Kraftstoffmenge in den Brennraum des Zylinders eingespritzt und gezündet. Dadurch wird der Brennraum vorgewärmt und in dem Brennraum werden verbesserte Bedingungen für die Hauptverbrennung bei der Haupteinspritzung geschaffen.
Die DE 198 60 398 schlägt diesbezüglich vor eine Voreinspritzung, eine Haupteinspritzung und/oder eine Nacheinspritzung auszuführen, die jeweils in mehrere Voreinspritzungen, Haupteinspritzungen und/oder Nacheinspritzungen aufgeteilt werden können.
Die US 5,402,760 offenbart eine Kraftstoffeinspritzsteuereinrichtung, die verschiedene Ansteuerstromwellenformen für ein elektromagnetisches Ventil angibt, um Einflüsse von magnetischen Restflüssen in diesem Ventil zu minimieren.
Aufgrund der gegenseitigen Abhängigkeit hinsichtlich der Einspritzmenge und der Einspritzzeitpunkte beeinflussen sich jedoch die einzelnen Einspritzungen eines Verbrennungszyklusses in den genannten Einspritzsystemen. Dies führt beispielsweise dazu, daß nicht aufeinander abgestimmte Einspritzmengen in den jeweiligen Einspritzvorgängen eines Verbrennungszyklusses eingespritzt werden, oder für die einzelnen Einspritzvorgänge Ansteuerbeginne verwendet werden, die nicht an die jeweiligen Einspritzmengen angepaßt sind. Dies führt zu einer unregelmäßigen Verbrennung mit einem unzulässigen Druckgradienten in der Brennkraftmaschine, was wiederum zu einer Erhöhung der Geräusch- und Schadstoffemissionen führt.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Geräuschemission und die Schadstoffemission der Brennkraftmaschine zu vermindern.
Dieses Problem wird durch die in den Patentansprüchen 1, 7, 12 und 13 aufgeführten Merkmale gelöst.
Die mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß sichergestellt wird, daß eine minimale Kraftstoffmenge für die letzte von drei Einspritzungen eines Verbrennungszyklusses nicht unterschritten wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass während der dritten Einspritzung der Verbrennung genügend Kraftstoff für eine ausreichende Verbrennung zugeführt wird, und somit ein plötzlicher Abfall der Verbrennungsintensität wegen unzureichender Kraftstoffzufuhr bei der dritten Einspritzung vermieden wird. Dies ermöglicht vorteilhaft, dass ein plötzlicher Abfall eines Drehmomentenbetrags des Zylinders zu dem Gesamtdrehmoment der Brennkraftmaschine vermieden wird. Damit wird ein glatter Verlauf des Druckgradienten in der Brennkraftmaschine, d. h. ein Verlauf ohne beispielsweise einen starken Abfall erzielt. Dies stellt eine verminderte Geräusch- und Schadstoffemission sicher.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 angegeben. Die Weiterbildung nach Patentanspruch 2 ermöglicht vorteilhaft eine genaue Kraftstoffmengenbestimmung, da die dritte Kraftstoffmenge durch eine Subtraktion der ermittelten ersten Kraftstoffmenge, die bei einer ersten Einspritzung des Verbrennungszyklusses in den Brennraum des Zylinders einzuspritzen ist, von der Gesamtkraftstoffmenge, die während eines Verbrennungszyklusses in den Brennraum des Zylinders einzuspritzen ist, ermittelt wird. Da die dritte Kraftstoffmenge mittels einfacher Subtraktion ermittelt wird, ermöglicht diese Ausgestaltung eine Minimierung des Ermittlungsaufwandes der einzelnen Kraftstoffmengen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 1 ist im Patentanspruch 3 angegeben. Die Weiterbildung nach Patentanspruch 3 ermöglicht vorteilhaft die Vermeidung einer doppelten Berechnung der Kraftstoffmengen, da zuerst die Gesamtkraftstoffmenge ermittelt wird, dann die erste Kraftstoffmenge, dann eine zweite Kraftstoffmenge, die bei einer zweiten Einspritzung des Verbrennungszyklusses in den Brennraum des Zylinders einzuspritzen ist, und dann die dritte Kraftstoffmenge in Abhängigkeit der drei zuvor ermittelten Größen berechnet wird. Damit liegt die Priorität der ersten und der zweiten Einspritzung auf der ersten Einspritzung.
Die mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 erzielten Vorteile liegen insbesondere darin, daß die erste Position für die erste Einspritzung und die zweite Position für die zweite Einspritzung anhand erster Grenzwerte und anhand zweiter Grenzwerte überprüft werden, bevor die Einspritzungen ausgeführt werden. Damit wird sichergestellt, daß die Einspritzungen in der richtigen Lage ausgeführt werden, so daß sich die einzelnen Einspritzvorgänge nicht in nachteiliger Weise gegenseitig beeinflussen.
Die mit den in den Ansprüchen 12 und 13 angegebenen Vorrichtungen erzielten Vorteile liegen insbesondere in der Angabe einfacher und kostengünstiger Vorrichtungen zum Aufteilen einer Kraftstoffmenge auf eine Mehrzahl von Einspritzungen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen geschrieben.
Fig. 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 und 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Funktionsweise des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung am Beispiel eines Common-Rail Einspritzsystems mit einer Magnetventileinspritzeinrichtung beschrieben, in dem in einem Verbrennungszyklus eine erste Voreinspritzung VE1, eine zweite Voreinspritzung VE2 und eine Haupteinspritzung HE in dieser Reihenfolge ausgeführt werden. Bei einer Viertaktbrennkraftmaschine wird als Verbrennungszyklus Z1 wird ein Zyklus, bestehend aus einem Ansaugtakt, Kompressionstakt, Arbeitstakt und Ausschubtakt eines Zylinders bezeichnet.
Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch auf andere Einspritzsysteme wie z. B. Solenoidventil gesteuerte Systeme, Pumpe-Düse-Systeme (PDE), Pumpe-Leistung-Düse- Systeme (PLD), Verteiler-Pumpe-Systeme (VP) oder entsprechende Systeme mit Piezobetätigungsgliedern angewendet werden in denen eine Mehrzahl von Einspritzvorgängen in einem Verbrennungszyklus vorgesehen sind. Ferner ist die vorliegende Erfindung auch auf Brennkraftmaschinen mit zwei Takten, sechs Takten oder mehr Takten und Brennkraftmaschinen für Diesel- oder Benzinkraftstoffe anwendbar.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Bezugsziffer 1 bezeichnet eine Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer Gesamtkraftstoffmenge VG, die während des Verbrennungszyklusses Z1 in den Brennraum des Zylinders einzuspritzen ist, einer ersten Kraftstoffmenge VE1 für die erste Voreinspritzung E1, einer zweiten Kraftstoffmenge VE2 für die zweite Voreinspritzung E2 und einer vierten minimalen Kraftstoffmenge VHEmin, die bei der Haupteinspritzung HE des Verbrennungszyklusses Z1 in den Brennraum des Zylinders nicht unterschritten werden darf. Die Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 umfaßt eine Look-up Tabelle oder ein Look- up Kennfeld aus der die entsprechenden Kraftstoffmengen VG, VE1, VE2 und VHEmin abhängig von Zustandsgrößen oder Stellgrößen, wie beispielsweise einer Stellung einer Leistungssteuereinrichtung, abgelesen werden. Wenn die Brennkraftmaschine in einem Fahrzeug angeordnet ist, ist die Leistungssteuereinrichtung vorzugsweise als Gaspedal ausgestaltet. Statt, oder neben der Stellung der Leistunssteuereinrichtung kann die Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 auch weitere Zustandsgrößen oder Stellgrößen der Brennkraftmaschine, wie beispielsweise eine Drehzahl, einen Lastwechsel, eine Motortemperatur, etc. in Betracht ziehen.
Ferner kann die Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 mittels einer Berechnungseinrichtung ausgestaltet werden, die die Kraftstoffmengen VG, VE1, VE2 und VHEmin kontinuierlich anhand verschiedener Zustandsgrößen oder Stellgrößen der Brennkraftmaschine, wie beispielswiese einer Drehmomentenanforderung, einer Drehzahl etc. berechnet.
Die Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 ist mit einem ersten Subtrahierer 2, einem ersten Vergleicher 3, einer Ausgabeeinrichtung 4, einem zweiten Subtrahierer 5, einem zweiten Vergleicher 6, einem dritten Subtrahierer 7 und einem vierten Subtrahierer 9 verbunden und gibt die ermittelten Kraftstoffmengen, bzw. diesen Kraftstoffmengen entsprechende Signale an diese angeschlossenen Einrichtungen aus.
Der erste Subtrahierer 2 ist mit der Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1, dem ersten Vergleicher 3, dem zweiten Subtrahierer 5, der Ausgabeeinrichtung 4 und einer Lageermittlungseinrichtung 10, die in der Fig. 2 dargestellt ist, verbunden. Die Verbindung zwischen dem ersten Subtrahierer 2 und der Lageermittlungseinrichtung 10 ist in den Fig. 1 und 2 mittels einem Y in einem Kreis dargestellt. Der erste Subtrahierer 2 subtrahiert die mittels der Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 ermittelte erste Kraftstoffmenge VE1 für die erste Voreinspritzung E1 von der ebenfalls mittels der Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 ermittelten Gesamtkraftstoffmenge VG. Das Subtraktionsergebnis wird als V1 bezeichnet. Der erste Subtrahierer 2 gibt das Subtraktionsergebnis V1 an den ersten Vergleicher 3, an die Ausgabeeinrichtung 4 und an den zweiten Subtrahierer 5 aus.
Der erste Vergleicher 3 ist ferner mit der Ausgabeeinrichtung 4 und dem zweiten Subtrahierer 5 verbunden. Der erste Vergleicher 3 vergleicht das Subtraktionsergebnis V1 mit der mittels der Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 ermittelten minimalen Kraftstoffmenge VHEmin für die Haupteinspritzung HE. Diese minimale Kraftstoffmenge VHEmin darf bei der Haupteinspritzung HE nicht unterschritten werden. Wenn das Subtraktionsergebnis V1 kleiner oder gleich der minimalen Kraftstoffmenge VHEmin ist, gibt der erste Vergleicher ein entsprechendes Signal an die Ausgabeeinrichtung 4 aus.
Wenn das Substraktionsergebnis V1 größer als die minimale Kraftstoffmenge VHEmin ist, gibt der erste Vergleicher 3 ein entsprechendes Signal an den zweiten Subtrahierer 5 aus.
Der zweite Subtrahierer 5 ist ferner mit dem zweiten Vergleicher 6 verbunden. Der zweite Subtrahierer 5 subtrahiert die mittels der Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 ermittelte Kraftstoffmenge VE2 für die zweite Voreinspritzung E2 von dem Subtraktionsergebnis V1 des ersten Subtrahierers 2. Das Substraktionsergebnis des zweiten Subtrahierers 5 wird mit V2 bezeichnet. Der zweite Subtrahierer 5 gibt das Subtraktionsergebnis V2 an den zweiten Vergleicher 6 aus.
Der zweite Vergleicher 6 ist ferner mit dem dritten Subtrahierer 7 und einer Lageermittlungseinrichtung 10, die in Fig. 2 dargestellt ist, verbunden. Wenn das Subtraktionsergebnis V2 des zweiten Subtrahierers 5 größer als die minimale Kraftstoffmenge VHEmin für die Haupteinspritzung HE ist, gibt der zweite Vergleicher 6 ein entsprechendes Signal, das in den Fig. 1 und 2 mit einem W in einem Kreis bezeichnet ist, an die Lageermittlungseinrichtung 10, die in Fig. 2 dargestellt ist, aus.
Wenn das Subtraktionsergebnis V2 des zweiten Subtrahierers 5 kleiner oder gleich der minimalen Kraftstoffmenge VHEmin für die Haupteinspritzung HE ist, gibt der zweite Vergleicher 6 ein entsprechendes Signal an den dritten Subtrahierer 7 aus.
Der dritte Subtrahierer 7 ist ferner mit der Ausgabeeinrichtung 4 verbunden. Der dritte Subtrahierer 7 subtrahiert die von der Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 ermittelte erste Kraftstoffmenge VE1 von der ebenfalls von der Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 ermittelten Gesamtkraftstoffmenge VG und gibt das Subtraktionsergebnis an die Ausgabeeinrichtung 4 aus.
Der vierte Subtrahierer 9 ist ferner mit der Ausgabeeinrichtung 4 verbunden. Der vierte Subtrahierer 9 subtrahiert die von der Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 ermittelte Kraftstoffmenge VE1 für die erste Voreinspritzung E1 und die von der Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 ermittelte Kraftstoffmenge VE2 für die zweite Voreinspritzung E2 von der von der Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 ermittelten Gesamtkraftstoffmenge VG. Das Subtraktionsergebnis wird an die Ausgabeinrichtung 4 ausgegeben.
Die Ausgabeeinrichtung 4 ist ferner mit einer Laufruhereglerkorrektureinrichtung 8, einem vierten Vergleicher 11 und einem fünften Vergleicher 12, die in Fig. 2 dargestellt sind, verbunden.
Die Laufruhereglerkorrektureinrichtung 8 ist ausgestaltet, das von der Ausgabeeinrichtung 4 an das Magnetventil ausgegebene Signal hinsichtlich einer besseren Laufruhe der Brennkraftmaschine zu korrigieren. Hierzu erfasst die Laufruhereglerkorrektureinrichtung 8 ob in der Brennkraftmaschine niederfrequente Schwingungen vorhanden sind. Abhängig von dem Vorhandensein niederfrequenter Schwingungen in der Brennkraftmaschine verändert die Laufruhereglerkorrektureinrichtung 8 das Signal an das Magnetventil dergestalt, das die bei der ersten Einspritzung E1 einzuspritzende Kraftstoffmenge VE1 um einen voreingestellten Betrag ΔV vergrößert oder verkleinert wird und die korrigierte erste Kraftstoffmenge VE1' eingespritzt wird. Damit wird der jeweilige Drehmomentenbeitrag des Zylinders zum Gesamtdrehmoment der Brennkraftmaschine verändert und damit künstlich eine Unwucht in dem Lauf der Brennkraftmaschine erzeugt, die die niederfrequente Schwingung kompensiert. Obwohl in diesem Ausführungsbeispiel die Laufruhereglerkorrektureinrichtung 8 vorgesehen ist, ist die vorliegende Erfindung in gleicher Weise auf ein Einspritzsystem ohne Laufruhereglerkorrektureinrichtung 8 anwendbar.
Die in Fig. 2 dargestellte Lageermittlungseinrichtung 10 ist ferner mit einem dritten Vergleicher 13, dem vierten Vergleicher 11 und dem fünften Vergleicher 12 verbunden. Die Lageermittlungseinrichtung 10 ermittelt einen Ansteuerbeginn ABVE1 für das Magnetventil für die erste Voreinspritzung, einen korrigierten Ansteuerbeginn AB'VE1 für die erste Voreinspritzung und einen Ansteuerbeginn ABVE2 für die zweite Voreinspritzung. Die Lageermittlungseinrichtung 10 ermittelt die entsprechenden Ansteuerbeginne ABVE1, AB'VE1 und ABVE2 vorzugsweise als Zeitpunkte auf der Grundlage von Zustandsgrößen und/oder Stellgrößen der Brennkraftmaschine. Die Lageermittlungseinrichtung 10 umfaßt eine Look-up Tabelle oder ein Look-up Kennfeld aus der die entsprechenden Ansteuerbeginne ABVE1, AB'VE1 und ABVE2 abhängig von Zustandsgrößen oder Stellgrößen, wie beispielsweise einer Stellung der Leistungssteuereinrichtung, abgelesen werden.
Der dritte Vergleicher 13 ist ferner mit dem vierten Vergleicher 11 und dem fünften Vergleicher 12 verbunden. Der dritte Vergleicher 13 vergleicht den von der Lageermittlungseinrichtung 10 ermittelten Ansteuerbeginn ABVE1 für die erste Voreinspritzung E1 mit ersten Grenzwerten [t1; t2]. Wenn der Ansteuerbeginn ABVE1 für die erste Voreinspritzung E1 innerhalb der ersten Grenzwerte [t1; t2] ist, gibt der dritte Vergleicher 13 ein entsprechendes Signal an den vierten Vergleicher 11 aus. Wenn der Ansteuerbeginn für die erste Voreinspritzung ABVE1 nicht innerhalb der ersten Grenzwerte [t1; t2] ist, gibt der dritte Vergleicher 13 ein entsprechendes Ausgangssignal an den fünften Vergleicher 12 aus.
Der vierte Vergleicher 11 ist ferner mit dem vierten Subtrahierer 9, dem fünften Vergleicher 12 und der Ausgabeeinrichtung 4 verbunden. Der vierte Vergleicher 11 vergleicht den von der Lageermittlungseinrichtung 10 ermittelten Ansteuerbeginn ABVE2 für die zweite Voreinspritzung E2 mit zweiten Grenzwerten [t3; t4]. Wenn der Ansteuerbeginn für die zweite Voreinspritzung ABVE2 innerhalb der zweiten Grenzwerte [t3; t4] liegt, gibt der vierte Vergleicher 11 ein Ausgangssignal, das in den Fig. 1 und 2 mit einem X in einem Kreis angegeben ist, an den vierten Subtrahierer 9 und an die Ausgabeeinrichtung 4 aus. Wenn der Ansteuerbeginn für die zweite Voreinspritzung ABVE2 nicht innerhalb der zweiten Grenzwerte [t3; t4] liegt, gibt der vierte Vergleicher 11 ein entsprechendes Signal an den fünften Vergleicher 12 aus.
Der fünfte Vergleicher 12 ist ferner mit dem ersten Subtrahierer 2 und der Ausgabeeinrichtung 4 verbunden. Der fünfte Vergleicher 12 vergleicht den von der Lageermittlungseinrichtung 10 ermittelten korrigierten Ansteuerbeginn AB'VE1 für die erste Voreinspritzung E1 mit dritten Grenzwerten [t1'; t2']. Wenn der korrigierte Ansteuerbeginn AB'VE1 für die erste Voreinspritzung E1 innerhalb der dritten Grenzwerte [t1'; t2'] ist, gibt der fünfte Vergleicher 12 ein entsprechendes Ausgangssignal, das in den Fig. 1 und 2 mit einem Y in einem Kreis angegeben ist, an den ersten Subtrahierer 2 und die Ausgabeeinrichtung 4 aus. Wenn der korrigierte Ansteuerbeginn AB'VE1 der ersten Voreinspritzung E1 nicht innerhalb der dritten Grenzwerte [t1'; t2'] ist, gibt der fünfte Vergleicher 12 ein Ausgangssignal, das in den Fig. 1 und 2 mit einem Z in einem Kreis dargestellt ist, an die Ausgabeeinrichtung 4 aus.
Die Ausgabeeinrichtung 4 ist dergestalt ausgestaltet, daß sie beim Empfang des Ausgangssignals des ersten Vergleichers 3 ein Ausgangssignal in Form eines Ansteuersignals für das Magneteinspritzventil dergestalt ausgibt, daß bei der Haupteinspritzung HE die Gesamtkraftstoffmenge VG in den Brennraum des Zylinders eingespritzt wird und bei der ersten Voreinspritzung E1 und der zweiten Voreinspritzung E2 kein Kraftstoff eingespritzt wird. Somit setzt die Ausgabeeinrichtung 4 die Kraftstoffmenge VE1 für die erste Voreinspritzung E1 auf 0, die Kraftstoffmenge VE2 für die zweite Voreinspritzung E2 auf 0 und die Kraftstoffmenge VHE für die Haupteinspritzung HE gleich der von der Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 ermittelten Gesamtkraftstoffmenge VG.
Die Ausgabeeinrichtung 4 ist ferner dergestalt ausgestaltet, daß sie bei dem Eingang des Ausgangssignals des dritten Subtrahierers 7 ein Ausgabesignal dergestalt an das Magnetventil ausgibt, daß - vorausgesetzt die Laufruhereglerkorrektureinrichtung 8 führt keine Laufruhereglerkorrektur aus - bei der ersten Voreinspritzung E1 die von der Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 ermittelte Kraftstoffmenge VE1 eingespritzt wird und bei der Haupteinspritzung HE die von dem dritten Subtrahierer 7 ermittelte Differenz der von der Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 ermittelten Kraftstoffmenge VE1 für die erste Voreinspritzung E1 und der von der Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 ermittelten Gesamtkraftstoffmenge VG, während bei der zweiten Voreinspritzung E3 kein Kraftstoff eingespritzt wird. Somit setzt die Ausgabeeinrichtung 4 die Kraftstoffmenge VE2 für die zweite Voreinspritzung E2 auf 0 während für die erste Voreinspritzung E1 die Kraftstoffmenge VE1 eingestellt wird und für die Haupteinspritzung HE die Differenz VG- VE1.
Die Ausgabeeinrichtung 4 ist ferner dergestalt ausgestaltet, daß sie bei Eingang des Ausgangssignals des vierten Vergleichers 11, Ausgangssignale dergestalt an das Magnetventil ausgibt, daß - vorausgesetzt die Laufruhereglerkorrektureinrichtung 8 führt keine Laufruhereglerkorrektur aus - bei der ersten Voreinspritzung E1 die von der Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 ermittelte Kraftstoffmenge VE 1 für die erste Voreinspritzung eingespritzt wird, bei der zweiten Voreinspritzung E2 die von der Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 ermittelte Kraftstoffmenge VE2 für die zweite Voreinspritzung E2, und bei der Haupteinspritzung HE die von dem vierten Subtrahierer 9 ermittelte Differenz der von der Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 ermittelten Kraftstoffmenge VE1 für die erste Voreinspritzung E1 und der von der Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 ermittelten Kraftstoffmenge VE2 für die zweite Einspritzung E2 von der von der Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 ermittelten Gesamtkraftstoffmenge VG, eingespritzt wird.
Ferner ist die Ausgabeeinrichtung 4 dergestalt ausgestaltet, daß sie bei einem Eingang des Ausgangssignals des fünften Vergleichers 12 die Kraftstoffmenge VE2 für die zweite Voreinspritzung E2 auf 0 setzt und ein Ausgangssignal dergestalt ausgibt, daß - vorausgesetzt die Laufruhereglerkorrektureinrichtung 8 führt keine Laufruhereglerkorrektur aus - das Magnetventil dergestalt geöffnet wird, das bei der ersten Voreinspritzung E1 die von der Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 ermittelte Kraftstoffmenge VE1 für die erste Voreinspritzung eingespritzt wird und bei der Haupteinspritzung HE eine Kraftstoffmenge VHE eingespritzt wird, die der von dem ersten Subtrahierer 2 ermittelten Differenz der von der Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 ermittelten Kraftstoffmenge VE1 für die erste Voreinspritzung von der von der Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 ermittelten Gesamtkraftstoffmenge VG entspricht.
Die Ausgabeeinrichtung 4 ist ferner dergestalt ausgestaltet, daß sie bei einem Eingang des Ausgangssignals des fünften Vergleichers 12, das in den Fig. 1 und 2 mit einem Z in einem Kreis angegeben ist, die Kraftstoffmenge VE1 für die erste Voreinspritzung E1 und die Kraftstoffmenge VE2 für die zweite Voreinspritzung E2 auf 0 setzt und ein Ausgangssignal dergestalt an das Magnetventil ausgibt, daß eine der von der Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 ermittelten Gesamtkraftstoffmenge VG entsprechende Kraftstoffmenge VHE bei der Haupteinspritzung HE eingespritzt wird.
Vorzugsweise ist die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung in einem Motorsteuergerät angeordnet.
Im folgenden wird nun mit Verweis auf die Fig. 3 und 4 ein Ausführungsbeispiel der Funktionsweise der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung beschrieben. Die Fig. 4 ist eine Fortsetzung der Fig. 3 und schließt sich an den Punkt (A) an.
Im Schritt S1 ermittelt die Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 die Gesamtkraftstoffmenge VG, die während eines Verbrennungszyklusses Z1 in den Brennraum des Zylinders einzuspritzen ist. Im folgenden Schritt S2 ermittelt die Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 die Kraftstoffmenge VE1, die bei der ersten Einspritzung E1 des Verbrennungszyklusses Z1 in den Brennraum des Zylinders einzuspritzen ist. Dann geht die Verarbeitung weiter zu Schritt S3.
Im Schritt S3 ermittelt die Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 die minimale Kraftstoffmenge VHEmin, die bei der Haupteinspritzung HE, die zeitlich nach der ersten Voreinspritzung E1 und der zweiten Voreinspritzung E2 angeordnet ist, nicht unterschritten werden darf. Dann geht die Verarbeitung weiter zu Schritt S4.
Im Schritt S4 subtrahiert der erste Subtrahierer 2 die Kraftstoffmenge VE1 für die erste Voreinspritzung E1 von der Gesamtkraftstoffmenge VG, um so das Subtraktionsergebnis V1 zu erhalten. Im folgenden Schritt S5 vergleicht der erste Vergleicher 3 das Subtraktionsergebnis V1 mit der minimalen Kraftstoffmenge VHEmin für die Haupteinspritzung HE. Wenn das Subtraktionsergebnis V1, das die Differenz der Kraftstoffmenge VE1 für die erste Einspritzung E1 und der Gesamtkraftstoffmenge VG darstellt, kleiner oder gleich der minimalen Kraftstoffmenge VHEmin der Haupteinspritzung HE ist, geht die Verarbeitung weiter zu Schritt S6.
In Schritt S6 gibt der erste Vergleicher 3 ein Signal an die Ausgabeeinrichtung 4 aus. Daraufhin setzt die Ausgabeeinrichtung 4 die Kraftstoffmenge VE1 für die erste Voreinspritzung E1 und die Kraftstoffmenge VE2 für die zweite Voreinspritzung E2 auf 0, und gibt ein Ausgangssignal dergestalt an das Magnetventil aus, daß eine Kraftstoffmenge entsprechend der von der Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 ermittelten Gesamtkraftstoffmenge VG bei der Haupteinspritzung HE eingespritzt wird. Bei der ersten Voreinspritzung E1 und bei der zweiten Voreinspritzung E2 wird kein Kraftstoff eingespritzt. Die Lage der Haupteinspritzung HE wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch ein nicht dargestelltes Steuergerät der Brennkraftmaschine vorgegeben. Unter der Lage der Haupteinspritzung HE versteht man den Zeitpunkt des Öffnens und Schließens des Magnetventils. Wenn die Zeitpunkte des Öffnens und des Schließens des Magnetventils wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgegeben sind, stellt die Ausgabeeinrichtung die einzuspritzende Kraftstoffmenge mittels Steuerung des Hubes des Magnetventils und/oder der Öffnungsgeschwindigkeit und/oder Schließgeschwindigkeit des Magnetventils ein. Wenn jedoch in einer Variante des vorliegenden Ausführungsbeispiels beispielsweise nur der Öffnungseitpunkt des Magnetventils von dem Steuergerät der Brennkraftmaschine vorgegeben wird, kann die Ausgabeeinrichtung 4 ausgestaltet werden, die einzuspritzende Kraftstoffmenge auch mittels der Länge des Öffnungsfensters des Magnetventils zu steuern, d. h. mittels der Zeitdauer zwischen dem Öffnen und dem Schließen des Magnetventils.
Wenn der erste Vergleicher 3 im Schritt S5 feststellt, daß das Substraktionsergebnis V1 größer als die minimale Kraftstoffmenge VHEmin für die Haupteinspritzung HE ist, geht die Verarbeitung weiter zu Schritt S7, in dem die Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 die Kraftstoffmenge VE2 für die zweite Voreinspritzung E2 ermittelt. Dann geht die Verarbeitung weiter zu Schritt S8.
In Schritt S8 subtrahiert der zweite Subtrahierer 5 die Kraftstoffmenge VE2 für die zweite Voreinspritzung E2 von dem in Schritt S4 ermittelten Subtraktionsergebnis V1. Das Subtraktionsergebnis von Schritt S8 wird mit V2 bezeichnet. Dann geht die Verarbeitung weiter zu Schritt S9.
Im Schritt S9 vergleicht der zweite Vergleicher 6 das Subtraktionsergebnis V2 aus Schritt S8 mit der in Schritt S3 ermittelten minimalen Kraftstoffmenge VHEmin für die Haupteinspritzung HE. Wenn der zweite Vergleicher 6 in Schritt S9 feststellt, daß das in Schritt S8 ermittelte Subtraktionsergebnis V2 größer als die in Schritt S3 ermittelte minimale Kraftstoffmenge VHEmin der Haupteinspritzung HE ist, geht die Verarbeitung weiter zu Schritt S10.
In Schritt S10 gibt der zweite Vergleicher 6 ein Ausgangssignal an den dritten Subtrahierer 7 aus, woraufhin der dritte Subtrahierer 7 die in Schritt S2 ermittelte Kraftstoffmenge VE1 für die erste Voreinspritzung E1 von der in Schritt S1 ermittelten Gesamtkraftstoffmenge VG subtrahiert. Das Subtraktionsergebnis wird als VHE bezeichnet. Dann gibt der dritte Subtrahierer 7 ein Ausgangssignal an die Ausgabeeinrichtung 4 aus, daß das Subtraktionsergebnis VHE angibt, und die Verarbeitung geht weiter zu Schritt S11.
In Schritt S11 setzt die Ausgabeeinrichtung 4 in Antwort auf das Ausgangssignal des dritten Subtrahierers 7 die Kraftstoffmenge VE2 für die zweite Voreinspritzung E2 auf 0. Dann gibt die Ausgabeeinrichtung 4 ein Ausgangssignal dergestalt aus, daß bei der ersten Voreinspritzung E1 die Kraftstoffmenge VE1 eingespritzt wird, wenn die Lagerreglerkorrektureinrichtung 8 keine Lagereglerkorrektur ausführt, und bei der Haupteinspritzung HE eine Kraftstoffmenge entsprechend des in Schritt S10 ermittelten Substraktionsergebnisses VHE. Dann geht die Verarbeitung weiter zu Schritt S12.
In Schritt S12 korrigiert die Laufruhereglerkorrektureinrichtung 8 das an das Magnetventil ausgegebene Ausgangssignal der Ausgabeeinrichtung 4 abhängig von dem Vorhandensein niederfrequenter Schwingungen in der Brennkraftmaschine dergestalt, daß die Kraftstoffmenge VE1 für die erste Voreinspritzung E1 um den Wert ΔV vergrößert oder verkleinert wird und bei der ersten Voreinspritzung E1 die korrigierte Kraftstoffmenge VE1' eingespritzt wird.
Wenn der zweite Vergleicher 6 im Schritt S9 feststellt, daß das Substraktionsergebnis V2 aus Schritt S8 größer als die in Schritt S3 ermittelte minimale Kraftstoffmenge VHEmin ist, geht die Verarbeitung weiter zu Schritt S13 in Fig. 4.
In Schritt S13 gibt der zweite Vergleicher 6 ein Ausgangssignal, das in den Fig. 1 und 2 mit einem W in einem Kreis bezeichnet ist, an die Lageermittlungseinrichtung 10 aus, woraufhin die Lageermittlungseinrichtung 10 den Ansteuerbeginn ABVE1 für die erste Voreinspritzung E1 ermittelt. Der Ansteuerbeginn ist vorzugsweise ein Zeitpunkt tx, der einen Bestromungsanfang des Magnetventils bezeichnet.
Die Lage des Ansteuerbeginns ABVE1 für die erste Voreinspritzung E1, der korrigierte Ansteuerbeginn AB'VE1 für die erste Voreinspritzung E1 und der Ansteuerbeginn ABVE2 für die zweite Voreinspritzung E2 wird in der Lageermittlungseinrichtung 10 anhand einer Look-up Tabelle oder ein Look-up Kennfeld abhängig von zumindest der Stellung der Leistungsteuerrichtung ermittelt. Es ist ferner möglich, weitere Einflußfaktoren wie beispielsweise die Motortemperatur, einen Fahrstil, den Lastzustand oder einen vorgegebenen Emissionswert in der Look-up-Tabelle oder dem Look-up Kennfeld zu berücksichtigen.
In einer Variante dieses Ausführungsbeispiels ist die Lageermittlungseinrichtung 10 eine Berechnungseinrichtung, die die Ansteuerbeginne für die erste Voreinspritzung E1 und für die zweite Voreinspritzung E2 anhand von zumindest der Stellung der Leistungssteuereinrichtung kontinuierlich berechnet.
Im Schritt S14, der Schritt 13 folgt, vergleicht der dritte Vergleicher 13 den in Schritt S13 ermittelten Ansteuerbeginn ABVE1 für die erste Voreinspritzung E1 mit ersten Grenzwerten [t1; t2]. Wenn der Ansteuerbeginn ABVE1 für die erste Voreinspritzung E1 innerhalb der ersten Grenzwerte [t1; t2] ist, gibt der dritte Vergleicher 13 ein entsprechendes Ausgangssignal an den vierten Vergleicher 11 aus. Die Verarbeitung in Fig. 4 geht dann weiter zu Schritt S15.
In Schritt S15 ermittelt die Lageermittlungseinrichtung 10 einen Ansteuerbeginn ABVE2 für die zweite Voreinspritzung VE2. Dies geschieht in der gleichen Art und Weise wie für die erste Voreinspritzung E1. Die Lageermittlungseinrichtung 10 gibt den ermittelten Ansteuerbeginn ABVE2 für die zweite Voreinspritzung an den vierten Vergleicher aus. Dann geht die Verarbeitung weiter zu Schritt S16.
In Schritt S16 vergleicht der vierte Vergleicher 11 den Ansteuerbeginn ABVE2 für die zweite Voreinspritzung E2 mit zweiten Grenzwerten [t3; t4]. Wenn der Ansteuerbeginn ABVE2 für die zweite Voreinspritzung E2 innerhalb der zweiten Grenzwerte [t3; t4] ist, geht die Verarbeitung weiter zu Schritt S17, in dem der vierte Vergleicher 11 das ein Ausgangssignal, das in den Fig. 1 und 2 mit einem X in einem Kreis bezeichnet ist, an die Ausgabeeinrichtung 4 und den vierten Subtrahierer 9 ausgibt. Daraufhin subtrahiert in Schritt S17 der vierte Subtrahierer 9 die Kraftstoffmenge VE1 für die erste Voreinspritzung E1, die in Schritt S2 ermittelt worden ist, und die Kraftstoffmenge VE2 für die zweite Voreinspritzung E2, die in Schritt S7 ermittelt worden ist, von der Gesamtkraftstoffmenge VG, die in Schritt S1 ermittelt worden ist. Der vierte Subtrahierer 9 gibt das Subtraktionsergebnis VHE, das die Kraftstoffmenge bezeichnet, die bei der Haupteinspritzung HE in den Zylinder einzuspritzen ist, an die Ausgabeeinrichtung 4 aus. Dann geht die Verarbeitung weiter zu Schritt S18.
In Schritt S18 gibt die Ausgabeeinrichtung 4 in Antwort auf das Ausgangssignal von dem vierten Vergleicher 11 ein Ausgangssignal dergestalt an das Magnetventil aus, daß bei der ersten Voreinspritzung E1 eine Kraftstoffmenge entsprechend der ersten Kraftstoffmenge VE1 eingespritzt wird, bei der zweiten Voreinspritzung E2 eine Kraftstoffmenge entsprechend der im Schritt S7 ermittelten Kraftstoffmenge VE2 eingespritzt wird, und bei der Haupteinspritzung HE eine Kraftstoffmenge entsprechend der in Schritt S16 ermittelten Kraftstoffmenge VHE eingespritzt wird. Die Ausgabeeinrichtung 4 steuert das Magnetventil dergestalt an, daß das Magnetventil zu den Zeitpunkten ABVE1 für die erste Voreinspritzung E1, ABVE2 für die zweite Voreinspritzung E2 und der von dem Steuergerät der Brennkraftmaschine vorgegebenen Lage der Haupteinspritzung HE geöffnet wird, und steuert die eingespritzte Kraftstoffmenge mittels Steuerung des Öffnungsfensters des Magnetventils und/oder dem Öffnungshub des Magnetventils und/oder der Öffnungs- und/oder Schließgeschwindigkeit des Magnetventils. Dann geht die Verarbeitung weiter zu Schritt S19.
In Schritt S19 korrigiert die Laufruhereglerkorrektureinrichtung 8 das an das Magnetventil ausgegebene Ausgangssignal der Ausgabeeinrichtung 4 dergestalt, daß bei der ersten Voreinspritzung E1 wie in Schritt S12 die korrigierte Kraftstoffmenge VE1' eingespritzt wird.
Wenn der dritte Vergleicher 13 in Schritt 14 feststellt, daß der Ansteuerbeginn ABVE1 der ersten Voreinspritzung E1 nicht innerhalb der ersten Grenzwerte [t1; t2] ist, oder der vierte Vergleicher 11 in Schritt S16 feststellt, das der Ansteuerbeginn ABVE2 der zweiten Voreinspritzung E2 nicht innerhalb der zweiten zulässigen Grenzwerte [t3; t4] liegt, geht die Verarbeitung in Fig. 4 in Schritt S20 weiter.
In Schritt S20 ermittelt die Lageermittlungseinrichtung 10 einen neuen Ansteuerbeginn AB'VE1 für die erste Voreinspritzung E1. Hierzu addiert die Lageermittlungseinrichtung 10 einen vorgegebenen Korrekturwert Δt zu dem in Schritt S13 ermittelten Ansteuerbeginn ABVE1 für die erste Voreinspritzung E1. Dann geht die Verarbeitung weiter zu Schritt S21.
In Schritt S21 vergleicht der fünfte Vergleicher 12 den in Schritt S19 ermittelten korrigierten Ansteuerbeginn AB'VE1 mit dritten Grenzwerten t1; t2]. Die ersten, zweiten und dritten Grenzwerte [t1; t2], [t3; t4], [t1'; t2'] sind voreingestellte Werte. In einer Variante dieses Ausführungsbeispiels ist es jedoch möglich, diese Grenzwerte anhand verschiedener Kenngrößen wie beispielsweise der Drehzahl oder der Temperatur der Brennkraftmaschine anzupassen.
Wenn der korrigierte Ansteuerbeginn AB'VE1 in Schritt S21 innerhalb der dritten Grenzwerte [t1'; t2'] ist, geht die Verarbeitung weiter zu Schritt S22. In Schritt S22 gibt der fünfte Vergleicher 12 das Ausgangssignal, das in den Fig. 1 und 2 mit einem Y in einem Kreis bezeichnet ist, an den ersten Subtrahierer 2 und die Ausgabeeinrichtung 4 aus. In Antwort auf das Ausgangssignal des fünften Vergleichers 12 gibt der erste Subtrahierer 2 das Substraktionsergebnis V1 an die Ausgabeeinrichtung 4 aus. Dann geht die Verarbeitung weiter zu Schritt S23.
In Schritt S23 setzt die Ausgabeeinrichtung 4 in Antwort auf das Ausgangssignal des fünften Vergleichers 12 die Kraftstoffmenge VE2 für die zweite Voreinspritzung E2 auf 0 und gibt ein Ausgangssignal dergestalt an das Magnetventil aus, das bei der ersten Voreinspritzung E1 eine Kraftstoffmenge entsprechend der ersten Kraftstoffmenge VE1 - wenn keine Laufruhereglerkorrektur ausgeführt wird - eingespritzt wird, bei der zweiten Voreinspritzung E2 keine Kraftstoffeinspritzung erfolgt und bei der Haupteinspritzung HE eine Kraftstoffmenge entsprechend des Subtraktionsergebnisses V1 von Schritt S4 eingespritzt wird, das der Differenz der in Schritt S1 ermittelten Gesamtkraftstoffmenge VG und der in Schritt S2 ermittelten Kraftstoffmenge VE1 der ersten Einspritzung E1 entspricht. Die Ausgabeeinrichtung 4 steuert das Magnetventil dergestalt an, daß das Magnetventil zu den Zeitpunkten AB'VE1 für die erste Voreinspritzung E1 und der von dem Steuergerät der Brennkraftmaschine vorgegebenen Lage der Haupteinspritzung HE geöffnet wird, und steuert die eingespritzte Kraftstoffmenge mittels Steuerung des Öffnungsfensters des Magnetventils und/oder dem Öffnungshub des Magnetventils und/oder der Öffnungs- und/oder Schließgeschwindigkeit des Magnetventils.
Wenn im Schritt S21 der fünfte Vergleicher 12 feststellt, daß der korrigierte Ansteuerbeginn AB'VE1 der ersten Voreinspritzung E2 außerhalb der dritten Grenzwerte [t1'; t2'] ist, geht die Verarbeitung weiter zu Schritt S25. In Schritt S25 gibt der fünfte Vergleicher 12 ein Ausgangssignal, das in den Fig. 1 und 2 mit einem Z in einem Kreis angegeben ist, an die Ausgabeeinrichtung 4 aus. Daraufhin setzt die Ausgabeeinrichtung 4 in Schritt S25 wie in Schritt S6 die Kraftstoffmenge VE1 für die erste Voreinspritzung E1 und die Kraftstoffmenge VE2 für die zweite Voreinspritzung E2 auf 0 und gibt ein Ausgangssignal an das Magnetventil dergestalt aus, daß bei der ersten Voreinspritzung E1 und bei der zweiten Voreinspritzung E2 kein Kraftstoff eingespritzt wird und bei der Haupteinspritzung HE eine Kraftstoffmenge entsprechend der in Schritt S1 mittels der Kraftstoffmengenermittlungseinrichtung 1 ermittelten Gesamtkraftstoffmenge VG eingespritzt wird.
Das mit Verweis auf die Fig. 3 und 4 beschriebene Ausführungsbeispiel der Funktionsweise der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung wird zyklisch für jeden Zylinder bei jedem Verbrennungszyklus ausgeführt.
Vorteilhaft werden durch das in den Fig. 3 und 4 beschriebene Verfahren Doppelberechnungen bzw. eine Mehrfachermittlung von den einzelnen Kraftstoffmengen für die erste Voreinspritzung E1, die zweite Voreinspritzung E2 und die Haupteinspritzung HE vermieden, da alle Kraftstoffmengen in Abhängigkeit voneinander in der Reihenfolge (VG - VE1) - VE2 = VHE ermittelt werden. Ferner hat von den Voreinspritzungen E1 und E2 die erste Voreinspritzung E1 Priorität. Dies bedeutet, daß in allen möglichen Fällen die erste Voreinspritzung E1 bestimmt und festgelegt wird, und dann erst überprüft wird, ob die zweite Voreinspritzung E2 mit der zweiten Kraftstoffmenge möglich ist. Dies ist insbesondere in Verbindung mit der Laufruhereglerkorrektureinrichtung 8 vorteilhaft, die eine Laufruhereglerkorrektur der ersten Kraftstoffmenge VE1 ausführt, da somit die Voreinspritzung der beiden Voreinspritzungen E1 und E2 Vorrang hat, die die Laufruhereglerkorrektur enthält.

Claims (14)

1. Verfahren zum Aufteilen einer Gesamtkraftstoffmenge (VG), die während eines Verbrennungszyklusses (Z1) in einen Brennraum eines Zylinders einzuspritzen ist, auf eine Mehrzahl von Einspritzungen (E1, E2, HE), umfassend folgende Schritte:
  • - Ermitteln einer ersten Kraftstoffmenge (VE1), die bei einer ersten Einspritzung (E1) des Verbrennungszyklusses (Z1) in den Brennraum des Zylinders einzuspritzen ist;
  • - Ermitteln einer vierten, minimalem Kraftstoffmenge (VHEmin) für eine dritte Einspritzung (HE) des Verbrennungszyklusses (Z1);
  • - Vergleichen der Gesamtkraftstoffmenge (VG) abzüglich der ersten Kraftstoffmenge (VE1) mit der vierten, minimalem Kraftstoffmenge (VHEmin);
  • - Setzen der ersten Kraftstoffmenge (VE1) und einer zweiten Kraftstoffmenge (VE2) die bei einer zweiten Einspritzung (VE2) des Verbrennungszyklusses (Z1) in den Brennraum des Zylinders einzuspritzen ist, auf null und Setzen einer dritten Kraftstoffmenge (VHE) für die dritte Einspritzung (HE) auf die Gesamtkraftstoffmenge (VG), wenn die Gesamtkraftstoffmenge (VG) abzüglich der ersten Kraftstoffmenge (VE1) grösser oder gleich der vierten, minimalem Kraftstoffmenge (VHEmin) ist, und Anwenden der dritten Kraftstoffmenge (VHE = VG);
  • - wobei die erste Einspritzung (E1) zeitlich vor der zweiten Einspritzung (E2) ist, die zeitlich vor der dritten Einspritzung (HE) ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- Ermitteln der zweiten Kraftstoffmenge (VE2), die bei einer zweiten Einspritzung (E2) des Verbrennungszyklusses (Z1) in den Brennraum des Zylinders einzuspritzen ist;
  • - Vergleichen der Gesamtkraftstoffmenge (VG) abzüglich der ersten Kraftstoffmenge (VE1) und abzüglich der zweiten Kraftstoffmenge (VE2) mit der vierten, minimalem Kraftstoffmenge (VHEmin);
  • - Setzen der zweiten Kraftstoffmenge (VE2) auf null und setzen einer dritten Kraftstoffmenge (VHE), die bei der dritten Einspritzung (HE) des Verbrennungszyklusses (Z1) in den Brennraum des Zylinders einzuspritzen ist, auf die Gesamtkraftstoffmenge (VG) abzüglich der ersten Kraftstoffmenge (VE1), wenn die Gesamtkraftstoffmenge (VG) abzüglich der ersten Kraftstoffmenge (VE1) und abzüglich der zweiten Kraftstoffmenge (VE2) grösser oder gleich der vierten, minimalem Kraftstoffmenge (VHEmin) ist, und Anwenden der ersten Kraftstoffmenge (VE1 = VE1) und der dritten Kraftstoffmenge (VHE = VG - VE1);
3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgenden Schritt: Setzen der dritten Kraftstoffmenge (VHE) auf die Gesamtkraftstoffmenge (VG) abzüglich der ersten Kraftstoffmenge (VE1) und abzüglich der zweiten Kraftstoffmenge (VE2).
4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • - Ermitteln einer ersten Position (AB E1) für die erste Einspritzung (E1);
  • - Überprüfen, ob die erste Position innerhalb erster Grenzwerte ([t1, t2]) ist;
  • - Ermitteln einer zweiten Position (AB E2) für die zweite Einspritzung (E2);
  • - Überprüfen, ob die zweite Position (AB E2) innerhalb zweiter Grenzwerte ([t3, t4]) ist; und
  • - Anwenden der ersten Kraftstoffmenge (VE1) auf die erste Einspritzung (E1), der zweiten Kraftstoffmenge (VE2) auf die zweite Einspritzung (E2) und der dritten Kraftstoffmenge (VHE) auf die dritte Einspritzung (HE).
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte ausgeführt werden, wenn die erste Position (AB E1) nicht innerhalb der ersten Grenzwerte ([t1, t2]) ist oder die zweite Position (AB E2) nicht innerhalb der zweiten Grenzwerte ([t3, t4]) ist:
  • - Setzen der zweiten Kraftstoffmenge (VE2) für die zweite Einspritzung (E2) auf null,
  • - Ermitteln einer dritten Position (AB' E1) für die erste Einspritzung (E1);
  • - Überprüfen, ob die dritte Position (AB' E1) innerhalb dritter Grenzwerte ([t1', t2']) ist;
  • - Setzen der ersten Kraftstoffmenge (VE1) für die erste Einspritzung (E1) auf null, und Setzen der dritten Kraftstoffmenge (VHE) für die dritte Einspritzung (RE) auf die Gesamtkraftstoffmenge (VG), wenn die dritte Position (AB 'E1) nicht innerhalb der dritten Grenzwerte ([t1', t2']) ist, und Anwenden dritten Kraftstoffmenge (VHE = VG).
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte ausgeführt werden, wenn die dritte Position (AB' E1) nicht innerhalb der dritten Grenzwerte ([t1', t2']) ist:
  • - Setzen der dritten Kraftstoffmenge (VHE) für die dritte Einspritzung (HE) auf die Gesamtkraftstoffmenge (VG) abzüglich der ersten Kraftstoffmenge (VE1); und
  • - Anwenden der ersten Kraftstoffmenge (VE1) und der dritten Kraftstoffmenge
    (VHE = VG - VE1).
7. Verfahren zum Aufteilen einer Gesamtkraftstoffmenge (VG), die während eines Verbrennungszyklusses (Z1) in einen Brennraum eines Zylinders einzuspritzen ist, die eine erste Kraftstoffmenge (VE1), eine zweite Kraftstoffmenge (VE2) und eine dritte Kraftstoffmenge (VHE) umfasst, auf eine erste Einspritzung (E1), die eine zweite Einspritzung (E2) und eine dritte Einspritzung (HE) des Verbrennungszyklusses (Z1) des Zylinders, umfassend folgende Schritte:
  • - Ermitteln einer ersten Position (AB E1) für die erste Einspritzung (E1);
  • - Überprüfen, ob die erste Position innerhalb erster Grenzwerte ([t1, t2]) ist;
  • - Ermitteln einer zweiten Position (AB E2) für die zweite Einspritzung (E2);
  • - Überprüfen, ob die zweite Position (AB E2) innerhalb zweiter Grenzwerte ([t3, t4]) ist; und
  • - Anwenden der ersten Kraftstoffmenge (VE1) auf die erste Einspritzung (E1), der zweiten Kraftstoffmenge (VE2) auf die zweite Einspritzung (E2) und der dritten Kraftstoffmenge (VHE) auf die dritte Einspritzung (HE).
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte ausgeführt werden, wenn die erste Position (AB E1) nicht innerhalb der ersten Grenzwerte ([t1, t2]) ist oder die zweite Position (AB E2) nicht innerhalb der zweiten Grenzwerte ([t3, t4]) ist:
  • - Setzen der zweiten Kraftstoffmenge (VE2) für die zweite Einspritzung (E2) auf null,
  • - Ermitteln einer dritten Position (AB' E1) für die erste Einspritzung (E1);
  • - Überprüfen, ob die dritte Position (AB' E1) innerhalb dritter Grenzwerte ([t1, t2']) ist;
  • - Setzen der ersten Kraftstoffmenge (VE1) für die erste Einspritzung (E1) auf null, und Setzen der dritten Kraftstoffmenge (VHE) für die dritte Einspritzung (HE) auf die Gesamtkraftstoffmenge (VG), wenn die dritte Position (AB 'E1) nicht innerhalb der dritten Grenzwerte ([t1', t2']) ist, und Anwenden dritten Kraftstoffmenge (VHE = VG).
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte ausgeführt werden, wenn die dritte Position (AB' E1) nicht innerhalb der dritten Grenzwerte ([t1', t2']) ist:
  • - Setzen der dritten Kraftstoffmenge (VHE) für die dritte Einspritzung (HE) auf die Gesamtkraftstoffmenge (VG) abzüglich der ersten Kraftstoffmenge (VE1); und
  • - Anwenden der ersten Kraftstoffmenge (VE1) und der dritten Kraftstoffmenge
    (VHE = VG - VE1).
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2, 4, 6, 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Anwenden der ersten Kraftstoffmenge (VE1), die erste Kraftstoffmenge (VE1) noch um eine Laufruhereglerkorrektur berichtigt wird.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Einspritzung (E1 und E2) Voreinspritzungen sind, und die dritte Einspritzung (HE) eine Haupteinspritzung ist.
12. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1.
13. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 7.
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