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Title:
METHOD FOR OPERATING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/079970
Kind Code:
A1
Abstract:
A method for operating an internal combustion engine (12), in particular of a motor vehicle, is described. The internal combustion engine (12) comprises an injector (30) for metering fuel into a combustion chamber (16). In the method, the injector (30) is opened during an actuation period for metering a fuel quantity (q). A change in a rotational movement of the internal combustion engine (12) which results from the fuel quantity (q) is determined. A function is determined which logically links the actuation period with the change in the rotational movement. A minimum actuation period, during which the actuator (30) does not yet open, is determined by means of the function. An operating-point-dependent actuation period (AD) of the injector (30) is determined as a function of the minimum actuation period.

Inventors:
WALTER MICHAEL (DE)
PALMER JOACHIM (DE)
Application Number:
PCT/EP2011/071269
Publication Date:
June 21, 2012
Filing Date:
November 29, 2011
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
WALTER MICHAEL (DE)
PALMER JOACHIM (DE)
International Classes:
F02D41/24; F02D41/12; F02D41/40
Domestic Patent References:
WO2009019584A22009-02-12
Foreign References:
DE102007061229A12009-06-25
DE102006026640A12007-12-13
EP1596055A12005-11-16
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (12), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Injektor (30) zur Zumessung von Kraftstoff in einen Brennraum (16), wobei bei dem Verfahren der Injektor (30) zur Zumessung einer Kraftstoffmenge (q) während einer Ansteuerdauer (AD) geöffnet wird, und wobei eine aus der Kraftstoffmenge (q) resultierende Änderung einer Drehbewegung der Brennkraftmaschine (12) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Funktion (f) ermittelt wird, die die Ansteuerdauer (AD) mit der Änderung der Drehbewegung verknüpft, dass mittels der Funktion (f) eine Mindest-Ansteuerdauer (AD**) ermittelt wird, zu der der Injektor (30) gerade noch nicht öffnet, und dass in Abhängigkeit von der Mindest-Ansteuerdauer (AD**) eine betriebspunktabhängige

Ansteuerdauer (AD*) des Injektors (30) ermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Änderung der Drehbewegung der Brennkraftmaschine (12) mit Hilfe einer Amplitude (A, A*) einer

Drehzahländerungsrate (An(t)/n) ermittelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei eine Roh-Amplitude (A) multiplikativ mit dem Quadrat einer gemittelten Drehzahl (n) der Brennkraftmaschine (12) zu einer kompensierten Amplitude (A*) verknüpft wird, und wobei die Funktion (f) die Ansteuerdauer (AD) mit der kompensierten Amplitude (A*) verknüpft.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die

betriebspunktabhängige Ansteuerdauer (AD*) aus einer additiven

Verknüpfung der Mindest-Ansteuerdauer (AD**) mit einer multiplikativen Verknüpfung einer Soll-Einspritzmenge (qson) und eines Gradienten (AAD / Aq) ermittelt wird.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei mehrere

Wertepaare (Mi) ermittelt werden, wobei ein Wertepaar (M^ jeweils die Ansteuerdauer (AD) und die bei der Ansteuerdauer (AD) ermittelte Änderung der Drehbewegung bzw. Amplitude (A; A*) umfasst, und wobei die Funktion (f) vorzugsweise mittels linearer Regression aus den Wertepaaren (M^ ermittelt wird.

Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Mindest- Ansteuerdauer (AD**) derart aus der Funktion (f) ermittelt wird, dass sich gemäß der Funktion (f) für einen Wert der Änderung der Drehbewegung bzw. der Amplitude (A*) gleich Null die Mindest-Ansteuerdauer (AD**) ergibt.

Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Ansteuerdauer (AD) eines der Wertepaare (M^ größer ist als eine Start-Ansteuerdauer (ADStan)-

Verfahren nach Anspruch 7, wobei eine Start-Amplitude (A*Stan) aus mehreren Werten für die Amplitude (A*) ermittelt wird, wobei die

Ansteuerdauer (AD) erhöht wird, insbesondere ausgehend von einer minimalen Ansteuerdauer (AD0), und wobei die Amplitude (A*) die Start- Amplitude (A'start) bei der Start-Ansteuerdauer (ADStan) überschreitet.

Verfahren nach Anspruch 8, wobei aus den mehreren Werten für die

Amplitude (A*) eine Standardabweichung ermittelt wird, und wobei die Start- Amplitude (A*start) als ein Mehrfaches, insbesondere ein Vierfaches, der Standardabweichung ermittelt wird. 10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Injektor (30) zur Ermittlung der mehreren Werte der Amplitude (A*) mit einer derart geringen Test- Ansteuerdauer (ADjest) angesteuert wird, dass sich der Injektor (30) erwartungsgemäß nicht öffnet.

Verfahren nach Anspruch 8, 9 oder 10, wobei die mehreren Werte der Amplitude (A*) im Schubbetrieb der Brennkraftmaschine (12) ermittelt werden.

Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 1 1 , wobei eine definierte Anzahl von Wertepaaren (M^ zur Ermittlung der Funktion (f) in einem ersten Zustand der Brennkraftmaschine (12) ermittelt werden, wobei in dem ersten Zustand ein Übersetzungsverhältnis eines Getriebestrangs der

Brennkraftmaschine (12) festgelegt ist.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 12, wobei die Wertepaare (M^ zur Ermittlung der Funktion (f) in einem zweiten Zustand der

Brennkraftmaschine (12) ermittelt werden, wobei in dem zweiten Zustand die Brennkraftmaschine (12) in einem bestimmten Bereich der Drehzahl (n; n(t)) betrieben wird.

14. Computerprogramm für ein digitales Rechengerät, das dazu geeignet ist, das Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche auszuführen.

15. Steuergerät (42) für eine Brennkraftmaschine (12), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, das mit einem digitalen Rechengerät insbesondere einem Mikroprozessor versehen ist, auf dem ein Computerprogramm nach dem Anspruch 14 lauffähig ist.

16. Speichermedium für ein Steuergerät (42) einer Brennkraftmaschine (12) insbesondere eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 15, auf dem ein

Computerprogramm nach Anspruch 14 abgespeichert ist.

Description:
Beschreibung

Titel

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Einspritzsysteme mit Injektoren zur Einspritzung von Kraftstoff sind allgemein bekannt. Ebenso bekannt ist es, dass sich die Einspritzdauer des Injektors für eine bestimmte Ansteuerdauer exemplarabhängig gemäß einer nicht exakt vorbestimmbaren Lebensdauer-Drift verändert. Durch diese Veränderung der Einspritzdauer ergeben sich Nachteile beim

Betreiben der Brennkraftmaschine, insbesondere nehmen die

Schadstoffemissionen durch eine ungenaue Einspritzdauer zu. Zur

Kompensation dieser Veränderung der Einspritzdauer sind Verfahren zur sogenannten Nullmengenkalibrierung bekannt. Bei einer Nullmengenkalibrierung wird üblicherweise eine Ansteuerdauer ermittelt, bei der eine definierte

Drehbewegung der Kurbelwelle als Folge des durch die Ansteuerdauer eingespritzten Kraftstoffs auftritt. Die vorstehende Ansteuerdauer wird dann dazu genutzt, um die Lebensdauer-Drift eines jeden Injektorexemplars zu

kompensieren.

Auch ist bekannt, dass bei einer vorgegebenen Ansteuerdauer des Injektors der Triebstrang sowie der eingelegte Gang, d.h. das Übersetzungsverhältnis des Triebstrangs, einen Einfluss auf die Drehbewegung der Kurbelwelle haben. Für jeden Gang existiert üblicherweise eine charakteristische Kennlinie, die die Ansteuerdauer mit der aus der Ansteuerdauer resultierenden Drehbewegung verknüpft. Daher ist es notwendig, für jeden einzelnen Triebstrang eine entsprechende Bedatung des Steuergeräts der Brennkraftmaschine

durchzuführen, um eine Nullmengenkalibrierung durchzuführen.

Offenbarung der Erfindung

5

Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird durch ein Verfahren nach dem Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den

Unteransprüchen angegeben. Für die Erfindung wichtige Merkmale finden sich ferner in der nachfolgenden Beschreibung und in den Zeichnungen, wobei die0 Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wichtig sein können, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird.

Durch die Ermittlung einer betriebspunktabhängigen Ansteuerdauer des Injektors5 in Abhängigkeit von einer Mindest-Ansteuerdauer, zu der der Injektor gerade noch nicht öffnet, wird vorteilhaft die Lebensdauer-Drift des Injektors kompensiert. Vorteilhaft wird die Mindest-Ansteuerdauer aus einer Funktion ermittelt, die eine Ansteuerdauer des Injektors mit einer Änderung einer Drehbewegung der Brennkraftmaschine verknüpft, wobei die Änderung der o Drehbewegung aus der Ansteuerdauer resultiert.

Durch das beanspruchte Verfahren entfällt vorteilhaft eine triebstrangabhängige Bedatung des Steuergeräts. Entsprechend müssen keine Versuche mit allen Triebstrang-Varianten durchgeführt werden, Konstruktionsänderungen bezüglich 5 der Komponenten eines Triebstrangs können in kürzerer Zeit umgesetzt werden und es entfallen somit alle Kosten und Aufwände, die für eine vom Triebstrang abhängige Bedatung für eine Nullmengenkalibrierung notwendig sind.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird die Änderung der o Drehbewegung der Brennkraftmaschine mit Hilfe einer Amplitude einer

Drehzahländerungsrate ermittelt. Vorzugsweise wird dann eine Roh-Amplitude multiplikativ mit dem Quadrat einer gemittelten Drehzahl der Brennkraftmaschine zu einer kompensierten Amplitude verknüpft. Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass eine Drehzahlabhängigkeit der Roh-Amplitude verringert wird. Durch die5 Multiplikation mit dem Quadrat der gemittelten Drehzahl wird das Verhalten einer

Schwungmasse nachgebildet, wobei der Fahrzeug-Triebstrang in grober Näherung als Schwungmasse nachgebildet wird. Es ergibt sich somit eine

Vorkompensation der Roh-Amplitude gemäß der kompensierten Amplitude.

In einer vorteilhaften Ausführungsform wird die betriebspunktabhängige 5 Ansteuerdauer aus einer additiven Verknüpfung der Mindest-Ansteuerdauer mit einer multiplikativen Verknüpfung einer Soll-Einspritzmenge und einem Gradienten ermittelt. Die betriebspunktabhängige Ansteuerdauer stellt damit vorteilhaft eine nullmengen-kalibrierte Ansteuerdauer dar. Vorteilhaft wird somit die Ermittlung der betriebspunktabhängigen Ansteuerdauer nullmengen-kalibriert l o auf einfache Weise ermittelt.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird die Funktion vorzugsweise mittels linearer Regression aus Wertepaaren ermittelt, wobei ein Wertepaar jeweils die Ansteuerdauer und die bei der Ansteuerdauer ermittelte Amplitude umfasst. In vorteilhafter Weise wird somit ein linearer Zusammenhang zwischen Ansteuerdauer und Amplitude zur Ermittlung der Mindest- Ansteuerdauer genutzt. Des Weiteren minimiert das Verfahren nach der linearen Regression vorteilhaft den quadratischen Fehler.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens ist die Ansteuerdauer eines der Wertepaare größer als eine Start-Ansteuerdauer. Durch Verwendung lediglich der Wertepaare, die eine Ansteuerdauer größer als die Start- Ansteuerdauer aufweisen, wird vorteilhaft erreicht, dass nur die Wertepaare in die Berechnung der Funktion einfließen, die sich in einem nahezu linearen Bereich der zu ermittelnden Funktion befinden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens werden mehrere Werte für die Amplitude ermittelt, die Ansteuerdauer ausgehend von einer minimalen Ansteuerdauer erhöht und die Amplitude überschreitet die Start-Amplitude bei 30 der Start-Ansteuerdauer. Die so ermittelte Start-Ansteuerdauer zeigt damit den

Beginn eines Bereichs an, in dem Wertepaare ermittelt werden können, die jeweils eine Amplitude aufweisen, die sicher von der zugemessenen Kraftstoffmenge beeinflusst wurde.

35 In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird die Start-Amplitude als ein Mehrfaches, insbesondere ein Vierfaches der Standardabweichung ermittelt, wobei die Standardabweichung aus mehreren Werten für die Amplitude ermittelt wird. Dadurch wird vorteilhaft ein Grenzwert, das heißt die Start-Amplitude, festgelegt, wobei dieser Grenzwert vorteilhaft einen Bezug zu dem von dem Triebstrang erzeugten Grundrauschen aufweist.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird der Injektor zur

Ermittlung der mehreren Werte der Amplitude mit einer derart geringen Test- Ansteuerdauer angesteuert, dass sich der Injektor sicher nicht öffnet. Dadurch kann vorteilhaft ein Grundrauschen bzw. eine entsprechende Kennzahl bezüglich der mehreren Werte der Amplitude ermittelt werden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens werden die mehreren Werte der Amplitude im Schubbetrieb ermittelt. Bei der Ermittlung der mehreren Werte im Schubbetrieb wird vorteilhaft nur das Grundrauschen des Triebstrangs ermittelt, da sicher keine Einspritzungen stattfinden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens werden jeweils eine definierte Anzahl von Wertepaaren zur Ermittlung der Funktion in einem Zustand der Brennkraftmaschine ermittelt, in dem ein festes Übersetzungsverhältnis des Getriebestrangs festgelegt ist. Da sich für unterschiedliche Gänge bzw.

Übersetzungsverhältnisse unterschiedliche Funktionen ausbilden würden, wird somit vermieden, dass eine inkorrekte Mindest-Ansteuerdauer ermittelt wird.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens werden die Wertepaare zur Ermittlung der Funktion in einem Zustand der Brennkraftmaschine ermittelt, in dem die Brennkraftmaschine in einem bestimmten Bereich der Drehzahl betrieben wird. Dadurch kann vermieden werden, dass Wertepaare, die in einem nachteilhaften Bereich der Drehzahl auftreten können, in die Berechnung der Mindest-Ansteuerdauer einfließen.

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

Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung. Es werden für funktionsäquivalente Größen in allen Figuren auch bei unterschiedlichen Ausführungsformen die gleichen Bezugszeichen verwendet.

Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen

Figur 1 schematisch eine Benzin-Brennkraftmaschine mit

Direkteinspritzung durch einen Injektor;

Figur 2 ein schematisches Blockdiagramm zur Ermittlung einer betriebspunktabhängigen Ansteuerdauer des Injektors;

Figur 3 ein schematisches Drehzahländerungsraten-Zeit-

Diagramm;

Figur 4 ein detailliertes schematisches Blockdiagramm zur

Ermittlung der betriebspunktabhängigen Ansteuerdauer des Injektors;

Figur 5 ein schematisches Ansteuerdauer-Amplituden-Diagramm zur Ermittlung einer Mindest-Ansteuerdauer des Injektors;

Figur 6 ein schematisches Blockdiagramm zur Ermittlung der

Mindest-Ansteuerdauer des Injektors.

In der Figur 1 bezeichnet die Ziffer 10 die Gesamtansicht einer Diesel- Brennkraftmaschine 12 mit einer Abgasanlage 14. Die Brennkraftmaschine 12 weist einen Brennraum 16 auf, der von einem Kolben 18 beweglich abgedichtet wird. Ein Einlassventil 20 wird von einem Einlassventilsteller 24 betätigt und ein Auslassventil 22 wird von einem Auslassventilsteller 25 betätigt. Sowohl der Einlassventilsteller 24 als auch der Auslassventilsteller 25 können sowohl durch Nockenwellen als mechanische Steller oder durch elektrische, elektro- hydraulische oder elektropneumatische Steller realisiert sein. Bei geöffnetem Einlassventil 20 saugt der Kolben 18 Luft aus einem Saugrohr 28 an. Danach wird Kraftstoff über einen Injektor 30 direkt in den Brennraum 16 zugemessen. Der Kraftstoff entzündet sich bei der Verdichtung selbst. Bei geöffnetem Auslassventil 22 werden die verbrannten Restgase aus dem

Brennraum 16 in die Abgasanlage 14 ausgestoßen.

Die Steuerung der Brennkraftmaschine 12 erfolgt durch ein Steuergerät 42, das beispielsweise Signale eines mit einem Geberrad 47 zusammenwirkenden Drehzahlsensors 46 und eines Fahrerwunschgebers 48 verarbeitet. Der

Drehzahlsensor 46 ermittelt eine Winkelposition a, die an das Steuergerät 42 übermittelt wird. Darüber hinaus können dem Steuergerät 42 Signale eines Abgassensors 50 und die Signale weiterer, nicht dargestellter Sensoren über Drücke und/oder Temperaturen im Bereich der Brennkraftmaschine 12 oder der Abgasanlage 14 zugeführt werden. Aus diesen und gegebenenfalls weiteren Eingangssignalen formt das Steuergerät 42 Steuersignale, mit denen die Brennkraftmaschine 12 entsprechend dem Fahrerwunsch und/oder entsprechend vorprogrammierter Anforderungen betrieben werden kann. In der Fig. 1 wird durch Einspritzung einer Kraftstoffmasse über den Injektor 30 eine Zone 54 mit Kraftstoff-Luft-Gemisch erzeugt. Diese Zone 54 ist innerhalb des Brennraums 16 von Luft umgeben und entzündet sich bei der Verdichtung selbst.

Das im Folgenden beschriebene Verfahren ist nicht auf Diesel- Brennkraftmaschinen beschränkt, sondern lässt sich auch auf Benzin- Brennkraftmaschinen mit Saugrohreinspritzung oder Direkteinspritzung anwenden, wobei dem Brennraum dann eine Zündkerze zugeordnet ist. Der

Injektor 30 kann dann beispielsweise als Magnet-Injektor oder als Piezo-Injektor ausgeführt sein.

Zur Ansteuerung des Injektors 30 beaufschlagt das Steuergerät 42 einen nicht gezeigten Endstufenbaustein mit einem digitalen Signal, welches die Zeitdauer der Ansteuerung des Injektors bestimmt. Entsprechend dem digitalen Signal erzeugt der Endstufenbaustein eine Ansteuergröße, wobei die Ansteuergröße eine Spannung U oder ein Strom I ist. Mit der Ansteuergröße wird ein Aktor des Injektors 30 zur Erzeugung einer Einspritzung von Kraftstoff durch den

Endstufenbaustein angesteuert. In der Ansteuergröße schlägt sich das Verhalten des Injektors nieder und es lassen sich beispielsweise der Öffnungszeitpunkt und der Schließzeitpunkt des Injektors 30 bestimmen. Die Ansteuergröße wird von dem Steuergerät 42 gemessen. Eine in Figur 1 nicht gezeigte Ansteuerdauer AD des Injektors 30 lässt sich beispielsweise aus der Ansteuergröße und/oder dem digitalen Signal ermitteln. Ein Drehzahlsignal n(t) wird von dem Drehzahlsensor 5 46 ermittelt und dem Steuergerät 42 zugeführt.

In Figur 2 sind ein Teilbereich der Brennkraftmaschine 12 und ein Teilbereich des Steuergeräts 42 gezeigt. Ein Block 60 erzeugt eine Test-Ansteuerdauer AD Tes t, die dem Injektor 30 zugeführt wird. Gemäß der Test-Ansteuerdauer AD Tes t wird0 dem Brennraum 16 eine Einspritzmenge q zugemessen. Die zugemessene

Kraftstoffmenge q entzündet sich selbst und erzeugt ein Moment auf eine Kurbelwelle und das mit der Kurbelwelle in Verbindung stehende Geberrad 47. Dementsprechend steht der Brennraum 16 mit dem Drehzahlsensor 46 in einer Wirkverbindung 62.

5

Einem Block 64 des Steuergeräts 42 wird das von dem Drehzahlsensor 46 ermittelte Drehzahlsignal n(t) zugeführt. Alternativ zu dem Drehzahlsignal n(t) kann dem Block 64 auch ein Segmentzeit-Signal zugeführt werden, das die Zeit zwischen den Segmenten des Geberrads 47 angibt. Der Wert des

o Drehzahlsignals n(t) ist hierbei reziprok zu dem Wert der Segmentzeit.

Der Block 64 erzeugt eine Drehzahländerungsrate An(t)/n, die das

Drehzahlsignal n(t) auf eine gemittelte Drehzahl n normiert. Die gemittelte Drehzahl n wird beispielsweise durch eine Mittelwertoperation aus dem 5 Drehzahlsignal n(t) ermittelt. Alternativ zu der Drehzahländerungsrate An(t)/n kann entsprechend auch ein weiteres Segmentzeit-Signal verwendet werden. In der Drehzahländerungsrate An(t)/n schlägt sich unter anderem die Wrkung der Einspritzmenge q wider. Entsprechend lässt sich aus der Drehzahländerungsrate An(t)/n mittels eines Blocks 66 eine Roh-Amplitude A ermitteln, die der o Einspritzmenge q und der Test-Ansteuerdauer AD Tes t zugeordnet ist. Die

Ermittlung der Roh-Amplitude A wird anhand Figur 3 näher erläutert.

An einer Verknüpfung 68 wird die Roh-Amplitude A mit einem Faktor k multipliziert, woraus sich eine kompensierte Amplitude A * ergibt. Der Faktor k5 entspricht z.B. dem Quadrat der gemittelten Drehzahl n. Die Amplitude A * wird dem Block 60 zugeführt. Des Weiteren wird dem Block 60 eine Soll- Einspritzmenge q So n zugeführt. Unter anderem aus der Soll-Einspritzmenge q So n ermittelt der Block 60 eine betriebspunktabhängige Ansteuerdauer AD * , die in Abhängigkeit von einem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 12, d.h.

beispielsweise in Abhängigkeit von dem Fahrerwunsch, ermittelt wird und im Wesentlichen die Lebensdauer-Drift des Injektors 30 kompensiert. Die Soll-

Einspritzmenge q S0 ii kann beispielsweise aus einem Soll-Wert für die

kompensierte Amplitude A * oder der Roh-Amplitude A ermittelt werden. Alternativ zu der kompensierten Amplitude A * kann dem Block 60 auch die Roh-Amplitude A zugeführt werden.

Figur 3 zeigt ein schematisches Drehzahländerungsraten-Zeit-Diagramm 55, wobei die Drehzahländerungsrate An(t)/n über der Zeit t aufgetragen ist. Der Verlauf 57 ist mittelwertfrei dargestellt und zeigt eine Drehzahlschwingung. Die Drehzahlschwingung weist die Roh-Amplitude A auf. Die Roh-Amplitude A resultiert aus der Ansteuerdauer AD bzw. der zugehörigen Einspritzmenge q.

Wie erläutert, wird aus der Roh-Amplitude die kompensierte Amplitude A* ermittelt. Die kompensierte Amplitude A* wird nachstehend als Amplitude A* bezeichnet. Figur 4 zeigt ein detailliertes schematisches Blockdiagramm des Blocks 60 zur

Ermittlung der betriebspunktabhängigen Ansteuerdauer AD * des Injektors 30. Ein Block 70 erzeugt die Test-Ansteuerdauer AD Tes t- Die Amplitude A * wird dem Block 70 zugeführt. Der Block 70 ermittelt eine Mindest-Ansteuerdauer AD ** , zu der der Injektor 30 gerade noch nicht öffnet bzw. zu der der Injektor gerade noch verschlossen ist bzw. zu der der Injektor 30 sich in einem Zustand zwischen einem Öffnen und einem Schließen oder einem Schließen und einem Öffnen befindet. Die Mindest-Ansteuerdauer AD ** wird einer Verknüpfung 72 zugeführt.

Ein Gradient AAD/Aq ist beispielsweise als Konstante hinterlegt und entstammt einem injektortyp-spezifischen Ansteuerdauer-Einspritzmengen-Kennfeld. Der

Gradient AAD/Aq wird hierbei aus einem nahezu linearen Bereich des vorstehenden Kennfelds bestimmt, wobei der nahezu lineare Bereich im Bereich einer Ansteuerdauer liegt, bei der der Injektor sicher öffnet. Der Gradient AAD/Aq wird aus einem Ansteuerdauer-Abschnitt dAD und einem zugeordneten

Kraftstoffmengen-Abschnitt dq ermittelt. An der Verknüpfung 76 wird der Gradient AAD/Aq mit der Soll-Einspritzmenge q So n multipliziert, woraus sich eine Differenz-Ansteuerdauer AD A ergibt.

Bei der Verknüpfung 72 werden die Mindest-Ansteuerdauer AD ** und die

Differenz-Ansteuerdauer AD A additiv zu der betriebspunktabhängigen

Ansteuerdauer AD * verknüpft. Die betriebspunktabhängige Ansteuerdauer AD * wird damit aus einer additiven Verknüpfung der Mindest-Ansteuerdauer AD ** mit einer multiplikativen Verknüpfung der Soll-Einspritzmenge qsoii und dem

Gradienten AAD/Aq ermittelt.

Figur 5 zeigt ein Ansteuerdauer-Amplituden-Diagramm 78 mit einer AD- Koordinatenachse und eine A * -Koordinatenachse, die sich in ihrem Nullpunkt schneiden. Auf der AD-Koordinatenachse sind eine minimale Ansteuerdauer AD 0 , die Mindest-Ansteuerdauer AD ** , eine Start-Ansteuerdauer AD S tan und eine End-Ansteuerdauer AD En d aufgetragen. Eine Schrittweite AAD bezeichnet den

Abstand zweier Wertepaare bezüglich der AD-Koordinatenachse. Auf der A * - Koordinatenachse ist eine Start-Amplitude A * S tan aufgetragen. Die Wertepaare befinden sich zwischen der Start-Ansteuerdauer AD S tan und der End- Ansteuerdauer AD En d- Wertepaare M 2 befinden sich zwischen der minimalen Ansteuerdauer AD 0 und der Start-Ansteuerdauer AD S tan- Bei der Start-

Ansteuerdauer ADstart befindet sich ein Wertepaar M 3 . Jedes der Wertepaare M^ M 2 oder M 3 umfasst jeweils die Ansteuerdauer AD und die bei der Ansteuerdauer AD ermittelte Amplitude A * . Eine Funktion f wird aus einer definierten Anzahl von Wertepaaren ermittelt. Vorzugsweise wird die Funktion f mittels linearer Regression aus den Wertepaaren ermittelt. Die Mindest-Ansteuerdauer AD ** wird derart aus der Funktion f ermittelt, dass sich für einen Wert der Amplitude A * gleich Null die Mindest-Ansteuerdauer AD ** ergibt.

Unterhalb der Mindest-Ansteuerdauer AD ** öffnet sich der Injektor 30 nicht, es wird kein Kraftstoff dem Brennraum 16 zugemessen und entsprechend hat die

Variation der Ansteuerdauer AD keinen Einfluss auf die Amplitude A * . Oberhalb der Mindest-Ansteuerdauer AD ** wird der Injektor 30 geöffnet, die Einspritzmenge q wird dem Brennraum 16 zugemessen und die steigende Ansteuerdauer AD hat einen steigenden Einfluss auf die Amplitude A * . Die Einspritzmenge q ist näherungsweise proportional zur Öffnungszeit des Injektors 30, wobei die

Öffnungszeit des Injektors 30 näherungsweise die Differenz AD-AD ** ist. Die Amplitude A * bzw. die Roh-Amplitude A ist näherungsweise proportional zur erzeugten Drehmomentschwingung auf der Kurbelwelle und damit nahezu proportional zur zugehörigen Einspritzmenge q. Für eine Ansteuerdauer AD größer als die Mindest-Ansteuerdauer AD ** besteht damit ein nahezu linearer Zusammenhang zwischen der Amplitude A * und der Ansteuerdauer AD. Weitere Zusammenhänge in der Figur 5 werden im Folgenden in Zusammenhang mit Figur 6 näher erläutert.

Figur 6 zeigt ein schematisches Blockdiagramm des Blocks 70 aus Figur 4 zur Ermittlung der Mindest-Ansteuerdauer AD ** . Ein Block 84 erzeugt die Test- Ansteuerdauer ADjest- Die der Test-Ansteuerdauer AD Tes t zugehörige Amplitude A* wird dem Block 84 zugeführt. Der Block 84 erzeugt mehrere Wertepaare die einem Block 80 zugeführt werden. Aus den mehreren Wertepaaren IV^ erzeugt der Block 80 die Funktion f. Die Funktion f wird einem Block 82 zugeführt. Der Block 82 erzeugt die Mindest-Ansteuerdauer AD ** . Zur Ermittlung der mehreren Wertepaare führt der Block 84 im Wesentlichen zwei Schritte aus. In einem ersten Schritt ermittelt der Block 84 die Start-Ansteuerdauer ADstart, die Schrittweite AAD und die End-Ansteuerdauer AD En d, die zur Ermittlung der mehreren Wertepaare in einem zweiten Schritt dienen.

In dem ersten Schritt wird unter anderem die Start-Ansteuerdauer ADstart ermittelt. Hierzu wird zunächst eine Start-Amplitude A start 3us mehreren Werten für die Amplitude A * ermittelt, wobei die Ansteuerdauer AD erhöht wird, beispielsweise ausgehend von einer minimalen Ansteuerdauer AD 0 . Die

Amplitude A * überschreitet die Start-Amplitude A * S tart bei der Start-Ansteuerdauer ADstart- Das Uberschreiten der Start-Amplitude A start bedeutet, dass die

Auswirkungen der Test-Ansteuerungen AD Tes t überhalb der Start-Ansteuerdauer ADstart sicher messbar sind. Die Start-Ansteuerdauer ADstart ist somit dadurch charakterisiert, dass sich der Injektor 30 so weit öffnet, dass eine von dem Grundrauschen unterscheidbare Drehzahlschwingung ausgelöst wird. Gemäß der Amplitude A * des Wertepaares M 3 überschreitet die Amplitude A * die Start- Amplitude A * start und legt damit die Start-Ansteuerdauer ADstart fest.

Die Start-Amplitude A * S tart kann beispielsweise als ein Mehrfaches der

Standardabweichung der ermittelten mehreren Werte für die Amplitude A * sein. Insbesondere ist die Start-Amplitude A start ein Vierfaches der Standardabweichung der mehreren Werte der Amplitude A * . Die mehreren Werte für die Amplitude A * entsprechen gemeinsam mit der Ansteuerdauer AD den Wertepaaren M 2 der Figur 5. Zur Ermittlung der mehreren Werte der Amplitude A * wird der Injektor 30 im Schubbetrieb der Brennkraftmaschine mit einer derart geringen Test-Ansteuerdauer AD Tes t angesteuert, dass sich der Injektor 30 sicher nicht öffnet. Die mehreren Werte der Amplitude A * können im Schubbetrieb auch ohne Test-Ansteuerungen der Injektors 30 ermittelt werden. Die mehreren Werte für die Amplitude A * entsprechen bei einem Nichtöffnen des Injektors 30 einem Grundrauschen der Brennkraftmaschine 12. Das Grundrauschen, das dem Triebstrang der Brennkraftmaschine zugeordnet ist, umfasst ebenfalls ein

Rauschen, das unter anderem durch die Messung und Ermittlung der Amplitude A* an sich entstehen kann.

In dem ersten Schritt wird die End-Ansteuerdauer AD En d derart bestimmt, dass der Wertebereich zwischen der Start-Ansteuerdauer AD S tan und der End- Ansteuerdauer AD En d genügend groß ist, um eine Bestimmung der Funktion f zu ermöglichen, und dass die End-Ansteuerdauer AD En d klein genug ist, um störende Geräusche der Brennkraftmaschine zu verhindern. Die Schrittweite AAD dient dazu, den Abstand zwischen den einzelnen Wertepaaren bzw. den Ansteuerdauern AD der Wertepaare festzulegen, so dass die Wertepaare nicht gehäuft in einem Bereich der Ansteuerdauer AD auftreten.

In dem zweiten Schritt erzeugt der Block 84 nun im Bereich zwischen der Start- Ansteuerdauer ADstart und der End-Ansteuerdauer AD En d Testansteuerungen ADjest und ordnet eine ermittelte zugeführte Amplitude A * der jeweiligen Test- Ansteuerdauer ADjest zu, wobei die Wertepaare gebildet werden. Es werden eine definierte Anzahl von Wertepaaren ermittelt. Die Wertepaare werden durch den Block 84 in einem ersten Zustand der Brennkraftmaschine 12 ermittelt, wobei in dem ersten Zustand ein Übersetzungsverhältnis eines Getriebestrangs der Brennkraftmaschine 12 festgelegt ist. Einem festen Übertragungsverhältnis des Getriebestrangs der Brennkraftmaschine entspricht ein bestimmter eingelegter Gang. Die Wertepaare können ebenso in einem zweiten Zustand der Brennkraftmaschine 12 ermittelt werden, wobei in dem zweiten Zustand die Brennkraftmaschine 12 in einem bestimmten Bereich der Drehzahl betrieben wird. Der erste und der zweite Zustand der Brennkraftmaschine 12 können auch gemeinsam auftreten. Des Weiteren sind ebenso andere Zustände und/oder Bedingungen möglich, die die Ermittlung der Wertepaare Μ Ϊ bestimmen können. Ziel ist es, dass eine Serie, d.h. eine definierte Anzahl von Wertepaaren I ^ in einem Gang bzw. Drehzahlbereich ermittelt wird, wodurch eine Gerade approximiert werden kann. Mehrere derartiger Serien können dazu verwendet werden, eine gemeinsame Gerade zu approxmieren.

Die Test-Ansteuerdauer AD Tes t zur Ermittlung der Wertepaare kann schrittweise vorzugsweise um eine Schrittweite MD pro Schritt verändert werden. Des Weiteren können die Test-Ansteuerdauern AD Tes t zur Ermittlung der Wertepaare durch den Block 84 alternierend über den Bereich zwischen der

Start-Ansteuerzeitdauer ADstart und der End-Ansteuerdauer AD En d erhöht und verringert werden, wobei es zusätzlich möglich ist, für einen derartigen

Durchgang eine jeweils andere Gangstufe zu verwenden. Die schrittweise Veränderung bzw. alternierende Erhöhung und Verringerung der Test- Ansteuerdauer AD Tes t ist dazu geeignet, eine Gleichverteilung der Wertepaare bezüglich der Zeit und/oder bezüglich der Drehzahl und/oder bezüglich dem Bereich zwischen der Start-Ansteuerzeitdauer AD S tan und der End-Ansteuerdauer AD En d zu erreichen. Der Block 80 führt die lineare Regression mittels mindestens zweier Wertepaare

Μ Ϊ durch, um aus den mindestens zwei Wertepaaren eine Gerade gemäß der Funktion f zu ermitteln. Die Funktion f bildet somit das Ansteuerverhalten eines Einzelexemplars des Injektors 30 ab. Durch ein Aktualisieren oder Neuberechnen der Funktion f kann eine Drift im Ansteuerverhalten des Injektors 30 über dessen Lebensdauer erfasst werden. Die Ermittlung der Mindest-Ansteuerdauer AD ** wird in dem Block 82 gemäß eines Schnittpunktes der Funktion f mit der AD- Koordinatenachse ermittelt.

Die vorstehend beschriebenen Verfahren können als Computerprogramm für ein digitales Rechengerät dargestellt werden. Das digitale Rechengerät ist dazu geeignet, die vorstehend beschriebenen Verfahren als Computerprogramm ausführen. Die Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfasst ein Steuergerät, welches das digitale Rechengerät insbesondere einen

Mikroprozessor umfasst. Das Steuergerät umfasst ein Speichermedium, auf dem das Computerprogramm abgespeichert ist.