Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung bei einer schnell laufenden direkt einspritzenden Dieselbrennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Ein solches Verfahren ist mit DE 41 26 204 A1 beschrieben. Dieses bekannte Verfahren hat zum Ziel, das Fahrverhalten der Brennkraftmaschine dann zu verbessern, wenn die Kraftstoffzufuhr zumindestens zu einem von mehreren Zylindern unterdrückt wird. Eine solche Unterdrückung der Kraftstoffzufuhr wird nach DE 35 36 207 C2 zu dem Zweck vorgeschlagen, um die in die verbleibenden Verbrennungsräume einzuspritzende Kraftstoffmenge nicht zu klein werden zu lassen, da deren Zumessung mit kleiner werdender Menge zunehmend schwierig wird.
Bei einer Dieselbrennkraftmaschine, deren Einspritzpumpe nockengetrieben ist, wobei die Nocken wiederum direkt von der Brennkraftmaschine angetrieben werden, steigt der Einspritzdruck bei einem gegebenen konkreten Querschnitt der Einspritzdüse nur über die Last, das heißt über die zugemessene Kraftstoffeinspritzmenge und über die Drehzahl, das heißt über die Zeit, die zur Einspritzung zur Verfügung steht, an. Um auch bei kleiner Last, das heißt einer kleinen Einspritzmenge, und bei niedriger Drehzahl, das heißt bei einer relativ langen Einspritzdauer, einen ausreichend hohen Einspritzdruck erreichen zu können, wird der Querschnitt der Einspritzdüse möglichst klein ausgelegt. Einer solchen bekannten Vorgehensweise sind jedoch Grenzen gesetzt, da die minimale Einspritzdüsengröße durch die maximal mögliche Spritzdauer für die angestrebten maximalen Leistungswerte der Brennkraftmaschine begrenzt ist. Die Auslegung der Einspritzdüsengröße erfolgt bei nockengetriebener Einspritzung daher als Kompromiss zwischen Leistung und Emission, wobei für keine der beiden Zielwerte ein Optimum zu realisieren ist.
Dieser Nachteil ist zwar bei den bekannten Common-Rail-Einspritzsystemen vermeidbar, jedoch ist der Wirkungsgrad der Common-Rail-Einspritzung per se einer Verteilereinspritzpumpe unterlegen, da deren Pumpe ständig gegen den relativ hohen Druck im System arbeiten muss.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung bei mehrzylindrigen schnell laufenden direkt einspritzenden Dieselbrennkraftmaschinen mit von Magnetventilen zylinderselektiv gesteuerten Nocken getriebenen Einspritzpumpen, wie z. B. einer Verteilereinspritzpumpe, zu schaffen, bei der ein Abfall des Kraftstoffeinspritzdruckes unter einen vorgegebenen tolerierbaren Wert auch bei geringer Drehzahl und Last vermieden wird und so auch in diesem Betriebsbereich durch gute Kraftstoffaufbereitung im Verbrennungsraum ein guter Wirkungsgrad und günstige Abgaswerte erzielt werden.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Gegenstand.
Gemäß der Erfindung wird bei Erkennen eines Kraftstoffeinspritzdruckes unterhalb einer vorgegebenen Schwelle infolge geringer werdender Drehzahl und/oder Last der Brennkraftmaschine die Ansteuerzeit des Einspritzventils zumindest eines Zylinders auf Null gesetzt. Gleichzeitig wird in an sich bekannter Weise die Ansteuerzeit der anderen Einspritzventile so angehoben, dass deren Kraftstoffeinspritzmenge um ein Maß anwächst, welches ein gleichbleibendes Drehmoment der Brennkraftmaschine sichert. Diese an den arbeitenden Zylindern einzuspritzende Kraftstoffeinspritzmenge ist nun ausreichend, einen für die Kraftstoffaufbereitung im Verbrennungsraum ausreichend hohen Einspritzdruck aufzubauen.
Somit kann bei Teillast der Brennkraftmaschine die Einspritzmasse pro arbeitenden Zylinder angehoben werden, womit sich nicht nur der Einspritzdruck gravierend erhöht, sondern auch der innere Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine in diesem Betriebsbereich verbessert wird.
Durch den erhöhten Einspritzdruck und der damit verbundenen Verkürzung des Zündverzuges wird die Abgasemission deutlich verbessert. Die Einspritzdüsengröße kann nahezu optimal ausgewählt werden, wobei der Kompromiss zwischen optimaler Leistung und geringer Emission entschärft ist.
Die Erfindung ist relativ einfach allein durch Veränderung der Software der Motorsteuerung realisierbar. Durch die Erfassung von Motordrehzahl bzw. Einspritzpumpendrehzahl, Kraftstofftemperatur, Kühlmitteltemperatur bzw. Öltemperatur und Luftmasse sowie über die Stellung des Fahrpedals (z. B. bei einem Kraftfahrzeugantrieb), aktuellem Motormoment und Fahrdynamik (das heißt Pedalweg in Abhängigkeit von der Zeit) können insbesondere bei gering dynamischen bzw. bei stationären Betriebszuständen der Brennkraftmaschine kennfeldabhängig die Anzahl der erforderlichen Einspritzungen pro Zylinder appliziert werden.
Die möglichen Applizierungsarten für Motoren mit vier oder mehr Zylindern auch hinsichtlich einer gleichmäßigen Auslastung aller Zylinder geht aus dem angeführten Stand der Technik hervor.
Zur Aufrechterhaltung des aktuellen Motor-Last-Drehzahlzustandes wird die durch das Aussetzen einer Einspritzung benötigte erhöhte Einspritzmasse der darauffolgenden Einspritzung mittels Kennfeldern appliziert, auf welche die Motorsteuerung zurückgreift.
Es hat sich herausgestellt, dass bei Erreichen eines Kraftstoff-Einspritzdruckes von 500 bar an den arbeitenden Zylindern eine Zylinderabschaltung und damit ein Anheben des Einspritzdruckes für die weiterhin arbeitenden Zylinder vorteilhaft ist.
Es entspricht der Erfindung, wenn zur Minimierung der Ladungswechselverluste die Ein- und Auslassventile der nicht eingespritzten Zylinder im Zünd-OT durch die elektronische Motorsteuerung abgeschaltet werden.