DE10220076A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer BrennkraftmaschineInfo
- Publication number
- DE10220076A1 DE10220076A1 DE10220076A DE10220076A DE10220076A1 DE 10220076 A1 DE10220076 A1 DE 10220076A1 DE 10220076 A DE10220076 A DE 10220076A DE 10220076 A DE10220076 A DE 10220076A DE 10220076 A1 DE10220076 A1 DE 10220076A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- injection
- fuel
- time
- pulse charging
- section
- 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.)
- Granted
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 43
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000010278 pulse charging Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 7
- 238000005457 optimization Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000007600 charging Methods 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F02D41/401—Controlling injection timing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B27/00—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
- F02B27/008—Resonance charging
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
- F02B29/08—Modifying distribution valve timing for charging purposes
- F02B29/083—Cyclically operated valves disposed upstream of the cylinder intake valve, controlled by external means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
- F02D41/185—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow using a vortex flow sensor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F02D41/32—Controlling fuel injection of the low pressure type
- F02D41/34—Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
- F02D41/345—Controlling injection timing
-
- 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
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- 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
Landscapes
- 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)
Abstract
Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen, die eine Optimierung der Kraftstoffeinspritzung ermöglichen. Die Brennkraftmaschine (1) umfasst eine Vorrichtung (26) zur Impulsaufladung und eine Vorrichtung (5) zur Kraftstoffeinspritzung in einen Ladungswechselkanal (30), wobei die Vorrichtung (26) zur Impulsaufladung angesteuert betrieben wird. Die Einspritzzeit wird abhängig von der Ansteuerung der Vorrichtung zur Impulsaufladung (26) eingestellt.
Description
- Die Erfindung geht von einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.
- Aus der DE 199 08 435 A1 ist bereits ein Verfahren zur Impulsaufladung einer Kolbenbrennkraftmaschine bekannt, bei dem der einer Strömung in einem Ladungswechselkanal zur Verfügung stehende Querschnitt bei offenem Ladungswechselventil und sich in einem Ansaughub befindlichen Kolben mittels eines Bauteils verschließbar ist. Die Bewegung des Bauteils in seine den Querschnitt freigebende Stellung erfolgt durch den sich stromabwärts des Bauteils ausbildenden Unterdruck und die mit zunehmender Öffnung des Ladungswechselventils einsetzende Strömung in den Zylinder. Das Bauteil ist dabei als Klappe ausgebildet, die elastisch in Schließrichtung vorgespannt ist und einen Magnetanker bildet, der in Schließstellung an einer dem Ladungswechselventil zugewandten Polfläche eines Elektromagneten anliegt. Es ist ein elektronisches Steuergerät zur Ansteuerung und Strombeaufschlagung der Magnetspulen vorgesehen. Das Verfahren kann für alle Arten von Motoren eingesetzt werden, unabhängig davon, ob mehrere Einlass- und Auslassventile je Zylinder vorgesehen sind, ob es sich um Otto- oder Dieselmotoren, um Saug- oder aufgeladene Motoren, um Ein- oder Mehrzylindermotoren u. s. w. handelt.
- Vorteile der Erfindung
- Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass die Einspritzzeit abhängig von der Ansteuerung der Impulsaufladung eingestellt wird. Auf diese Weise lässt sich die Aufbereitung des Kraftstoff-Luft-Gemisches verbessern und eine Reduzierung der Schadstoffrohemissionen erzielen.
- Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich.
- Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ansteuerung der Impulsaufladung eine Ansteuerung eines Bauteils zum Öffnen und Verschließen eines Strömungsquerschnitts des Ladungswechselkanals umfasst und die Einspritzzeit abhängig von der Ansteuerung des Bauteils eingestellt wird. Auf diese Weise lässt sich ein besonders einfacher Zusammenhang zwischen der Einstellung der Einspritzzeit und der Ansteuerung der Impulsaufladung herstellen, der rein zeitabhängig ist.
- Dies lässt sich besonders einfach dadurch realisieren, dass der Einspritzbeginn in Abhängigkeit eines Öffnungszeitpunktes des Strömungsquerschnitts eingestellt wird.
- Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Applikation des Einspritzbeginns in Abhängigkeit des Öffnungszeitpunktes des Strömungsquerschnitts abhängig von mindestens einem Parameter der Brennkraftmaschine, insbesondere von Abgasemissionswerten, durchgeführt wird. Auf diese Weise lässt sich eine Optimierung der Einspritzzeit bezüglich dem mindestens einen Parameter der Brennkraftmaschine erzielen und beispielsweise eine Minimierung der Schadstoffrohemissionen erzielen.
- Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Einspritzzeit in Abhängigkeit der durch die Impulsaufladung beeinflussten Strömungsgeschwindigkeit im Ladungswechselkanal eingestellt wird. Auf diese Weise lässt sich auch die Geschwindigkeit beeinflussen, mit der der Kraftstoff in den Brennraum gelangt. Außerdem lässt sich dadurch die Konsistenz des Kraftstoffs und damit die Verbrennung und die Klopfneigung beeinflussen.
- Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Kraftstoff zum Zeitpunkt der höchsten Strömungsgeschwindigkeit eingespritzt wird. In diesem Fall gelangt der Kraftstoff am schnellsten in den Brennraum. Dadurch hat der Kraftstoff im Brennraum mehr Zeit zur Verdampfung, wodurch ein Kühleffekt erzielt und die Klopfneigung verringert wird. Aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkeit kommt es beim eingespritzten Kraftstoff zu einer kleineren Tröpfchengröße, so dass der Kraftstoff besser durchbrennt.
- Vorteilhaft ist auch, wenn die Einspritzzeit in Abhängigkeit eines im Ladungswechselkanal gemessenen Drucks eingestellt wird. Auch dies stellt eine einfache Möglichkeit dar, die Einspritzzeit abhängig von der Ansteuerung der Impulsaufladung einzustellen.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
- Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Brennkraftmaschine mit Impulsaufladung und Kraftstoffeinspritzung in einem Ladungswechselkanal,
- Fig. 2 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Steuerung der Brennkraftmaschine,
- Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Funktionsweise der Impulsaufladung und
- Fig. 4 einen Impulsfahrplan zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
- In Fig. 1 kennzeichnet 1 eine Brennkraftmaschine, die mehrere Zylinder 2 aufweist, in denen je ein Kolben 4 arbeitet, der über ein Pleuel 6 mit einer Kurbelwelle 8 verbunden ist. Die Frischluftzufuhr zu dem jeweiligen Zylinder 2 erfolgt durch ein Luftfilter 10 hindurch, das über eine Anschlussleitung 12 mit einem Luftsammler 14 verbunden ist, von dem aus einzelne Schwingrohre 16 in den Brennraum 18 der Zylinder 2 führen. Erfindungsgemäß ist das Schwingrohr 16 mit einer insgesamt mit 26 bezeichneten Vorrichtung zur Impulsaufladung versehen. Der Teil des Schwingrohrs 16 zwischen der Vorrichtung 26 zur Impulsaufladung und dem Brennraum 18 wird im Folgenden als Ladungswechselkanal 30 oder Saugrohr bezeichnet. In der Mündung des Saugrohrs 30 in den Brennraum 18 ist ein Einlassventil 20 angeordnet. In der Öffnung des Brennraums 18 in einen Auslasskanal 22 hinein ist ein Auslassventil 24 angeordnet.
- Die Wirkungsweisen solcher Brennkraftmaschinen einschließlich der Kraftstoff-Luft-Gemischaufbereitung u. s. w. ist an sich bekannt und wird daher nicht im Einzelnen erläutert. Bei der dargestellten Ausführungsform des Einlass-Systems ist die Länge der Schwingrohre 16 gezielt auf einen bestimmten Drehzahlbereich abgestimmt, in dem eine besonders gute Füllung erzielt wird. Die Länge der Schwingrohre 16kann durch geeignete Saugrohrgestaltung veränderbar oder umschaltbar sein.
- In Fig. 1 ist außerdem eine Vorrichtung 50 zur Steuerung der Brennkraftmaschine 1 dargestellt, die im Folgenden auch als Steuereinheit bezeichnet wird. Die Steuereinheit 50 dient zur Ansteuerung der Vorrichtung 26 zur Impulsaufladung. Ferner ist gemäß Fig. 1 eine Vorrichtung 5 zur Kraftstoffeinspritzung in den Ladungswechselkanal 30 vorgesehen, die ebenfalls von der Steuereinheit 50 angesteuert wird. Optional und in Fig. 1 gestrichelt dargestellt können im Ladungswechselkanal 30 ein Drucksensor 55 und/oder ein Strömungsgeschwindigkeitssensor 60 vorgesehen sein, die jeweils mit der Steuereinheit 50 verbunden sind. Im Auslasskanal 22 kann optional ein Abgassensor 65 vorgesehen sein, der ebenfalls mit der Steuereinheit 50 verbunden ist.
- In Fig. 2 ist die Steuereinheit 50 näher dargestellt. Sie umfasst Mittel 45 zur Ansteuerung der Vorrichtung 5 zur Kraftstoffeinspritzung. Sie umfasst weiterhin Mittel 70 zur Ansteuerung der Vorrichtung 26 zur Impulsaufladung. Sie umfasst optional weiterhin Mittel 75 zum Empfang eines Saugrohrdruckwertes vom Drucksensor 55. Sie umfasst weiterhin optional Mittel 80 zum Empfang eines Strömungsgeschwindigkeitswertes vom Strömungsgeschwindigkeitssensor 60. Sie umfasst weiterhin optional Mittel 85 zum Empfang eines Abgasemissionswertes vom Abgassensor 65. Die Mittel 70, 75, 80, 85 sind mit den Mitteln 45 verbunden.
- Wie in Fig. 2 angedeutet, umfasst die Vorrichtung 26 zur Impulsaufladung ein Bauteil 35 zum Öffnen und Verschließen eines Strömungsquerschnittes 40 des Ladungswechselkanals 30, wie in Fig. 3 schematisch dargestellt. In Fig. 3 kennzeichnen dabei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente wie in den vorhergehenden Fig. 1 und 2. Die Ansteuerung der Vorrichtung 26 zur Impulsaufladung durch die Mittel 70 erfolgt daher gemäß Fig. 3 durch Ansteuerung des Bauteils 35 bzw. der Ansteuerung des Öffnungszeitpunktes des Strömungsquerschnitts 40 und des Verschlusszeitpunkts des Strömungsquerschnitts 40 mittels des Bauteils 35. Das Bauteil 35 kann dabei beispielsweise als Walzendrehschieber, als linear beweglicher Schieber, oder wie in der DE 199 08 435 A1 beschrieben, als elektromagnetisch steuerbare Klappen ausgebildet sein.
- Die Funktion der beschriebenen Anordnung ist wie folgt:
Es sei angenommen, das Einlassventil 20 ist zu und im Schwingrohr 16 ist keine Strömung in Richtung des Einlassventils 20 vorhanden. Das Bauteil 35 verschließt den Strömungsquerschnitt 40 vollständig. Wenn bei einem Saughub nun das Einlassventil 20 geöffnet wird, entsteht in dem Bereich des Schwingrohrs 16 stromab des Bauteils 35 ein zunehmender Unterdruck. Je nach erwünschter Aufladung oder sonstigen erwünschten thermodynamischen Parametern wird das Bauteil 35 derart angesteuert, dass es den Strömungsquerschnitt 40 zumindest teilweise freigibt. Die zumindest teilweise Öffnung des Strömungsquerschnitts 40 erfolgt dabei vorteilhafterweise schlagartig, so dass der zuvor generierte Unterdruck eine sehr hohe Strömungsgeschwindigkeit hervorruft. Die sehr schnelle Strömung der Einlassluftsäule im Schwingrohr 16 bzw. im Saugrohr 30 führt insbesondere bei kleinen bis mittleren Motordrehzahlen der Brennkraftmaschine 1 zu signifikanten Nachladeeffekten mit entsprechenden Füllungszuwächsen im Zylinder 2. Wird das Einlassventil 20 dann für den Kompressionshub des Kolbens 4 geschlossen, so wird das Bauteil 35 derart angesteuert, dass es den Strömungsquerschnitt 40 wieder vollständig Verschließt, so dass der beschriebene Zyklus erneut beginnen kann. Das Öffnen und Schließen des Bauteils 35 kann beispielsweise in der aus der DE 199 08 435 A1 beschriebenen Weise erfolgen. - Die Ansteuerung des Bauteils 35 kann vorteilhafterweise auch derart erfolgen, dass in bestimmten Lastzuständen des Motors, beispielsweise bei niedrigen Drehzahlen, das Bauteil 35 den Strömungsquerschnitt 40 am Ende eines Ansaughubes bereits schließt, bevor das Einlassventil 20 schließt. Damit kann eine Rückströmung der Frischladung durch das Schwingrohr 16 zuverlässig verhindert werden.
- Mittels der Vorrichtung 5 wird der Kraftstoff in das Saugrohr 30 vorzugsweise bei geöffnetem Einlassventil 20 eingespritzt. Nach dem Öffnen des Strömungsquerschnitts 40 durch das Bauteil 35 kann sich der Druck im Saugrohr 30 insbesondere an der Vorrichtung 5 zur Kraftstoffeinspritzung, die beispielsweise als Einspritzventil ausgebildet sein kann, bzw. vor dem Einlassventil 20 stark ändern, beispielsweise um etwa 1200 mbar. Diese starke Änderung des Drucks im Saugrohr 30 ergibt sich durch die schnelle bzw. schlagartige Öffnung des Strömungsquerschnitts 40, wie oben beschrieben. Eine solche Druckänderung hat starken Einfluss auf die eingespritzte Kraftstoffmenge. Das bedeutet, dass sich bei gleichem Öffnungsquerschnitt des Einspritzventils 5 der Kraftstoffdurchfluss erheblich ändert bzw. erhöht. Der Kraftstoffdruck kann dabei beispielsweise, wie derzeit üblich, mit 3 bar angenommen werden.
- Um eine vorgegebene Kraftstoffmenge einzuspritzen, muss also die Druckänderung im Saugrohr 30 berücksichtigt werden. Je nach Ansteuerung des Bauteils 35 ist der Strömungsquerschnitt 40 während der Ansaugphase bzw. während einem Saughub unterschiedlich lange geschlossen, so dass sich eine unterschiedliche Druckänderung bzw. ein unterschiedlicher Saugrohrdruck beim Öffnen des Strömungsquerschnitts 40 ergibt. Dieser Saugrohrdruck kann dabei abhängig von der Ansteuerung des Bauteils 35 zur Einstellung der Verschlusszeit des Strömungsquerschnitts 40 während des Saughubs modelliert werden. In Abhängigkeit des modellierten Saugrohrdruckes kann dann die Einspritzzeit für die Einspritzung des Kraftstoffs in das Saugrohrs 30 eingestellt bzw. korrigiert werden. Die Verschlusszeitdauer des Strömungsquerschnitts 40 hängt dabei wesentlich vom Öffnungszeitpunkt des Strömungsquerschnitts 40 ab, wenn der Verschlusszeitpunkt noch vor Beginn des Saughubs liegt, wie dies vorteilhafterweise der Fall sein kann. Somit kann die Einspritzzeit in Abhängigkeit des Öffnungszeitpunktes des Strömungsquerschnitts 40 eingestellt werden.
- Dabei kann der Saugrohrdruck mittels des Drucksensors 55 gemessen werden. Der beim Öffnen des Strömungsquerschnitts 40 gemessene Druck im Saugrohr 30 führt dann gemäß dem gebildeten Modell zur entsprechenden Einstellung der Einspritzzeit.
- Bei kaltem Motor oder beim Motorstart kommt es in der Regel zu ausgeprägten Wandfilmeffekten. Das bedeutet, dass ein Großteil des eingespritzten Kraftstoffs sich an der Saugrohrwand niederschlägt. Die für die Verbrennung optimale Kraftstoffmenge im Brennraum 18 ist dadurch nur ungenau bestimmbar. Wird nun der Kraftstoff zum Zeitpunkt der höchsten Luftgeschwindigkeit im Saugrohr eingespritzt, so kommt es zu geringeren Wandfilmeffekten, da der Kraftstoff in den Brennraum 18 mitgerissen wird. Durch die erhöhte Strömungsgeschwindigkeit der angesaugten Luft nach dem Öffnen des Strömungsquerschnitts 40 gelangt der dann eingespritzte Kraftstoff nicht nur schneller in den Brennraum 18, sondern auch mit kleinerer Tröpfchengröße. Aufgrund der kleineren Tröpfchengröße wird eine bessere Entflammung und Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemischs im Brennraum 18 bewirkt. Dies rührt daher, dass sich der Kraftstoff bei kleinerer Tröpfchengröße besser im Brennraum verteilt und besser durchbrennt. Unter diesen Umständen kann der Zündwinkel verzögert bzw. weiter nach spät gezogen werden, wodurch ein schnelleres Aufheizen eines in Fig. 1 nicht dargestellten Katalysators im Auslasskanal 22 begünstigt wird. Zusätzlich oder alternativ lässt die bessere Entflammung und Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches aufgrund der erhöhten Strömungsgeschwindigkeit auch eine Reduzierung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge und damit eine Abmagerung des Kraftstoff-Luft-Gemisches zu mit dem Ziel, weniger Kraftstoffüberschuss bei der Verbrennung und damit weniger Kohlenwasserstoffemissionen zu realisieren.
- Da der Kraftstoff aufgrund der erhöhten Strömungsgeschwindigkeit schneller in den Brennraum 18 gelangt, ist die Verweildauer des Kraftstoffs im Brennraum 18 bis zum Einsetzen der Entflammung und Verbrennung größer, so dass eine bessere Verdampfung des Kraftstoffs ermöglicht wird. Durch die bessere Verdampfung wird eine Kühlung des Kraftstoff-Luft- Gemisches im Brennraum 18 bewirkt, die eine Selbstzündung und damit eine Klopfneigung absenkt.
- Um die beschriebene positive Auswirkung der durch die Impulsaufladung bewirkten erhöhten Strömungsgeschwindigkeit auf den Kraftstoff auszunutzen, kann es zusätzlich vorgesehen sein, die Einspritzzeit in Abhängigkeit der durch die Impulsaufladung beeinflussten Strömungsgeschwindigkeit im Saugrohr 30 einzustellen. Dabei kann die Kraftstoffeinspritzung insbesondere zum Zeitpunkt der höchsten Strömungsgeschwindigkeit eingeleitet werden. Zu diesem Zweck dient der Strömungsgeschwindigkeitssensor 60, der die gemessene Strömungsgeschwindigkeit im Saugrohr 30 über die Mittel 80 an die Mittel 45 zur Ansteuerung der Vorrichtung 5 zur Kraftstoffeinspritzung weiterleitet.
- Im Impulsfahrplan gemäß Fig. 4 ist beispielhaft ein Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Dabei ist der Signalverlauf S über der Zeit t aufgetragen. Ein erstes Signal S1 zeigt die Ansteuerung des Bauteils 35. Bis zu einem ersten Zeitpunkt t1 weist das erste Signal S1 einen Low-Pegel auf, der ein Verschließen des Strömungsquerschnitts 40 mittels des Bauteils 35 bewirkt. Zum ersten Zeitpunkt t1 geht das erste Signal S1 auf einen High-Level und veranlasst das Bauteil 35 zur zumindest teilweisen und sprunghaften Öffnung des Strömungsquerschnitts 40. Bis zum ersten Zeitpunkt t1 wurde, wie beschrieben, ein entsprechender Unterdruck im Saugrohr 30 aufgebaut, der sich nach Öffnen des Strömungsquerschnitts 40 wieder abbaut. Nach dem Öffnen des Strömungsquerschnitts 40 steigt die Strömungsgeschwindigkeit im Saugrohr 30 stark an, wie das in Fig. 4 dargestellte dritte Signal S3 verdeutlicht. Zu einem zweiten Zeitpunkt t2 erreicht die Strömungsgeschwindigkeit einen maximalen Wert, bei dessen Detektion die Mittel 45 eine Öffnung des Einspritzventils 5 veranlassen, wie durch die Positive Flanke des zweiten Signals S2 in Fig. 4 zum zweiten Zeitpunkt t2 dargestellt ist. Die Mittel 45 veranlassen ein Schließen des Einspritzventils 5 dann zu einem dem zweiten Zeitpunkt t2 nachfolgenden dritten Zeitpunkt t3. Die auf diese Weise resultierende Einspritzzeit tE = t3 - t2 wird dabei von den Mitteln 45 in Abhängigkeit des Druckverlaufs und/oder des Strömungsgeschwindigkeitsverlaufs im Saugrohr 30 eingestellt, um eine vorgegebene Kraftstoffmenge in das Saugrohr 30 einzuspritzen.
- Der Einspritzbeginn zum zweiten Zeitpunkt t2 ist um die Zeitdifferenz A gegenüber dem ersten Zeitpunkt t1 verzögert. Generell kann eine entsprechende Anpassung des zweiten Zeitpunkts t2, zu dem die Kraftstoffeinspritzung beginnt und der im Folgenden als Einspritzzeitpunkt bezeichnet wird, bei allen Betriebspunkten, zum Beispiel auch bei warmem Motor erfolgen. In der praktischen Umsetzung kann dafür ein Kennfeld benutzt werden, das als Eingangsgröße die Motordrehzahl und den modellierten oder gemessenen Saugrohrdruck aufweist und der als Ausgangsgröße den Einspritzzeitpunkt bzw. die Zeitdifferenz A gemäß Fig. 4 liefert. Somit kann der Einspritzbeginn in Abhängigkeit des Öffnungszeitpunktes des Strömungsquerschnitts 40 eingestellt werden. Eine Optimierung der Zeitdifferenz A kann dann mittels einer Applikation stattfinden, indem mindestens ein Parameter der Brennkraftmaschine 1 abhängig von der Zeitdifferenz A gemessen wird. Der Wert für die Zeitdifferenz A, bei dem der mindestens eine Parameter den optimalsten Wert annimmt, wird dann im Kennfeld als Ausgangsgröße für den entsprechenden Saugrohrdruck und die entsprechende Motordrehzahl gespeichert. Anstelle des Saugrohrdrucks kann auch eine andere mit dem Saugrohrdruck zusammenhängende Größe für die Realisierung des Kennfeldes verwendet werden, beispielsweise die Strömungsgeschwindigkeit, die Füllung, oder eine andere die Last kennzeichnende Größe. Als Parameter zur Optimierung der Zeitdifferenz A kann beispielsweise die Abgasemission oder die Motortemperatur herangezogen werden. Die Zeitdifferenz A kann dann für die durch Last und Drehzahl definierten Arbeitspunkte des Kennfeldes derart optimiert werden, dass für den jeweiligen Arbeitspunkt ein Minimum der Abgasemissionen, beispielsweise der Kohlenwasserstoffemissionen, erzielt wird.
Claims (10)
1. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine (1) mit
Impulsaufladung (26) und Kraftstoffeinspritzung (5) in
einem Ladungswechselkanal (30), wobei die Impulsaufladung
(26) angesteuert betrieben wird, dadurch gekennzeichnet,
dass die Einspritzzeit abhängig von der Ansteuerung der
Impulsaufladung (26) eingestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Ansteuerung der Impulsaufladung (26) eine Ansteuerung
eines Bauteils (35) zum Öffnen und Verschließen eines
Strömungsquerschnitts (40) des Ladungswechselkanals (30)
umfasst und dass die Einspritzzeit abhängig von der
Ansteuerung des Bauteils (35) eingestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
der Einspritzbeginn in Abhängigkeit eines
Öffnungszeitpunktes des Strömungsquerschnitts (40) eingestellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
dass der Einspritzbeginn in Abhängigkeit des
Öffnungszeitpunktes des Strömungsquerschnitts (40) mittels eines
Kennfeldes appliziert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
die Applikation abhängig von mindestens einem Parameter
der Brennkraftmaschine (1), insbesondere von
Abgasemissionswerten oder der Motortemperatur, durchgeführt
wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass abhängig von der Ansteuerung des
Bauteils (35) der Druck im Ladungswechselkanal (30)
modelliert wird und dass die Einspritzzeit in Abhängigkeit
des modellierten Drucks eingestellt wird.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Einspritzzeit in Abhängigkeit
der durch die Impulsaufladung (26) beeinflussten
Strömungsgeschwindigkeit im Ladungswechselkanal (30)
eingestellt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
der Kraftstoff zum Zeitpunkt der höchsten
Strömungsgeschwindigkeit eingespritzt wird.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Einspritzzeit in Abhängigkeit
eines im Ladungswechselkanal (30) gemessenen Drucks
eingestellt wird.
10. Vorrichtung (50) zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
(1) mit Impulsaufladung (26) und Kraftstoffeinspritzung
(5) in einem Ladungswechselkanal (30), wobei eine
Ansteuerung der Impulsaufladung (26) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (45) zur Ansteuerung
der Einspritzzeit abhängig von der Ansteuerung der
Impulsaufladung (26) vorgesehen sind.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10220076A DE10220076B4 (de) | 2002-05-04 | 2002-05-04 | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine |
| HU0301172A HU225781B1 (en) | 2002-05-04 | 2003-04-30 | Method and device for controlling internal combustion engine |
| FR0305334A FR2839343B1 (fr) | 2002-05-04 | 2003-04-30 | Procede et dispositif de commande d'un moteur a combustion interne |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10220076A DE10220076B4 (de) | 2002-05-04 | 2002-05-04 | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10220076A1 true DE10220076A1 (de) | 2003-11-13 |
| DE10220076B4 DE10220076B4 (de) | 2012-04-26 |
Family
ID=29225054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE10220076A Expired - Fee Related DE10220076B4 (de) | 2002-05-04 | 2002-05-04 | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10220076B4 (de) |
| FR (1) | FR2839343B1 (de) |
| HU (1) | HU225781B1 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004015835A1 (de) * | 2004-03-31 | 2005-10-27 | Siemens Ag | Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine |
| DE102006023853A1 (de) * | 2006-05-19 | 2007-11-22 | Mahle International Gmbh | Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine |
| EP1840352A3 (de) * | 2006-03-31 | 2010-03-31 | Mahle International GmbH | Frischgasanlage und Betriebsverfahren für einen Kolbenmotor |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58160512A (ja) * | 1982-03-19 | 1983-09-24 | Honda Motor Co Ltd | 弁付内燃機関 |
| DE4141482A1 (de) * | 1991-12-16 | 1993-06-17 | Schatz Oskar | Verfahren zur luftzufuhr in die brennkammer eines verbrennungsmotors der kolbenbauart in zwei phasen |
| DE19754287A1 (de) * | 1997-12-08 | 1999-06-10 | Bosch Gmbh Robert | Brennkraftmaschine |
| DE19908435A1 (de) * | 1999-02-26 | 2000-09-07 | Meta Motoren Energietech | Verfahren und Vorrichtung zur Impulsaufladung einer Kolbenbrennkraftmaschine |
-
2002
- 2002-05-04 DE DE10220076A patent/DE10220076B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-04-30 FR FR0305334A patent/FR2839343B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 2003-04-30 HU HU0301172A patent/HU225781B1/hu not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004015835A1 (de) * | 2004-03-31 | 2005-10-27 | Siemens Ag | Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine |
| DE102004015835B4 (de) * | 2004-03-31 | 2006-08-24 | Siemens Ag | Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine |
| EP1840352A3 (de) * | 2006-03-31 | 2010-03-31 | Mahle International GmbH | Frischgasanlage und Betriebsverfahren für einen Kolbenmotor |
| DE102006023853A1 (de) * | 2006-05-19 | 2007-11-22 | Mahle International Gmbh | Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine |
| EP1857660A3 (de) * | 2006-05-19 | 2008-08-13 | Mahle International GmbH | Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine |
| US7461644B2 (en) | 2006-05-19 | 2008-12-09 | Mahle International Gmbh | Method for controlling an internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUP0301172A3 (en) | 2005-03-29 |
| DE10220076B4 (de) | 2012-04-26 |
| HU225781B1 (en) | 2007-08-28 |
| HU0301172D0 (en) | 2003-07-28 |
| HUP0301172A2 (hu) | 2004-01-28 |
| FR2839343B1 (fr) | 2007-10-12 |
| FR2839343A1 (fr) | 2003-11-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE19737375C2 (de) | Steuergerät für einen Motor mit innerer Verbrennung, Direkt-Einspritzung und Funkenzündung | |
| DE102011086622B4 (de) | Verfahren zum Abschalten und zum Aktivieren eines Zylinders einer Brennkraftmaschine | |
| DE19630053B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen und variablen Regelung einer Ventileinstellung eines Verbrennungsmotors | |
| DE60305826T2 (de) | Verbrennungsmotor-Anlassersystem | |
| DE102005010912A1 (de) | Abgabesteuersystem für eine Brennkraftmaschine | |
| DE102013202663A1 (de) | System und verfahren zum einspritzen von kraftstoff | |
| DE102016109704B4 (de) | Verfahren und System zum Mindern von Kanaleinspritzungsbeeinträchtigung | |
| DE102016110083A1 (de) | Verfahren und System zur Verbesserung der Kraftstoffzuführungsmengengenauigkeit | |
| DE102016109976A1 (de) | Verfahren und System zur Verbesserung der Genauigkeit des Einspritzens geringerer Kraftstoffmengen in eine Kraftmaschine | |
| DE102008036635B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine mit variablem Ventiltrieb und einem steuerbaren Ladeluftkühler | |
| DE102010038779A1 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mehreren Brennräumen und Brennkraftmaschine mit mehreren Brennräumen | |
| DE3633509C2 (de) | ||
| DE102016109703A1 (de) | Verfahren und System zum Mindern von Direkteinspritzungsbeeinträchtigung | |
| DE102016109984A1 (de) | Verfahren und System zur Reduzierung von von einer Kraftmaschine erzeugten Partikeln | |
| DE102016110084A1 (de) | Verfahren und System zum Wechseln zwischen Kraftstoffeinspritzungsfenstern | |
| DE102009036530A1 (de) | Verbrennungskraftmaschine und Verfahren zum Betrieb einer nach dem Otto-Prinzip arbeitenden Verbrennungskraftmaschine | |
| DE19626783A1 (de) | Motorsteuersystem | |
| DE10301191B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine | |
| DE10220076B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine | |
| DE4312331A1 (de) | Kraftstoffeinspritzanlage für einen Verbrennungsmotor | |
| DE102005035239B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine | |
| DE10038243B4 (de) | Verfahren zur Steuerung der Abgabe von Kraftstoffdampf aus einem Tankentlüftungssystem | |
| DE60110730T2 (de) | Kraftstoffeinspritzsteuersystem für Dieselmotoren | |
| WO2017000012A1 (de) | Brennkraftmaschine mit einer regeleinrichtung | |
| DE19947784B4 (de) | Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
| R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20120727 |
|
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20141202 |