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Title:
METHOD FOR OPERATING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE HAVING PLURALITY OF COMBUSTION CHAMBERS AND INTERNAL COMBUSTION ENGINE HAVING A PLURALITY OF COMBUSTION CHAMBERS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/016763
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a method (61) for operating an internal combustion engine (11) having a plurality of combustion chambers (15), at least one combustion chamber (15) being assigned an injection valve (13) for injecting fuel (mf) into the combustion chamber (15), wherein, for a least one combustion chamber (15), an air ratio (λ) that is individual to the combustion chamber is adjusted and/or, for at least one combustion chamber (15), a torque (M) that is individual to the combustion chamber is determined. In order to specify a method (61) for operating an internal combustion engine (11) with which, for individual combustion chambers (15), specific properties can be registered and, if necessary, accommodated, the intention being for faulty adaptations to be avoided to the greatest possible extent, it is proposed that, for at least one injection valve (13), an activation period (TA) of the injection valve (15) is adapted (A) by measuring or determining a valve opening period (T) of the injection valve (15) in such a way that tolerances of the injection valve (15) with respect to a relationship between the activation period (TA) and the valve opening period (T) are at least substantially compensated.

Inventors:
HESS, Werner (Zorndorfer Str. 23, Stuttgart, 70499, DE)
RIES-MUELLER, Klaus (Asternweg 1, Bad Rappenau, 74906, DE)
Application Number:
EP2011/060707
Publication Date:
February 09, 2012
Filing Date:
June 27, 2011
Export Citation:
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Assignee:
ROBERT BOSCH GMBH (Postfach 30 02 20, Stuttgart, 70442, DE)
HESS, Werner (Zorndorfer Str. 23, Stuttgart, 70499, DE)
RIES-MUELLER, Klaus (Asternweg 1, Bad Rappenau, 74906, DE)
International Classes:
F02D41/14; F02D35/02; F02D41/00; F02D41/24; F02P5/15
Domestic Patent References:
WO2006092389A12006-09-08
Foreign References:
EP1169560B12004-09-01
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (Postfach 30 02 20, Stuttgart, 70442, DE)
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Claims:
Ansprüche

1 . Verfahren (61 ) zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1 1 ) mit mehreren Brennräumen (15), wobei mindestens einem Brennraum (15) ein

Einspritzventil (13) zum Einspritzen von Kraftstoff (mf) in den Brennraum (15) zugeordnet ist, wobei für mindestens einen Brennraum (15) eine

brennraumindividuelle Luftzahl (λ) eingeregelt wird und/oder für mindestens einen Brennraum (15) ein brennraumindividuelles Drehmoment (M) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens ein Einspritzventil (13) eine Ansteuerdauer (TA) des Einspritzventils (15) derart durch Erfassen oder Ermitteln einer Ventilöffnungsdauer (T) des Einspritzventils (15) adaptiert (A) wird, dass Toleranzen des Einspritzventils (15) bezüglich eines

Zusammenhangs zwischen der Ansteuerdauer (TA) und der

Ventilöffnungsdauer (T) zumindest im Wesentlichen ausgeglichen werden.

2. Verfahren (61 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass beim

Adaptieren (A) der Ansteuerdauer (TA) mindestens eine Ventilverzugszeit (t-i , t2) des Einspritzventils (15) ermittelt wird, indem ein zeitlicher Verlauf mindestens einer elektrischen Größe an einem elektrisch betätigten Aktor (31 ) des Einspritzventils (15), vorzugsweise eines Stroms (i) durch den Aktor (15), erfasst und ausgewertet wird.

3. Verfahren (61 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als

Ventilverzugszeit eine Öffnungsverzugszeit (t-ι) zwischen einem Beginn einer Ansteuerung zum Öffnen des Einspritzventils (15) und einem tatsächlichen Öffnen des Einspritzventils (15) und/oder eine Schließverzugszeit (t2) zwischen einem Beginn einer Ansteuerung zum Schließen des

Einspritzventils (15) und einem tatsächlichen Schließen des Einspritzventils (15) ermittelt wird. 4. Verfahren (61 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass überprüft (67) wird, ob ein Adaptionsvorgang (A) zum Adaptieren der Ansteuerdauer (TA) eingeschwungen ist, und das

brennraumindividuelle Drehmoment (M) erst dann ermittelt wird, wenn diese Überprüfung (67) ergeben hat, dass der Adaptionsvorgang (A)

eingeschwungen ist.

Verfahren (61 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Regelvorgang (R) zum Regeln der

brennraumindividuellen Luftzahl erst dann gestartet (69) wird, wenn die Überprüfung (67), ob der Adaptionsvorgang (A) eingeschwungen ist, ergeben hat, dass der Adaptionsvorgang (A) eingeschwungen ist.

Verfahren (61 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass überprüft (71 ) wird, ob der Regelvorgang (R) zum Regeln der brennraumindividuellen Luftzahl (λ) eingeschwungen ist, und das brennraumindividuelle Drehmoment (M) erst dann ermittelt wird, wenn diese Überprüfung (71 ) ergeben hat, dass der Regelvorgang (R) eingeschwungen ist.

Verfahren (61 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Ermitteln (73) des brennraumindividuellen Drehmoments (M) mindestens eine Sensorgröße erfasst wird, die einen Brennraumdruck (p) im jeweiligen Brennraum (15), einen Drehwinkel (φ) einer Welle (27) der Brennkraftmaschine (1 1 ) und/oder eine Drehzahl (n) der Welle (27) der Brennkraftmaschine (1 1 ) charakterisiert.

Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass beim Ermitteln (73) des brennraumindividuellen Drehmoments (M) eine Größe (L), die eine Laufunruhe der Brennkraftmaschine (1 1 ) charakterisiert, berechnet wird.

Brennkraftmaschine (1 1 ) mit mehreren Brennräumen (15), wobei mindestens einem Brennraum (15) ein Einspritzventil (13) zum Einspritzen von Kraftstoff (mf) in den Brennraum (15) zugeordnet ist, wobei die Brennkraftmaschine (1 1 ) zum Einregeln einer brennraumindividuellen Luftzahl (λ) für mindestens einen Brennraum (15) und/oder zum Ermitteln eines brennraumindividuellen Drehmoments (M) für mindestens einen Brennraum (15) eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (1 1 ) so eingerichtet und/oder ausgebildet ist, dass für mindestens ein Einspritzventil (15) durch Erfassen oder Ermitteln einer Ventilöffnungsdauer (T) des Einspritzventils (15) eine Ansteuerdauer des Einspritzventils (15) derart adaptiert wird, dass Toleranzen des Einspritzventils (15) bezüglich eines Zusammenhangs zwischen der Ansteuerdauer (TA) und der Ventilöffnungsdauer (T) zumindest im Wesentlichen ausgeglichen werden.

10. Brennkraftmaschine (1 1 ) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (1 1 ) ein Steuergerät (35) zum Steuern und/oder Regeln der Brennkraftmaschine (1 1 ) aufweist, das zum Ausführen eines Verfahrens (61 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 eingerichtet,

vorzugsweise programmiert ist.

Description:
Beschreibung Titel

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mehreren Brennräumen und Brennkraftmaschine mit mehreren Brennräumen

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mehreren Brennräumen, wobei mindestens einem Brennraum ein Einspritzventil zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum zugeordnet ist, wobei für mindestens einen Brennraum eine brennraumindividuelle Luftzahl eingeregelt wird und/oder für mindestens einen Brennraum ein brennraumindividuelles Drehmoment ermittelt wird.

Aus der EP 1 169 560 B1 sind ein Verfahren und eine Einrichtung zur

Bestimmung zylinderindividueller Unterschiede einer Steuergröße bei einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine, beispielsweise einem Otto-Motor mit Benzindirekteinspritzung bekannt. Dieses Verfahren umfasst eine

zylinderindividuelle Lambdaregelung, mit der zylinderindividuelle Luftverhältnisse auf einen bestimmten Wert geregelt werden können. Ferner umfasst das Verfahren die Bestimmung zylinderindividueller Drehmomentbeiträge der einzelnen Zylinder. Das bekannte Verfahren ist in dem Sinne adaptiv, als es sich an beispielsweise fertigungsbedingte Toleranzen zwischen den einzelnen Zylindern anpasst. Allerdings ist zum Erfassen von Sensorsignalen, die für diese Adaption verwendet werden bei üblicherweise verwendeten

Brennkraftmaschinen nur ein für alle Zylinder gemeinsamer Sensor,

beispielsweise eine gemeinsame Lambdasonde oder ein gemeinsamer

Drehwinkelgeber vorhanden, so dass die Adaption relativ ungenau ist und es zu Fehladaptionen kommen kann. Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine anzugeben, mit dem für einzelne Brennräume spezifische Eigenschaften erfasst und gegebenenfalls ausgeglichen werden können, wobei

Fehladaptationen möglichst weitgehend vermieden werden sollen. Ferner umfasst die Aufgabe, eine entsprechende Brennkraftmaschine anzugeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren zum Betreiben einer

Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass für mindestens ein Einspritzventil eine Ansteuerdauer des Einspritzventils derart durch Erfassen oder Ermitteln einer

Ventilöffnungsdauer des Einspritzventils adaptiert wird, dass Toleranzen des Einspritzventils bezüglich eines Zusammenhangs zwischen der Ansteuerdauer und der Ventilöffnungsdauer zumindest im Wesentlichen ausgeglichen werden.

Da eine in den Brennraum eingespritzte Kraftstoff menge in der Regel von der Ansteuerdauer abhängt, sorgt diese Adaption zumindest in den meisten Fällen dazu, dass Toleranzen des Einspritzventils bezüglich eines Zusammenhangs zwischen der Ansteuerung des Einspritzventils und der Kraftstoffmenge zumindest teilweise ausgeglichen werden. Hierdurch wird erreicht, dass

Unterschiede zwischen den einzelnen Brennräumen, was die Füllung (innerhalb eines Gaswechselzyklus in den Brennraum eingebrachte Masse an Frischgas) betrifft und was die mittels des Einspritzventils in die einzelnen Brennräume eingespritzte Kraftstoff menge betrifft, getrennt voneinander adaptiert werden können. Hierbei ist bevorzugt, dass das Adaptieren der Ansteuerdauer mit höherer Priorität ausgeführt wird als andere Adaptionsvorgänge, wie

beispielsweise die zylinderindividuelle Lambdaregelung oder gegebenenfalls eine Regelung des brennraumindividuellen Drehmoments. Hierdurch können

Abweichungen zwischen den einzelnen Einspritzventilen untereinander, die beispielsweise von Fertigungstoleranzen oder Alterungsprozessen herrühren können, besonders wirkungsvoll erkannt und korrigiert werden.

Es ist bevorzugt, dass beim Adaptieren der Ansteuerdauer mindestens eine Ventilverzugszeit des Einspritzventils ermittelt wird, indem ein zeitlicher Verlauf mindestens einer elektrischen Größe an einem elektrisch betätigten Aktor des

Einspritzventils, vorzugsweise eines Stroms durch den Aktor, erfasst und ausgewertet wird. Beispielsweise kann der Strom durch eine Spule einer elektromagnetischen Betätigungseinrichtung des Einspritzventils erfasst werden. Die Ventilverzugszeit entspricht einer Reaktionszeit des Ventils auf ein

Ansteuersignal zum Öffnen oder Schließen des Einspritzventils. Die ermittelte Ventilverzugszeit kann zum Bilden eines Ansteuersignais herangezogen werden, um das Einspritzventil zum richtigen Zeitpunkt für die richtige

Ventilöffnungsdauer zu öffnen.

Vorzugsweise wird als Ventilverzugszeit eine Öffnungsverzugszeit zwischen einem Beginn einer Ansteuerung zum Öffnen des Einspritzventils und einem tatsächlichen Öffnen des Einspritzventils und/oder einer Schließverzugszeit zwischen einem Beginn einer Ansteuerung zum Schließen des Einspritzventils und einem tatsächlichen Schließen des Einspritzventils ermittelt. Der Beginn der Ansteuerung zum Öffnen des Einspritzventils kann beispielsweise einem Beginn einer Bestromung der Spule des Einspritzventils entsprechen. Dementsprechend kann der Beginn einer Ansteuerung zum Schließen des Einspritzventils einem Ende der Bestromung der Spule entsprechen.

Die Ventilverzugszeit wird also direkt am Aktor des Einspritzventils erfasst. Der Aktor des Einspritzventils dient somit gleichermaßen als Sensor, der zum

Erfassen der Ventilverzugszeit verwendet wird. Durch Auswerten der

elektrischen Größe, beispielsweise des Stroms, kann beispielsweise das Ende einer Bewegung eines Ventilelements des Einspritzventils direkt erfasst werden. Es muss also nicht auf Sensorgrößen zurückgegriffen werden, die nur indirekt mit der Bewegung des Ventilelements, das heißt dem Öffnen und dem Schließen des Einspritzventils, zusammenhängen und/oder gemeinsam für mehrere oder alle Brennräume der Brennkraftmaschine erfasst werden. Somit hat das

Verfahren den Vorteil, dass Toleranzen der Ventilverzugszeit direkt an ihrer Ursachenquelle erfasst und gegebenenfalls korrigiert werden können. Dies führt zu einer hohen Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Verfahrens. Es kann vorgesehen sein, dass anhand der einem Steuergerät der Brennkraftmaschine bekannten Ansteuerdauer (Zeitraum zwischen dem Ansteuern zum Öffnen des Einspritzventils und Ansteuern zum Schließen des Einspritzventils) und der Ventilverzugszeiten die Ventilöffnungsdauer des Einspritzventils (Zeitraum während dem das Einspritzventil geöffnet ist) berechnet wird. Es kann vorgesehen werden, dass überprüft wird, ob ein Adaptionsvorgang zum Adaptieren der Ansteuerdauer eingeschwungen ist, und das

brennraumindividuelle Drehmoment erst dann ermittelt wird, wenn diese

Überprüfung ergeben hat, dass der Adaptionsvorgang eingeschwungen ist. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass zum einen die Adaption der

Kraftstoff menge mit einer vergleichsweise hohen Priorität ausgeführt wird und zum anderen, dass zunächst Abweichungen der einzelnen Einspritzventile untereinander, was die Kraftstoff menge beziehungsweise die Ventilverzugszeit angeht, korrigiert werden, bevor versucht wird, Abweichungen der Füllung der einzelnen Brennräume untereinander zu erkennen und/oder auszugleichen.

Es kann außerdem vorgesehen sein, dass ein Regelvorgang zum Regeln der brennraumindividuellen Luftzahl erst dann gestartet wird, wenn die Überprüfung, ob der Adaptionsvorgang eingeschwungen ist, ergeben hat, dass der

Adaptionsvorgang eingeschwungen ist. Hierdurch wird dem Adaptionsvorgang eine höhere Priorität zugewiesen, als dem Regelvorgang zum Regeln der brennraumindividuellen Luftzahl.

Weiter kann vorgesehen werden, dass überprüft wird, ob der Regelvorgang zum Regeln der brennraumindividuellen Luftzahl eingeschwungen ist, und das brennraumindividuelle Drehmoment erst dann ermittelt wird, wenn diese

Überprüfung ergeben hat, dass der Regelvorgang eingeschwungen ist. Hierdurch werden Fehler beim Ermitteln des brennraumindividuellen Drehmoments vermieden, die dadurch entstehen können, dass die Luftzahl noch nicht auf einen vorgegebenen Wert von beispielsweise A so n = 1 eingeregelt ist.

Es ist bevorzugt, dass beim Ermitteln des brennraumindividuellen Drehmoments mindestens eine Sensorgröße erfasst wird, die einen Brennraumdruck im jeweiligen Brennraum, einen Drehwinkel einer Welle, beispielsweise einer Kurbelwelle oder einer Nockenwelle, der Brennkraftmaschine und/oder eine Drehzahl der Welle der Brennkraftmaschine charakterisiert. Im Falle des

Drehwinkels beziehungsweise der Drehzahl kann das Drehmoment

beispielsweise dadurch ermittelt werden, dass eine Änderung der Drehzahl in einem Zeitraum erfasst oder ermittelt wird, in welchem der jeweilige betrachtete Brennraum zur Erzeugung des Gesamtdrehmoments der Brennkraftmaschine beiträgt. Hierbei ist bevorzugt, dass beim Ermitteln des brennraumindividuellen

Drehmoments eine Größe, die eine Laufunruhe der Brennkraftmaschine charakterisiert, berechnet wird. Je größer die Unterschiede der

brennraumindividuellen Drehmomente untereinander, desto größer ist die

Laufunruhe der Brennkraftmaschine.

Als eine weitere Lösung der oben angegebenen Aufgabe wird eine

Brennkraftmaschine mit mehreren Brennräumen vorgeschlagen, wobei mindestens einem Brennraum ein Einspritzventil zum Einspritzen einer

Kraftstoff menge in den Brennraum zugeordnet ist, wobei die

Brennkraftmaschine, vorzugsweise ein Steuergerät zum Steuern und/oder Regeln der Brennkraftmaschine, zum Einregeln einer brennraumindividuellen Luftzahl für mindestens einen Brennraum und zum Ermitteln eines

brennraumindividuellen Drehmoments, das vorzugsweise einem Beitrag zu einem Gesamtdrehmoment an einer Welle der Brennkraftmaschine entspricht, für mindestens einen Brennraum eingerichtet ist, vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Brennkraftmaschine bzw. das Steuergerät so eingerichtet und/oder ausgebildet ist, dass für mindestens ein Einspritzventil durch Erfassen oder Ermitteln einer Ventilöffnungsdauer des Einspritzventils eine

Ansteuerdauer des Einspritzventils derart adaptiert wird, dass Toleranzen des Einspritzventils bezüglich eines Zusammenhangs zwischen der Ansteuerdauer und der Ventilöffnungsdauer zumindest im Wesentlichen ausgeglichen werden. Mit einer solchen Brennkraftmaschine können die Vorteile des

erfindungsgemäßen Verfahrens realisiert werden.

Hierbei ist besonders bevorzugt, dass die Brennkraftmaschine bzw. das

Steuergerät zum Ausführen eines oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 eingerichtet, vorzugsweise programmiert, ist. Hierzu kann das Steuergerät einen Rechner, beispielsweise einen Mikrocontroller aufweisen, der ein Speicherelement enthält, in das ein Programm zum Ausführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens gespeichert ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der

nachfolgenden Beschreibung, in welcher exemplarische Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen: Figur 1 eine Brennkraftmaschine in schematischer Darstellung und

Figur 2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben der

Brennkraftmaschine aus Figur 1.

Bei einer in Figur 1 gezeigten Brennkraftmaschine 1 1 handelt es sich

vorzugsweise um einen Otto-Motor mit Benzindirekteinspritzung.

Dementsprechend weist die Brennkraftmaschine 1 1 mehrere Einspritzventile 13 auf, wobei jedem Einspritzventil 13 ein Brennraum 15 (Zylinder) zugeordnet ist, so dass das Einspritzventil 13 Kraftstoff in den jeweiligen Brennraum 15 direkt einspritzen kann. Die Brennkraftmaschine 1 1 weist außerdem eine

beispielsweise als ein Saugrohr 17 ausgebildete Luftzufuhrleitung auf. Über das Saugrohr 17 kann den Brennräumen 15 über geöffnete Einlassventile (nicht gezeigt) aus der Umgebung der Brennkraftmaschine 1 1 Frischluft 19 zugeführt werden. In einem Gaswechseltakt eines Brennraums 15 kann dieser mit einer gewissen Frischgasfüllung der Masse m g gefüllt werden.

Die Brennkraftmaschine 1 1 weist ein Abgassystem 21 mit einem Abgasrohr 23 auf. Bei geöffneten Auslassventilen (nicht gezeigt) der Brennräume 15 kann aus den Brennräumen 15 Gas, vorzugsweise Abgas, ausströmen und in das

Abgasrohr 23 einströmen. Im Abgasrohr 23 ist ein als Lambdasonde 25 ausgebildeter Sauerstoffsensor des Abgassystems 21 angeordnet. Jeder der Brennräume 15 weist einen in ihm hin und her bewegbar gelagerten

Kolben auf, der in bekannter Weise derart mit einer Kurbelwelle 27 der

Brennkraftmaschine 1 1 gekoppelt ist, das bei einer Verbrennung von Kraftstoff innerhalb des Brennraums 15 entstehende Energie in ein Drehmoment M, das auf die Kurbelwelle 27 wirkt, umgewandelt wird. Bei dem Drehmoment M handelt es sich um ein brennraumindividuelles Drehmoment M, das zur Bildung eines

Gesamtdrehmoments M g an der Kurbelwelle 27 beiträgt.

An der Kurbelwelle 27 der Brennkraftmaschine 1 1 ist ein Drehzahlsensor 29 angeordnet, der zum Erfassen einer Drehzahl n der Brennkraftmaschine 1 1 ausgebildet ist. In einer Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mittels des Drehzahlsensors 29 auch der momentane Drehwinkel φ der Kurbelwelle 27 erfasst werden kann.

Eine Spule 31 einer elektromagnetischen Betätigungseinrichtung (ohne

Bezugszeichen) eines jeden Einspritzventils 13 ist mit einem Steuerausgang eines Steuergeräts 35 zum Steuern und/oder Regeln der Brennkraftmaschine 1 1 verbunden, so dass das Steuergerät 35 die einzelnen Einspritzventile 13 zum Einspritzen einer vom Steuergerät 35 festlegbaren Kraftstoff menge (Masse m f ) ansteuern kann.

Zum Erzeugen eines entsprechenden Stellsignals s weist das Steuergerät 35 eine Leistungsstufe 37 einer Ansteuerschaltung 39 auf. Die Ansteuerschaltung 39 des Steuergeräts 35 umfasst außerdem eine Messschaltung 41 zum Erfassen des Verlaufs eines Stroms i durch die Spule 31 der einzelnen Einspritzventile 13. Mittels des Stellsignals s kann das Steuergerät 35 die Einspritzventile 13 zum Öffnen und zum Schließen ansteuern. Der Zeitraum zwischen dem Ansteuern zum Öffnen eines bestimmten Einspritzventils 13 und dem Ansteuern zum Schließen dieses Einspritzventils 13 entspricht einer Ansteuerdauer T A . In der gezeigten Ausführungsform entspricht die Ansteuerdauer T A einer Dauer einer Bestromung der Spule 31 diese Einspritzventils 13. In einigen

Ausführungsformen der Erfindung kann die Ansteuerdauer T A einer Breite eines Ansteuerimpulse des Stellsignals s entsprechen.

Des Weiteren ist die Lambdasonde 25 an einen Eingang des Steuergeräts 35 angeschlossen, so dass das Steuergerät 35 eine momentane Luftzahl λ von aus den Brennräumen 15 ausströmenden Abgas 43 erfassen kann.

Das Steuergerät 35 weist einen Rechner, beispielsweise einen Mikrocontroller 45, auf. Der Rechner beziehungsweise Mikrocontroller 45 kann ein

Speicherelement, insbesondere einen Halbleiterspeicher 47, aufweisen, der zum Ausführen eines Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine 1 1 programmiert ist.

Ein solches Verfahren 61 wird im Folgenden anhand des in der Figur 2 gezeigten Flussdiagramms näher erläutert. Nach einem Start 63 des Verfahrens 61 wird in einem Schritt 65 ein Adaptionsvorgang A zum Adaptieren der Kraftstoffmenge m f gestartet. Der Adaptionsvorgang gleicht Toleranzen der einzelnen

Einspritzventile 13 bezüglich eines Zusammenhangs zwischen der Ansteuerung der Einspritzventile 13 mittels des Stellsignals s und der aus der Ansteuerung resultierenden Kraftstoffmenge m f aus, soweit sie von Abweichungen in einer Ventilöffnungsdauer T herrühren. Bei diesem Adaptionsvorgang A erfasst die

Messschaltung 41 einen Strom i durch die Spule 31 eines jeden Einspritzventils 13. Anhand des Stroms i ermittelt das Steuergerät 35 den Zeitpunkt, wann das Ventil 13 tatsächlich geöffnet oder geschlossen hat. Diese Zeitpunkte werden an einem charakteristischen Merkmal des zeitlichen Verlaufs des Stroms i erkannt, die daher rühren, dass eine Ventilnadel des Einspritzventils 13 beim Öffnen beziehungsweise Schließen des Einspritzventils 13 anschlägt und es hierdurch Rückwirkungen auf den Strom i durch die Spule 31 gibt.

Durch Vergleich der anhand des Stroms i erfassten Zeitpunkte des Öffnens beziehungsweise Schließen des Einspritzventils 13 mit dem bekannten zeitlichen

Verlaufs des Stellsignals s ermittelt das Steuergerät 35 individuell für jedes einzelne Einspritzventil 13 eine Öffnungsverzugszeit t-ι, eine Schließverzugszeit t 2 und/oder eine Ventilöffnungsdauer T. Bei der Öffnungsverzugszeit t-ι handelt es sich um die Verzögerung zwischen einem Beginn der Ansteuerung mittels des Stellsignals s zum Öffnen des Einspritzventils 13, das heißt einem Beginn einer

Bestromung der Spule 31 , und dem tatsächlichen Öffnen des Einspritzventils, das heißt einem Anschlagen der Ventilnadel in einer Lage der Ventilnadel, bei der das Einspritzventil 13 geöffnet ist. Bei der Schließverzugszeit t 2 handelt es sich um eine Verzögerung zwischen einem Beginn der Ansteuerung zum

Schließen des Einspritzventils 13 mittels des Stellsignals s, das heißt einem

Ende der Bestromung der Spule 31 , und einem tatsächlichen Schließen des Einspritzventils 13, das heißt einem Anschlagen der Ventilnadel 31 in einer Lage der Ventilnadel bei geschlossenem Einspritzventil 13, beispielsweise einem Anschlagen auf einem Ventilsitz.

Anhand der Ventilverzugszeiten ti, t 2 korrigiert das Steuergerät 35 den Zeitpunkt und die Dauer der Bestromung der Spule 31 mittels des Stellsignals s so, dass eine von anderen, hier nicht beschriebenen Funktionen des Steuergeräts 35 vorgegebene Kraftstoffmenge m f in die einzelnen Brennräume 15 eingespritzt wird. Dadurch, dass für jedes Einspritzventil 13 die Ventilverzugszeiten t-ι, t 2 ermittelt werden und beim Erzeugen des Stellsignals s berücksichtigt werden, werden Fertigungstoleranzen oder alterungsbedingte Toleranzen, was den Zusammenhang zwischen einer Ansteuerzeit, das heißt einer Zeit der

Bestromung der Spule 31 , und eines Zeitraums, in dem das Einspritzventil 13 geöffnet ist (Ventilöffnungsdauer T), zumindest weitgehend ausgeglichen.

Für den Adaptionsvorgang A können mehrere Messungen des Verlaufs des Stroms i erforderlich sein. Es kann vorgesehen sein, dass die

Ventilverzugszeiten t-ι, t 2 für verschiedene Betriebszustände der

Brennkraftmaschine 1 1 , beispielsweise für verschiedene Werte eines

Kraftstoffdrucks in einem Kraftstoffhochdruckspeicher (nicht gezeigt) ermittelt werden. Folglich wird in einem Schritt 67 überprüft, ob genügend Messungen des Verlaufs des Stroms i beziehungsweise genügend Werte der Ventilverzugszeiten t-ι, t 2 ermittelt worden sind, das heißt es wird überprüft, ob der Adaptionsvorgang A sich in einem eingeschwungenen Zustand befindet. Ist dies nicht der Fall (N), dann wird die Verzweigung 67 wiederholt. Andernfalls (Y) wird das Verfahren 61 mit einem Schritt 69 fortgesetzt.

In diesem Schritt 69 wird ein Regelvorgang R zum Regeln der

brennraumindividuellen Luftzahl gestartet. Gemäß diesem Regelvorgang R erfasst das Steuergerät 35 mittels der Lambdasonde 25 für jeden Brennraum 15 gesondert die Luftzahl λ und ändert gegebenenfalls Stellgrößen der

Brennkraftmaschine 1 1 , um den erfassten Wert λ der Luftzahl an einen vorgegebenen Sollwert anzunähern. Beispielsweise kann die Kraftstoff menge m f in Abhängigkeit von der erfassten Luftzahl λ geändert werden. Abweichend von der gezeigten Ausführungsform kann der Schritt 69 auch zu einem früheren

Zeitpunkt im Ablauf des Verfahrens 61 ausgeführt werden. Beispielsweise kann der Regelvorgang schon unmittelbar nach dem Start 63 des Verfahrens oder nach dem Schritt 65 gestartet werden. Anschließend wird in einem Schritt 71 überprüft, ob der oben beschriebene

Regelungsvorgang der brennraumindividuellen Lambdaregelung

eingeschwungen ist, das heißt ob die für die einzelnen Brennräume 15 erfassten Werte der Luftzahl λ sich hinreichend nah an den Sollwert, der beispielsweise A S0 || = 1 betragen kann, angenähert haben und/oder ob der erfasste Wert λ mit einer hinreichend geringen Amplitude um den Sollwert schwankt. Wird erkannt, dass die zylinderindividuelle Lambdaregelung R noch nicht eingeschwungen ist (N), dann wird der Schritt 71 wiederholt. Andernfalls (Y) wird mit einem Schritt 73 fortgefahren.

Im Schritt 73 wird das brennraumindividuelle Drehmoment M ermittelt. Hierzu wird die momentane Drehzahl n der Kurbelwelle 27 erfasst. Es kann vorgesehen sein, dass die Drehzahl n für einen Drehwinkelbereich der Kurbelwelle 27 (oder ein entsprechendes Zeitintervall) ausgewertet wird, in welchem ein bestimmter Brennraum zur Erzeugung des Gesamtdrehmoments M g beiträgt. Auf diese Weise kann nacheinander für jeden Brennraum 15 das jeweilige Drehmoment M ermittelt werden. Als Maß für das Drehmoment M kann beispielsweise eine zeitliche Änderung n' der Drehzahl, das heißt eine Ableitung der Drehzahl nach der Zeit, herangezogen werden. Es kann auch mittels eines

Brennraumdrucksensors ein Brennraumdruck p innerhalb der einzelnen

Brennräume 15 erfasst werden und das Drehmoment M zumindest auch anhand des Brennraumdrucks p und/oder anhand dessen zeitlichen Verlaufs ermittelt werden. Abweichend oder ergänzend hierzu kann die Brennkraftmaschine 1 1 einen Drehmomentsensor zum Erfassen des Drehmoments M und/oder des Gesamtdrehmoments M g aufweisen und im Schritt 73 das Drehmoment M bzw. das Gesamtdrehmoment M g mittels des Drehmomentsensors erfasst werden. Darüber hinaus kann eine Kenngröße L, die eine Laufunruhe der

Brennkraftmaschine 1 1 charakterisiert, ermittelt werden.

Da mittels der Adaption A der Ansteuerung der Einspritzventile 13 Abweichungen der eingespritzten Kraftstoffmenge m f in Abhängigkeit von Toleranzen des Einspritzventils 13, insbesondere der Ventilverzugszeiten t-ι, t 2 , zumindest weitgehend ausgeglichen werden, kann mit relativ großer Sicherheit

angenommen werden, dass Unterschiede der brennraumindividuellen

Drehmomente M untereinander vor allem von Unterschieden zwischen den Frischgasfüllungen m g der einzelnen Brennräume 15 herrühren. In einem auf den Schritt 73 folgenden Schritt 75 kann anhand der Drehmomente M für jeden

Brennraum 15 die entsprechende Frischgasfüllung m g berechnet werden.

Alternativ oder ergänzend hierzu können auch Differenzen zwischen den einzelnen Füllungen m g berechnet werden. Im Allgemeinen besteht eine

Proportionalität zwischen dem Drehmoment M und der Frischluftfüllung m g , so dass bei bekannter Proportionalitätskonstante die Frischluftfüllung m g beziehungsweise die Unterschiede zwischen den Frischluftfüllungen m g der einzelnen Brennräume 15 berechnet werden kann. Die brennraumindividuellen Drehmomente M und die Kenngröße L für die Laufunruhe werden zwar von mehreren Größen wie beispielsweise eine Abweichung der Kraftstoffmengen m f zwischen den einzelnen Brennräumen 15, von Abweichungen der

Frischluftfüllungen m g der einzelnen Brennräume 15 untereinander sowie von

Abweichungen eines Zündwinkels zwischen den einzelnen Brennräumen 15 beeinflusst. Da jedoch mittels des Adaptionsvorgangs A die Abweichungen zwischen den einzelnen Brennräumen 15, was die Kraftstoff menge m f betrifft, zumindest weitgehend eliminiert worden sind, kann daraus geschlossen werden, dass Abweichungen der einzelnen Drehmomente M voneinander und die

Laufunruhe L vor allem von Abweichungen der Frischluftfüllungen m g untereinander herrühren. Die Abweichungen im Zündwinkel haben hierbei einen relativ geringen Einfluss auf die Unterschiede zwischen den Drehmomenten beziehungsweise auf die Laufunruhe L.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens 61 ist ein Schritt 77 vorgesehen, in welchem die Unterschiede zwischen den Drehmomenten M beziehungsweise die Laufunruhe L verringert werden. Hierbei kann vorgesehen werden, dass beispielsweise für einen Brennraum 15, der im Vergleich zu den anderen Brennräumen 15 ein relativ geringes Drehmoment M erzeugt und somit eine Laufunruhe der Brennkraftmaschine 1 1 verursacht, die Kraftstoff menge m f erhöht wird. Da allerdings insbesondere beim Start der Brennkraftmaschine 1 1 und bei einer geringen Last der Brennkraftmaschine 1 1 die Erhöhung der Kraftstoffmenge m f zu einer Erhöhung von Schadstoffemissionen, beispielsweise von Emissionen von Ruß, führen kann, ist bevorzugt, dass eine Änderung der

Kraftstoffmenge m f nur dann durchgeführt wird, wenn die Brennkraftmaschine 1 1 sich nicht im Startvorgang befindet und/oder wenn die Last der

Brennkraftmaschine größer als ein vorgegebener Mindestwert ist oder diesem Mindestwert entspricht. Als Maß für die Last der Brennkraftmaschine kann beispielsweise das Gesamtdrehmoment M g vorgesehen sein. Der Mindestwert würde dann einem Mindestgesamtdrehmoment entsprechen.

In einigen Fällen kann es bei einzelnen Einspritzventilen 13 auch zu einer Abweichung bezüglich eines Zusammenhangs zwischen einer tatsächlichen Ventilöffnungsdauer und der eingespritzten Kraftstoffmenge m f kommen. Bei gleicher Ventilöffnungsdauer T unterscheidet sich somit die in verschiedene Brennräume eingespritzte Kraftstoffmenge m f . Diese Abweichung kann durch Verschleiß des Einspritzventils 15 oder von Ablagerungen, insbesondere

Ablagerungen von Ruß oder Verkokungen, am Einspritzventil 15 verursacht sein. Diese Abweichung kann vom Adaptionsvorgang A nicht kompensiert werden, da der Adaptionsvorgang A nur Abweichungen bezüglich eines Zusammenhangs zwischen der Ansteuerdauer (das heißt einer Bestromungsdauer der Spule 31 ) und der tatsächlichen Öffnungszeit des Einspritzventils 13 erkennen kann. Diese Abweichungen könnten jedoch im Schritt 77 kompensiert werden.

Es ist denkbar, dass im Schritt 77 zum Ausgleich der unterschiedlichen

Drehmomente M beziehungsweise zum Verringern der Laufunruhe L zusätzlich oder alternativ zum Ändern der Kraftstoff menge m f ein Zündwinkel für denjenigen Brennraum 15 oder diejenigen Brennräume 15 verstellt wird, deren Drehmoment M von einem gewünschten Drehmoment oder dem Drehmoment M, das die anderen Brennräume 15 erzeugen, abweicht. Auf diese Weise kann eine

Gleichstellung der Drehmomente M der einzelnen Brennräume 15 zumindest annähernd erreicht werden.

Das in Figur 2 gezeigte Verfahren 61 kann während des Betriebs der

Brennkraftmaschine 1 1 regelmäßig, beispielsweise periodisch, beim Eintreten bestimmter Betriebszustände 1 1 oder beim Wechsel zwischen

Betriebszuständen der Brennkraftmaschine 1 1 ausgeführt werden.

In einer nicht gezeigten Ausführungsform wird für die einzelnen Brennräume 15 die brennraumindividuelle Luftzahl nicht eingeregelt. Hier können der Schritt 69 und die Verzweigung 71 entfallen.

In einer weiteren nicht gezeigten Ausführungsform wird das

brennraumindividuelle Drehmoment nicht ermittelt. Hier können die Schritte 75 und 77 entfallen.

Insgesamt stellt die vorliegende Erfindung das Verfahren 61 zum Betreiben der Brennkraftmaschine 1 1 bereit, das es ermöglicht, verschiedene Adaptions- und Regelverfahren zum Steuern und/oder Regeln der Kraftstoff menge m f und der Frischgasfüllung m g so zu koordinieren und aufeinander abzustimmen, dass Toleranzen der einzelnen Einspritzventile 13 ausgeglichen werden und gleichzeitig Mitkopplungen und Fehladaptionen zumindest weitgehend vermieden werden.