EP1286036A2 - Verfahren zur Beeinflussung der Schadstoffemissionswerte und/oder der Geräuschemissionswerte eines Verbrennungsmotors und Kraftstoff-Einspritzanlage - Google Patents

Verfahren zur Beeinflussung der Schadstoffemissionswerte und/oder der Geräuschemissionswerte eines Verbrennungsmotors und Kraftstoff-Einspritzanlage Download PDF

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EP1286036A2
EP1286036A2 EP02016001A EP02016001A EP1286036A2 EP 1286036 A2 EP1286036 A2 EP 1286036A2 EP 02016001 A EP02016001 A EP 02016001A EP 02016001 A EP02016001 A EP 02016001A EP 1286036 A2 EP1286036 A2 EP 1286036A2
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EP
European Patent Office
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fuel
injection quantity
injection system
fuel injection
plateau
Prior art date
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EP02016001A
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EP1286036B1 (de
EP1286036A3 (de
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Andreas Pfaeffle
Marcel Wuest
Juergen Dr. Hammer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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    • 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
    • F02D41/008—Controlling each cylinder individually
    • F02D41/0087—Selective cylinder activation, i.e. partial cylinder operation
    • 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
    • F02D41/3809—Common rail control systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails

Definitions

  • the present invention relates to a method for Influencing the pollutant emission values and / or the Noise levels of a fuel injection system having internal combustion engine, in particular of a diesel engine, the fuel injection system has a plurality of injectors, which are provided with appropriate control through a control device, fuel into the cylinders of the internal combustion engine. Furthermore concerns the present invention a fuel injection system for an internal combustion engine, in particular for a diesel engine, the fuel injection system having a plurality of injectors intended to with appropriate control by a control device, Fuel into the cylinders of the internal combustion engine inject.
  • the Pressure generation and injection decoupled from each other are the Pressure generation and injection decoupled from each other.
  • the injection pressure becomes independent of the engine speed and the injection quantity generated and is in a fuel reservoir ready for injection.
  • the Injection time and the injection quantity are in one electronic control unit and calculated by an injector or an injection unit on each engine cylinder implemented via a controlled solenoid valve.
  • pre-injection in which a small amount of fuel, in particular diesel fuel, is introduced into the cylinder before the so-called main injection, with which the energy for the engine's work is introduced.
  • the amount of fuel introduced into the cylinder during the pre-injection can be, for example, between 1 mm 3 and 4 mm 3 .
  • This pre-injection causes the combustion chamber to be preconditioned, improves the combustion efficiency and can also achieve the following effects: the compression pressure is slightly increased by a pre-reaction or partial combustion, which shortens the ignition delay of the main injection and reduces the increase in combustion pressure and the combustion pressure peaks, which leads to a so-called soft combustion.
  • injection quantity control duration characteristic curves differ at least slightly in practice, even with identical injectors. This applies in particular to small injection quantities and is due to manufacturing tolerances and / or component tolerances.
  • the differences in the injection quantity control duration characteristic curves can lead to the fact that specified limit values, for example particle emission limit values and noise level limit values, cannot be met, since a control that is optimal for one injector is not optimal for another injector.
  • Figure 1 shows the known relationship between the Particle emission and the emission of nitrogen oxides for a diesel engine by varying the exhaust gas recirculation rate occurs with constant start of spraying.
  • This Curve shows that there is a reduction in particle emissions to an increase in nitrogen oxide emissions leads and vice versa.
  • the choice of an operating point AP is therefore always a compromise, which is why the in FIG. 1 relationship also shown as a "trade-off" referred to as.
  • Emission limit values EG both for particle emission as well as for the emission of nitrogen oxides it is therefore necessary to set the operating point AP in suitably on the curve shown in Figure 1 to postpone. By increasing the pre-injection quantity the trade-off is shifted according to the arrow.
  • FIG. 2 shows a characteristic field known per se, which illustrates the injection quantity EM as a function of the injection period T for different pressures p s in the fuel accumulator. It can be seen from the curve profiles in FIG. 2 that the curves have a plateau P in the region of short activation times. In the area of a plateau P, the curve runs approximately parallel to the actuation duration axis, that is to say in the area of a plateau P, it is not possible to change the injection quantity by changing the actuation duration. Typically, however, the pre-injections are carried out precisely in the map region of the plateaus P.
  • Figure 3 shows the known relationship between Pre-injection quantity VEM and particle emission PM as well as noise G. The goal is to optimize noise or a tolerable increase in smoke.
  • the assignment of the plurality of injectors according to the invention to a respective fuel injection system thereby done by the injectors after their manufacture first be divided into classes by the Course of the characteristic curves of the Depend on the injection quantity control duration characteristic.
  • This Characteristic curves are possibly suitable Determine test and measurement procedures.
  • the preferred on all injectors of a corresponding fuel injection system applied in the same way adaptive Measures make it possible in combination with the use predefined by injectors assigned to a class Comply with emission limit values and noise level limit values or at least improve it.
  • the method provides that the at least one predetermined section of the injection quantity control duration characteristic that used for a fuel pre-injection Characteristic section includes.
  • Fuel injection systems with injectors that are different Inject fuel quantities during fuel pre-injection do it in the state of the art in many Cases impossible to meet the specified limit values, because the one injected during the pre-injection Amount of fuel both based on pollutant emissions also has a strong impact on the noise level, as initially mentioned has already been explained in more detail.
  • the use of Injectors, at least in this characteristic range have approximately the same properties for one Fuel injection system is therefore particularly advantageous.
  • the inventive Procedures continue to be provided that the at least one predetermined section of the injection quantity control duration characteristic a plateau of the injection quantity control duration characteristic includes one Change in the control duration at least not a significant one Changes in the injection quantity causes.
  • the the plateau characteristic curve section is particularly critical because within this characteristic section, as mentioned above a change in injection duration in the prior art at least no significant change in the injection quantity can be effected, which is why the use of injectors with the same or at least as possible similar plateaus for a fuel injection system is particularly advantageous.
  • the at least one adaptive measure that includes the pressure in one of the fuel injection systems assigned fuel storage changed becomes. Because the fuel reservoir is preferably with everyone Connected to injectors, a change affects of the pressure in this fuel reservoir on the Injection behavior of all injectors. Since the mentioned Controller also controls the pressure in the fuel accumulator controls, the setting of this pressure, for example by suitable programming of the control device respectively.
  • control respectively Control device is within the present application to be understood in such a way that it also regulates respectively Control equipment includes.
  • the method according to the invention sees fuel storage preferably further before that the pressure in which the Fuel injection system assigned fuel storage is increased to reduce smoke formation, if the pre-injection volume plateau is of a relatively high Pre-injection quantity corresponds.
  • the method according to the invention looks in a similar way in this regard, the pressure in which the Fuel injection system assigned fuel storage is reduced if the pre-injection quantity plateau corresponds to a relatively low pre-injection quantity.
  • the inventive method can be an adaptive measure continue to provide that the at least one adaptive Measure includes changing an exhaust gas recirculation rate becomes.
  • the setting of the exhaust gas recirculation rate can also through suitable programming of the motor control take place, for example, by the control device mentioned can be carried out.
  • the method according to the invention further proposes that the EGR rate be reduced if the pre-injection quantity plateau of a relatively high pre-injection quantity equivalent.
  • the method according to the invention looks in a similar way in this context, preferably also before that the EGR rate is increased when the pilot injection quantity plateau a relatively low pre-injection quantity equivalent.
  • an adaptive measure includes a start of control the injectors are changed.
  • the change in Control of the injectors can be either one Fuel pre-injection as well as a main fuel injection affect. Also the change in the start of control the injectors can be programmed appropriately the control device.
  • the method according to the invention preferably further provides that the start of activation for a pre-injection is postponed early or late depending on the position of the starting point on the NO x / PM trade-off.
  • the direction depends on the emission target to be achieved. If, for example, a NO x reduction is aimed for, then it is advisable to adapt the start of control late, and if soot is aimed for, it is advisable to adapt the start of control early.
  • the fuel injection system according to the invention is based on the generic prior art in that to influence the pollutant emission values and / or the noise emission values of the internal combustion engine Most of the injectors in at least one predetermined Section of the injection quantity control duration characteristic has at least approximately the same characteristic curves, the control of the injectors by the control device influenced by at least one adaptive measure is that of approximately the same characteristic curves depends. In this way, the pollutant emission values and / or the noise emission values in the Be lowered compared to the prior art and it is in many cases, for example, by the legislator to comply with specified limit values.
  • the at least one adaptive Measure is preferably through appropriate programming the control device realized.
  • the control device control algorithms includes the at least one adaptive measure if necessary, during the service life of the internal combustion engine adapted to wear or other sizes become.
  • the at least one predetermined Section of the injection quantity control duration characteristic that used for a fuel pre-injection Characteristic section includes. Similar to that The method according to the invention also applies here: fuel injection systems with injectors that are different Fuel quantities in a fuel pre-injection inject, do it in the state of the art in many Cases impossible to meet the specified limit values, because the one injected during the pre-injection Amount of fuel both based on pollutant emissions also has a strong impact on the noise level, as initially mentioned has already been explained in more detail.
  • the use of Injectors, at least in this characteristic range have approximately the same properties for one Fuel injection system is therefore particularly advantageous.
  • the at least one predetermined section of the injection quantity control duration characteristic a plateau of the injection quantity control duration characteristic includes a change in the control duration at least no significant change in the injection quantity causes.
  • the characteristic curve section forming a plateau is particularly critical, because within this section of the characteristic curve about a change the injection duration in the prior art at least no significant change in the injection quantity can be effected. Therefore it is also related to the fuel injection systems according to the invention Use of injectors with the same or at least with similar plateaus for a fuel injection system particularly advantageous.
  • Fuel storage is increased to prevent smoke from forming decrease if the pilot injection quantity plateau is one corresponds to a relatively high pre-injection quantity.
  • the Fuel injection system according to the invention in this Continue to provide that the pressure in the the fuel storage system associated with the fuel injection system is reduced if the pre-injection quantity plateau corresponds to a relatively low pre-injection quantity.
  • Fuel injection system should be provided that the at least one adaptive measure includes an exhaust gas recirculation rate is changed.
  • a corresponding change The exhaust gas recirculation rate can also be used in this context by programming the control device accordingly respectively.
  • the exhaust gas recirculation rate is reduced if the pre-injection quantity plateau corresponds to a relatively high pre-injection quantity.
  • the at least one adaptive measure in addition or as an alternative to one or both of the adaptive measures explained above includes changing the start of actuation of the injectors becomes.
  • a corresponding change in the start of control can be restored by programming the Control device can be achieved.
  • the start of activation for a pre-injection is postponed early or late depending on the position of the starting point on the NO x / PM trade-off.
  • the direction depends on the emission target to be achieved. If, for example, a NO x reduction is aimed for, then it is advisable to adapt the start of control late, and if soot is aimed for, it is advisable to adapt the start of control early.
  • the invention is therefore based on the knowledge that through the use of classified injectors at least very similar characteristic curves, in particular in the range of the characteristic curve for the pre-injection is used, and performing appropriate adaptive measures, in particular through suitable Programming of the control device can be realized can, in many cases, limit values for pollutant emission values and / or the noise emission values are complied with can be.
  • FIG. 4 shows the dependence of the particle emission PM and the noise level G on the pre-injection quantity VEM.
  • the vertical corridor drawn around the pre-injection quantity VEM 2 is the corridor for reaching the emission target (nominal design).
  • the arrow pointing from right to left illustrates a first strategy for a high pre-injection quantity, while the arrow pointing from left to right illustrates a second strategy for a low pre-injection quantity. If injectors 131 with a relatively low pre-injection quantity VEM 1 are used, it can be accepted that the actually resulting noise level is shifted into a target range TARGET, which still complies with legal requirements by carrying out at least one adaptive measure.
  • the shift in the pollutant emission values and / or the noise emission values can take place in particular by reducing the pressure p s in the fuel accumulator 130 assigned to the fuel injection system 10 by increasing the exhaust gas recirculation rate a pre-injection is postponed early or late depending on the location of the starting point on the NO x / PM trade-off. The direction depends on the emission target to be achieved.
  • FIG. 4 also shows an area around a normal pilot injection VEM 2 , which does not require any adaptive measures.
  • the at least one adaptive measure can in particular provide that the pressure p s in a fuel accumulator assigned to the fuel injection system 10. 130 is increased, that the exhaust gas recirculation rate is reduced.
  • the start of activation for a pre-injection is postponed early or late depending on the position of the starting point on the NO x / PM trade-off. The direction depends on the emission target to be achieved. If, for example, a NO x reduction is aimed for, then it is advisable to adapt the start of control late, and if soot is aimed for, it is advisable to adapt the start of control early.
  • FIG. 5 shows a block diagram of an embodiment the fuel injection system according to the invention.
  • the illustrated Fuel injection system 10 is usually also called Common rail system.
  • the fuel tank 100 is a fuel tank.
  • the fuel tank 100 stands over a first filter 105 and one Pre-feed pump 110 with a second filter means 115 in Connection. From the second filter means 115 Fuel via a line to a high pressure pump 125.
  • the connecting line between the filter means 115 and the high pressure pump 125 is above a low pressure relief valve 145 in connection with the fuel tank 100.
  • the high pressure pump 125 is available with a rail or fuel accumulator 130 connected.
  • the rail 130 protrudes Fuel lines with various injectors 131 in Contact.
  • the rail 130 is via a pressure relief valve 135 connectable to the fuel tank 100.
  • the pressure relief valve 135 can be controlled by means of a coil 136.
  • the lines between the outlet of the high pressure pump 125 and the input of the pressure lock valve 135 are considered High pressure area designated. In this area is the High pressure fuel.
  • the pressure in the high pressure area is detected by means of a sensor 140.
  • the lines between tank 100 and high pressure pump 125 are called the low pressure range.
  • a controller 160 via which the adaptive according to the invention Measures are implemented, the High pressure pump 125 with a control signal AP, the injectors 131 with a control signal A and / or that Pressure relief valve 135 with a control signal AV.
  • the Controller 160 processes various signals various sensors 165, which determine the operating state of the Internal combustion engine and / or the motor vehicle that the Internal combustion engine drives, characterize. Such a The operating state is, for example, the speed N the internal combustion engine.
  • the fuel, the located in the fuel tank 100 is from the Pre-feed pump 110 through filter means 105 and 115 promoted.
  • the low pressure relief valve opens 145 and gives the connection between the exit of the Pre-feed pump 110 and the fuel tank 100 free.
  • the high pressure pump 125 delivers the amount of fuel Q1 from Low pressure area in the high pressure area.
  • the high pressure pump 125 builds a very high pressure in the Rail 130 on.
  • pressure values from about 30 to 100 bar and compression ignition internal combustion engines achieved about 1000 to 2000 bar.
  • the injectors 131 the fuel can be under high pressure to the individual cylinders be metered to the internal combustion engine.
  • the pressure p s in the rail or in the entire high-pressure range is detected by means of the sensor 140.
  • the pressure in the high pressure region is regulated by means of the controllable high pressure pump 125 and / or the pressure relief valve 135.
  • Electric fuel pumps are usually used as the feed pump 110 used.
  • the feed pump 110 For higher flow rates, the are particularly necessary for commercial vehicles, can also use several pre-feed pumps connected in parallel be used.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung der Schadstoffemissionswerte und/oder der Geräuschemissionswerte eines eine Kraftstoff-Einspritzanlage (10) aufweisenden Verbrennungsmotors, insbesondere eines Dieselmotors, wobei die Kraftstoff-Einspritzanlage (10) eine Mehrzahl von Injektoren (131) aufweist, die dazu vorgesehen sind, bei entsprechender Ansteuerung durch eine Steuereinrichtung (160), Kraftstoff in die Zylinder des Verbrennungsmotors einzuspritzen.
Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren die folgenden Schritte:
  • a) Zuordnen der Mehrzahl der Injektoren (131) zu einer jeweiligen Kraftstoff-Einspritzanlage (10) derart, dass die ausgewählte Mehrzahl von Injektoren (131) in zumindest einem vorgegebenen Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie (EM(T)) möglichst ähnliche Kennlinienverläufe aufweisen, und
  • b) Durchführen von zumindest einer adaptiven Maßnahme in Abhängigkeit von den möglichst ähnlichen Kennlinienverläufen, um die Ansteuerung der Injektoren (131) durch die Steuereinrichtung (160) zu beeinflussen.
    • Figure 00000001

    Description

    Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung der Schadstoffemissionswerte und/oder der Geräuschemissionswerte eines eine Kraftstoff-Einspritzanlage aufweisenden Verbrennungsmotors, insbesondere eines Dieselmotors, wobei die Kraftstoff-Einspritzanlage eine Mehrzahl von Injektoren aufweist, die dazu vorgesehen sind, bei entsprechender Ansteuerung durch eine Steuereinrichtung, Kraftstoff in die Zylinder des Verbrennungsmotors einzuspritzen. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Kraftstoff-Einspritzanlage für einen Verbrennungsmotor, insbesondere für einen Dieselmotor, wobei die Kraftstoff-Einspritzanlage eine Mehrzahl von Injektoren umfasst, die dazu vorgesehen sind, bei entsprechender Ansteuerung durch eine Steuereinrichtung, Kraftstoff in die Zylinder des Verbrennungsmotors einzuspritzen.
    Stand der Technik
    Bei einer bekannten Kraftstoff-Einspritzanlage, die auch als Speichereinspritzsystem bezeichnet wird, sind die Druckerzeugung und die Einspritzung voneinander entkoppelt. Der Einspritzdruck wird unabhängig von der Motordrehzahl und der Einspritzmenge erzeugt und steht in einem Kraftstoffspeicher für die Einspritzung bereit. Der Einspritzzeitpunkt und die Einspritzmenge werden in einem elektronischen Steuergerät berechnet und von einem Injektor beziehungsweise einer Einspritzeinheit an jedem Motorzylinder über ein angesteuertes Magnetventil umgesetzt.
    In diesem Zusammenhang ist es bekannt, vor der so genannten Haupteinspritzung, mit der die Energie für die abgegebene Arbeit des Motors eingebracht wird, eine so genannte Voreinspritzung durchzuführen, bei der eine kleine Menge von Kraftstoff, insbesondere von Dieselkraftstoff, in den Zylinder eingebracht wird. Die bei der Voreinspritzung in den Zylinder eingebrachte Kraftstoffmenge kann beispielsweise zwischen 1 mm3 und 4 mm3 liegen. Diese Voreinspritzung bewirkt eine Vorkonditionierung des Brennraums, verbessert den Wirkungsgrad der Verbrennung und kann darüber hinaus folgende Effekte erzielen: der Kompressionsdruck wird durch eine Vorreaktion beziehungsweise teilweise Verbrennung leicht angehoben, wodurch der Zündverzug der Haupteinspritzung verkürzt wird und der Verbrennungsdruckanstieg und die Verbrennungsdruckspitzen verringert werden, was zu einer so genannten weichen Verbrennung führt. Diese Effekte verringern das Verbrennungsgeräusch, den Kraftstoffverbrauch und in vielen Fällen die Emissionen. Ein Problem besteht darin, dass die Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinien sich auch bei baugleichen Injektoren in der Praxis zumindest geringfügig unterscheiden. Dies gilt insbesondere für kleine Einspritzmengen und ist durch Herstellungstoleranzen und/oder Bauteiltoleranzen bedingt. Die Unterschiede in den Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinien können dazu führen, das Vorgegebene Grenzwerte, beispielsweise Partikelemissionsgrenzwerte und Geräuschpegelgrenzwerte, nicht eingehalten werden können, da eine für einen Injektor optimale Ansteuerung für einen anderen Injektor nicht optimal ist.
    Figur 1 zeigt den bekannten Zusammenhang zwischen der Partikelemission und der Emission von Stickoxiden für einen Dieselmotor, der durch Variation der Abgasrückführrate bei konstantem Spritzbeginn zustande kommt. Dieser Kurve ist zu entnehmen, dass eine Verringerung der Partikelemission zu einem Anstieg der Emission von Stickoxiden führt und umgekehrt. Die Wahl eines Arbeitspunktes AP stellt daher immer einen Kompromiss dar, weshalb der in Figur 1 dargestellte Zusammenhang auch als "Trade-Off" bezeichnet wird. Um beispielsweise vom Gesetzgeber vorgegebene Emissionsgrenzwerte EG sowohl für die Partikelemission als auch für die Emission von Stickoxiden einzuhalten, ist es daher erforderlich, den Arbeitspunkt AP in geeigneter Weise auf der in Figur 1 dargestellten Kurve zu verschieben. Durch eine Erhöhung der Voreinspritzmenge wird der Trade-Off gemäß dem Pfeil verschoben.
    Wie erwähnt, sind die bei der Voreinspritzung eingespritzten Kraftstoffmengen sehr klein, so dass sehr kurze Injektor-Magnetventilöffnungsdauern erforderlich sind. Bei bekannten Verfahren zum Ansteuern von Injektor-Magnetventilen ist vorgesehen, dass die Magnetventilöffnungsdauer zur Laufzeit nur über eine Variation der Ansteuerdauer beeinflusst wird. Dabei tritt jedoch ein weiteres Problem auf, das anhand von Figur 2 näher erläutert wird.
    Figur 2 zeigt ein an sich bekanntes Kennlinienfeld, das die Einspritzmenge EM in Abhängigkeit von der Einspritzdauer T für unterschiedliche Drücke ps im Kraftstoffspeicher veranschaulicht. Den Kurvenverläufen von Figur 2 ist zu entnehmen, dass die Kurven im Bereich von kurzen Ansteuerdauern ein Plateau P aufweisen. Im Bereich eines Plateaus P verläuft die Kurve ungefähr parallel zur Ansteuerdauer-Achse, das heißt im Bereich eines Plateaus P ist eine Veränderung der Einspritzmenge durch eine Veränderung der Ansteuerdauer nicht möglich. Typischerweise werden jedoch gerade im Kennfeldbereich der Plateaus P die Voreinspritzungen durchgeführt.
    Figur 3 zeigt den an sich bekannten Zusammenhang zwischen Voreinspritzmenge VEM und Partikelemission PM sowie Geräuschentwicklung G. Ziel dabei ist eine Geräuschoptimierung beziehungsweise ein erträglicher Rauchanstieg.
    Zusammenfassend ist festzustellen, dass gemäß dem Stand der Technik das Problem auftritt, dass die einer konfigurierten beziehungsweise montierten Kraftstoff-Einspritzanlage zugeordneten Injektoren unterschiedliche Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinien aufweisen, die es in vielen Fällen verhindern, vorgegebene Emissionsgrenzwerte und Grenzwerte für den Geräuschpegel einzuhalten.
    Vorteile der Erfindung
    Das erfindungsgemäße Verfahren baut auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass es folgende Schritte umfasst:
  • a) Zuordnen der Mehrzahl der Injektoren zu einer jeweiligen Kraftstoff-Einspritzanlage derart, dass die ausgewählte Mehrzahl von Injektoren in zumindest einem vorgegebenen Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie möglichst ähnliche Kennlinienverläufe aufweisen, und
  • b) Durchführen von zumindest einer adaptiven Maßnahme in Abhängigkeit von den möglichst ähnlichen Kennlinienverläufen, um die Ansteuerung der Injektoren durch die Steuereinrichtung zu beeinflussen.
    • Die erfindungsgemäße Zuordnung der Mehrzahl der Injektoren zu einer jeweiligen Kraftstoff-Einspritzanlage kann dabei erfolgen, indem die Injektoren nach ihrer Herstellung zunächst in Klassen eingeteilt werden, die von dem Verlauf der möglichst ähnlichen Kennlinienverläufe der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie abhängen. Diese Kennlinienverläufe sind gegebenenfalls durch geeignete Test- und Messverfahren zu ermitteln. Die vorzugsweise auf alle Injektoren einer entsprechenden Kraftstoff-Einspritzanlage in gleicher Weise angewendeten adaptiven Maßnahmen ermöglichen es in Kombination mit der Verwendung von einer Klasse zugeordneten Injektoren, vorgegebene Emissionsgrenzwerte und Geräuschpegelgrenzwerte einzuhalten oder diese zumindest zu verbessern.
    Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der zumindest eine vorgegebene Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdaüer-Kennlinie den für eine Kraftstoffvoreinspritzung verwendeten Kennlinienabschnitt umfasst. Kraftstoff-Einspritzanlagen mit Injektoren, die unterschiedliche Kraftstoffmengen bei der Kraftstoffvoreinspritzung einspritzen, machen es beim Stand der Technik in vielen Fällen unmöglich, die vorgegebenen Grenzwerte einzuhalten, weil sich die bei der Voreinspritzung eingespritzte Kraftstoffmenge sowohl auf die Schadstoffemission als auch auf den Geräuschpegel stark auswirkt, wie dies eingangs bereits näher erläutert wurde. Die Verwendung von Injektoren, die in diesem Kennlinienbereich zumindest annährend gleiche Eigenschaften aufweisen, für eine Kraftstoff-Einspritzanlage ist daher besonders vorteilhaft.
    Insbesondere in diesem Zusammenhang kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren weiterhin vorgesehen sein, dass der zumindest eine vorgegebene Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie ein Plateau der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie umfasst, bei dem eine Veränderung der Ansteuerdauer zumindest keine wesentliche Veränderung der Einspritzmenge bewirkt. Der das Plateau bildende Kennlinienabschnitt ist besonders kritisch, da innerhalb dieses Kennlinienabschnitts, wie erwähnt, über eine Veränderung der Einspritzdauer beim Stand der Technik zumindest keine wesentliche Veränderung der Einspritzmenge bewirkt werden kann, weshalb die Verwendung von Injektoren mit gleichen oder zumindest möglichst ähnlichen Plateaus für eine Kraftstoff-Einspritzanlage besonders vorteilhaft ist.
    Die vorstehenden Ausführungen gelten insbesondere dann, wenn das Plateau ein Voreinspritzmengenplateau ist, da die bei der Voreinspritzung eingespritzten Kraftstoffmengen wie erwähnt sehr klein sind.
    Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann weiterhin vorgesehen sein, dass die zumindest eine adaptive Maßnahme umfasst, dass der Druck in einem der Kraftstoff-Einspritzanlage zugeordneten Kraftstoffspeicher verändert wird. Da der Kraftstoffspeicher vorzugsweise mit allen Injektoren in Verbindung steht, wirkt sich eine Veränderung des Druckes in diesem Kraftstoffspeicher auf das Einspritzverhalten aller Injektoren aus. Da die erwähnte Steuereinrichtung auch den Druck in dem Kraftstoffspeicher steuert, kann die Einstellung dieses Druckes beispielsweise durch geeignete Programmierung der Steuereinrichtung erfolgen. Der Begriff Steuerung beziehungsweise Steuereinrichtung ist innerhalb der vorliegenden Anmeldung derart aufzufassen, dass er auch Regelungen beziehungsweise Regeleinrichtungen umfasst.
    Im Zusammenhang mit der Veränderung des Drucks in dem Kraftstoffspeicher sieht das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise weiterhin vor, dass der Druck in dem der Kraftstoff-Einspritzanlage zugeordneten Kraftstoffspeicher erhöht wird, um die Rauchbildung zu verringern, wenn das Voreinspritzmengenplateau einer relativ hohen Voreinspritzmenge entspricht.
    In ähnlicher Weise sieht das erfindungsgemäße Verfahren in diesem Zusammenhang vor, dass der Druck in dem der Kraftstoff-Einspritzanlage zugeordneten Kraftstoffspeicher verringert wird, wenn das Voreinspritzmengenplateau einer relativ niedrigen Voreinspritzmenge entspricht.
    Zusätzlich oder alternativ zu der vorstehend erläuterten adaptiven Maßnahme kann das erfindungsgemäße Verfahren weiterhin vorsehen, dass die zumindest eine adaptive Maßnahme umfasst, dass eine Abgasrückführrate verändert wird. Auch die Einstellung der Abgasrückführrate kann dabei durch geeignete Programmierung der Motorsteuerung erfolgen, die beispielsweise durch die erwähnte Steuereinrichtung durchgeführt werden kann.
    Im Zusammenhang mit der Veränderung der Abgasrückführrate sieht das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise weiterhin vor, dass die Abgasrückführrate verringert wird, wenn das Voreinspritzmengenplateau einer relativ hohen Voreinspritzmenge entspricht.
    In ähnlicher Weise sieht das erfindungsgemäße Verfahren in diesem Zusammenhang vorzugsweise weiterhin vor, dass die Abgasrückführrate erhöht wird, wenn das Voreinspritzmengenplateau einer relativ niedrigen Voreinspritzmenge entspricht.
    Durch die vorstehend erläuterte Veränderung der Abgasrückführrate können in vielen Fällen die Schadstoffemissionswerte und/oder die Geräuschemissionswerte gesenkt werden.
    Zusätzlich oder alternativ zu einer oder beiden der vorstehend erläuterten adaptiven Maßnahmen kann das erfindungsgemäße Verfahren weiterhin vorsehen, dass die zumindest eine adaptive Maßnahme umfasst, dass ein Ansteuerbeginn der Injektoren verändert wird. Die Veränderung des Ansteuerbeginns der Injektoren kann dabei sowohl eine Kraftstoffvoreinspritzung als auch eine Kraftstoffhaupteinspritzung betreffen. Auch die Veränderung des Ansteuerbeginns der Injektoren kann durch geeignete Programmierung der Steuereinrichtung erfolgen.
    Im Zusammenhang mit der Veränderung des Ansteuerbeginns der Injektoren sieht das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise weiterhin vor, dass der Ansteuerbeginn für eine Voreinspritzung je nach Lage des Ausgangspunktes auf dem NOx/PM-Trade-Off nach früh oder spät verschoben wird. Die Richtung hängt dabei vom zu erreichenden Emissionsziel ab. Wird zum Beispiel eine NOx-Verringerung angestrebt, so empfiehlt sich die Adaption des Ansteuerbeginns nach spät, wird eine Rußverringerung angestrebt, so empfiehlt sich eine Adaption des Ansteuerbeginns nach früh.
    Jede zur Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung fällt in den Schutzbereich der zugehörigen Ansprüche.
    Die erfindungsgemäße Kraftstoff-Einspritzanlage baut auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass zur Beeinflussung der Schadstoffemissionswerte und/oder der Geräuschemissionswerte des Verbrennungsmotors die Mehrzahl der Injektoren in zumindest einem vorgegebenen Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie zumindest annähernd gleiche Kennlinienverläufe aufweist, wobei die Ansteuerung der Injektoren durch die Steuereinrichtung durch zumindest eine adaptive Maßnahme beeinflusst wird, die von den annähernd gleichen Kennlinienverläufen abhängt. Auf diese Weise können die Schadstoffemissionswerte und/oder die Geräuschemissionswerte im Vergleich zum Stand der Technik gesenkt werden und es ist in vielen Fällen beispielsweise möglich, vom Gesetzgeber vorgegebene Grenzwerte einzuhalten. Dass die Mehrzahl der Injektoren in zumindest einem vorgegebenen Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie zumindest annähernd gleiche Kennlinienverläufe aufweist, kann insbesondere dadurch sichergestellt werden, dass die Injektoren vor der Zuordnung zu einer jeweiligen Kraftstoff-Einspritzanlage entsprechend ihren Kennlinienverläufen in Klassen eingeteilt werden. Die zumindest eine adaptive Maßnahme wird vorzugsweise durch eine geeignete Programmierung der Steuereinrichtung verwirklicht. Insbesondere wenn diese Programmierung der Steuereinrichtung Regelalgorithmen umfasst, kann die zumindest eine adaptive Maßnahme gegebenenfalls während der Lebensdauer des Verbrennungsmotors an den Verschleiß oder anderen Größen angepasst werden.
    Ähnlich wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist auch bei der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzanlage vorzugsweise vorgesehen, dass der zumindest eine vorgegebene Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie den für eine Kraftstoffvoreinspritzung verwendeten Kennlinienabschnitt umfasst. Ähnlich wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gilt auch hier: Kraftstoff-Einspritzanlagen mit Injektoren, die unterschiedliche Kraftstoffmengen bei einer Kraftstoffvoreinspritzung einspritzen, machen es beim Stand der Technik in vielen Fällen unmöglich, die vorgegebenen Grenzwerte einzuhalten, weil sich die bei der Voreinspritzung eingespritzte Kraftstoffmenge sowohl auf die Schadstoffemission als auch auf den Geräuschpegel stark auswirkt, wie dies eingangs bereits näher erläutert wurde. Die Verwendung von Injektoren, die in diesem Kennlinienbereich zumindest annährend gleiche Eigenschaften aufweisen, für eine Kraftstoff-Einspritzanlage ist daher besonders vorteilhaft.
    Auch bei der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzanlage ist vorzugsweise vorgesehen, dass der zumindest eine vorgegebene Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie ein Plateau der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie umfasst, bei dem eine Veränderung der Ansteuerdauer zumindest keine wesentliche Veränderung der Einspritzmenge bewirkt. Wie bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert wurde, ist der das Plateau bildende Kennlinienabschnitt besonders kritisch, da innerhalb dieses Kennlinienabschnitts über eine Veränderung der Einspritzdauer beim Stand der Technik zumindest keine wesentliche Veränderung der Einspritzmenge bewirkt werden kann. Daher ist auch im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzanlagen die Verwendung von Injektoren mit gleichen oder zumindest mit möglichst ähnlichen Plateaus für eine Kraftstoff-Einspritzanlage besonders vorteilhaft.
    Auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzanlage gelten die vorstehenden Ausführungen insbesondere dann, wenn das Plateau ein Voreinspritzmengenplateau ist.
    Ähnlich wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auch bei der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzanlage vorgesehen sein, dass die zumindest eine adaptive Maßnahme umfasst, dass der Druck in einem der Kraftstoff-Einspritzanlage zugeordneten Kraftstoffspeicher verändert wird.
    Im Zusammenhang mit der Veränderung des Drucks in dem der Kraftstoff-Einspritzanlage zugeordneten Kraftstoffspeicher sieht die erfindungsgemäße Kraftstoff-Einspritzanlage vorzugsweise weiterhin vor, dass der Druck in dem der Kraftstoff-Einspritzanlage zugeordneten Kraftstoffspeicher erhöht wird, um eine Rauchbildung zu verringern, wenn das Voreinspritzmengenplateau einer relativ hohen Voreinspritzmenge entspricht.
    Ähnlich wie das erfindungsgemäße Verfahren kann auch die erfindungsgemäße Kraftstoff-Einspritzanlage in diesem Zusammenhang weiterhin vorsehen, dass der Druck in dem der Kraftstoff-Einspritzanlage zugeordneten Kraftstoffspeicher verringert wird, wenn das Voreinspritzmengenplateau einer relativ niedrigen Voreinspritzmenge entspricht.
    Zusätzlich oder alternativ zu der vorstehend erläuterten adaptiven Maßnahme kann auch bei der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzanlage vorgesehen sein, dass die zumindest eine adaptive Maßnahme umfasst, dass eine Abgasrückführrate verändert wird. Eine entsprechende Veränderung der Abgasrückführrate kann auch in diesem Zusammenhang durch entsprechende Programmierung der Steuereinrichtung erfolgen.
    Im Zusammenhang mit der Veränderung der Abgasrückführrate ist bei der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzanlage vorzugsweise weiterhin vorgesehen, dass die Abgasrückführrate verringert wird, wenn das Voreinspritzmengenplateau einer relativ hohen Voreinspritzmenge entspricht.
    In ähnlicher Weise kann bei der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzanlage in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass die Abgasrückführrate erhöht wird, wenn das Voreinspritzmengenplateau einer relativ niedrigen Voreinspritzmenge entspricht.
    Ähnlich wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzanlage vorgesehen sein, dass die zumindest eine adaptive Maßnahme zusätzlich oder alternativ zu einer oder beiden der vorstehend erläuterten adaptiven Maßnahmen umfasst, dass ein Ansteuerbeginn der Injektoren verändert wird. Eine entsprechende Veränderung des Ansteuerbeginns kann wieder durch geeignete Programmierung der Steuereinrichtung erzielt werden. Im Übrigen wird auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen.
    Im Zusammenhang mit der Veränderung des Ansteuerbeginns der Injektoren ist bei der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzanlage vorzugsweise weiterhin vorgesehen, dass der Ansteuerbeginn für eine Voreinspritzung je nach Lage des Ausgangspunktes auf dem NOx/PM-Trade-Off nach früh oder spät verschoben wird. Die Richtung hängt dabei vom zu erreichenden Emissionsziel ab. Wird zum Beispiel eine NOx-Verringerung angestrebt, so empfiehlt sich die Adaption des Ansteuerbeginns nach spät, wird eine Rußverringerung angestrebt, so empfiehlt sich eine Adaption des Ansteuerbeginns nach früh.
    Der Erfindung liegt somit die Erkenntnis zugrunde, dass durch die Verwendung von klassifizierten Injektoren mit zumindest sehr ähnlichen Kennlinienverläufen, insbesondere in dem Bereich der Kennlinie, der für die Voreinspritzung verwendet wird, und die Durchführung geeigneter adaptiver Maßnahmen, die insbesondere durch geeignete Programmierung der Steuereinrichtung verwirklicht werden können, in vielen Fällen Grenzwerte für die Schadstoffemissionswerte und/oder die Geräuschemissionswerte eingehalten werden können.
    Zeichnungen
    Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnungen noch näher erläutert.
    Es zeigen:
    Figur 1
    den bekannten Zusammenhang zwischen der Partikelemission und der Emission von Stickoxiden für einen Dieselmotor,
    Figur 2
    ein an sich bekanntes Kennlinienfeld, das den Zusammenhang von eingespritzter Kraftstoffmenge und Ansteuerdauer eines Injektors für unterschiedliche Drücke innerhalb eines Kraftstoffspeichers veranschaulicht,
    Figur 3
    den an sich bekannten Zusammenhang zwischen Voreinspritzmenge und Partikelemission sowie Voreinspritzmenge und Geräuschpegel,
    Figur 4
    eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Verbesserung der Schadstoffemissionswerte und/oder der Geräuschemissionswerte, und
    Figur 5
    ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzanlage.
    Beschreibung der Ausführungsbeispiele .
    In Figur 4 ist die Abhängigkeit der Partikelemission PM und des Geräuschpegels G von der Voreinspritzmenge VEM dargestellt. Der um die Voreinspritzmenge VEM2 eingezeichnete senkrechte Korridor ist der Korridor zum Erreichen des Emissionsziels (Nennauslegung). Der von rechts nach links zeigende Pfeil veranschaulicht eine erste Strategie für eine hohe Voreinspritzmenge, während der von links nach rechts zeigende Pfeil eine zweite Strategie für eine niedrige Voreinspritzmenge veranschaulicht. Werden Injektoren 131 mit einer relativ niedrigen Voreinspritzmenge VEM1 eingesetzt, so kann in Kauf genommen werden, dass der sich tatsächlich ergebende Geräuschpegel in einen Sollbereich SOLL verschoben wird, der gesetzlichen Vorgaben noch entspricht, indem zumindest eine adaptive Maßnahme durchgeführt wird. Dies kann erforderlich sein, damit der sich tatsächlich ergebende Partikelemissionswert, der ohne die erfindungsgemäße Lösung für Injektoren 131 mit relativ niedriger Voreinspritzmenge VEM1 außerhalb des Sollbereichs SOLL liegen würde, in den Sollbereich verschoben werden kann. Bei Injektoren 131 mit einer relativ niedrigen Voreinspritzmenge VEM1 kann die Verschiebung der Schadstoffemissionswerte und/oder der Geräuschemissionswerte insbesondere erfolgen, indem der Druck ps in dem der Kraftstoff-Einspritzanlage 10 zugeordneten Kraftstoffspeicher 130 verringert wird, indem die Abgasrückführrate erhöht wird.Der Ansteuerbeginn für eine Voreinspritzung wird dabei je nach Lage des Ausgangspunktes auf dem NOx/PM-Trade-Off nach früh oder spät verschoben wird. Die Richtung hängt dabei vom zu erreichenden Emissionsziel ab. Wird zum Beispiel eine NOx-Verringerung angestrebt, so empfiehlt sich die Adaption des Ansteuerbeginns nach spät, wird eine Rußverringerung angestrebt, so empfiehlt sich eine Adaption des Ansteuerbeginns nach früh. Der von der relativ niedrigen Voreinspritzmenge VEM1 ausgehende Pfeil in Figur 4 veranschaulicht daher nicht eine Verschiebung der Voreinspritzmenge, sondern die Erzielung von im Sollbereich SOLL liegenden Partikelemissionswerten beziehungsweise Geräuschemissionswerten, trotz der eigentlich zu niedrigen Voreinspritzmenge.
    In Figur 4 ist weiterhin ein um eine normale Voreinspritzung VEM2 gelegener Bereich eingezeichnet, der keine adaptive Maßnahmen erfordert.
    In ähnlicher Weise ist es für Injektoren 131 mit einer relativ hohen Einspritzmenge VEM3 möglich, Schadstoffemissionswerte, insbesondere Partikelemissionswerte, und Geräuschemissionswerte zu erzielen, die in dem Sollbereich SOLL liegen, obwohl dies mit Injektoren 131 mit einer relativ hohen Voreinspritzmenge VEM3 gemäß dem Stand der Technik nicht möglich war. In diesem Fall kann die zumindest eine adaptive Maßnahme insbesondere vorsehen, dass der Druck ps in einem der Kraftstoff-Einspritzanlage 10 zugeordneten Kraftstoffspeicher. 130 erhöht wird, dass die Abgasrückführrate verringert wird. Wie erwähnt kann zusätzlich oder alternativ vorgesehen sein, dass der Ansteuerbeginn für eine Voreinspritzung je nach Lage des Ausgangspunktes auf dem NOx/PM-Trade-Off nach früh oder spät verschoben wird. Die Richtung hängt dabei vom zu erreichenden Emissionsziel ab. Wird zum Beispiel eine NOx-Verringerung angestrebt, so empfiehlt sich die Adaption des Ansteuerbeginns nach spät, wird eine Rußverringerung angestrebt, so empfiehlt sich eine Adaption des Ansteuerbeginns nach früh.
    Figur 5 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzanlage. In Figur 5 sind die für das Verständnis der Erfindung erforderlichen Bauteile einer insgesamt mit 10 bezeichneten Kraftstoff-Einspritzanlage einer Brennkraftmaschine mit Hochdruckeinspritzung dargestellt. Die dargestellte Kraftstoff-Einspritzanlage 10 wird üblicherweise auch als Common-Rail-System bezeichnet.
    Mit 100 ist ein Kraftstofftank bezeichnet. Der Kraftstofftank 100 steht über ein erstes Filter 105 und eine Vorförderpumpe 110 mit einem zweiten Filtermittel 115 in Verbindung. Von dem zweiten Filtermittel 115 gelangt der Kraftstoff über eine Leitung zu einer Hochdruckpumpe 125. Die Verbindungsleitung zwischen dem Filtermittel 115 und der Hochdruckpumpe 125 steht über ein Niederdruckbegrenzungsventil 145 mit dem Kraftstofftank 100 in Verbindung. Die Hochdruckpumpe 125 steht mit einem Rail oder Kraftstoffspeicher 130 in Verbindung. Das Rail 130 steht über Kraftstoffleitungen mit verschiedenen Injektoren 131 in Kontakt. Über ein Druckablassventil 135 ist das Rail 130 mit dem Kraftstofftank 100 verbindbar. Das Druckablassventil 135 ist mittels einer Spule 136 steuerbar.
    Die Leitungen zwischen dem Ausgang der Hochdruckpumpe 125 und dem Eingang des Druckriegelventils 135 werden als Hochdruckbereich bezeichnet. In diesem Bereich steht der Kraftstoff unter hohem Druck. Der Druck im Hochdruckbereich wird mittels eines Sensors 140 erfasst. Die Leitungen zwischen dem Tank 100 und der Hochdruckpumpe 125 werden als Niederdruckbereich bezeichnet.
    Eine Steuerung 160, über die die erfindungsgemäßen adaptiven Maßnahmen verwirklicht werden, beaufschlagt die Hochdruckpumpe 125 mit einem Ansteuersignal AP, die Injektoren 131 mit einer Ansteuersignal A und/oder das Druckablassventil 135 mit einem Ansteuersignal AV. Die Steuereinrichtung 160 verarbeitet verschiedene Signale verschiedener Sensoren 165, die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine und/oder des Kraftfahrzeugs, das die Brennkraftmaschine antreibt, charakterisieren. Ein solcher Betriebszustand ist beispielsweise die Drehzahl N der Brennkraftmaschine.
    Diese Einrichtung arbeitet wie folgt: Der Kraftstoff, der sich in dem Kraftstofftank 100 befindet, wird von der Vorförderpumpe 110 durch die Filtermittel 105 und 115 gefördert.
    Steigt der Druck im Niederdruckbereich auf unzulässig hohe Werte an, so öffnet das Niederdruckbegrenzungsventil 145 und gibt die Verbindung zwischen dem Ausgang der Vorförderpumpe 110 und dem Kraftstofftank 100 frei.
    Die Hochdruckpumpe 125 fördert die Kraftstoffmenge Q1 vom Niederdruckbereich in den Hochdruckbereich. Die Hochdruckpumpe 125 baut im Rail 130 einen sehr hohen Druck auf. Üblicherweise werden bei Systemen für fremdgezündete Brennkraftmaschinen Druckwerte von etwa 30 bis 100 bar und selbstzündenden Brennkraftmaschinen Druckwerte von etwa 1000 bis 2000 bar erzielt. Über die Injektoren 131 kann der Kraftstoff unter hohem Druck den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine zugemessen werden.
    Mittels des Sensors 140 wird der Druck ps im Rail beziehungsweise im gesamten Hochdruckbereich erfasst. Mittels der steuerbaren Hochdruckpumpe 125 und/oder des Druckablassventils 135 wird der Druck im Hochdruckbereich geregelt.
    Als Förderpumpe 110 werden üblicherweise Elektrokraftstoffpumpen eingesetzt. Für höhere Fördermengen, die insbesondere bei Nutzkraftfahrzeugen erforderlich sind, können auch mehrere parallel geschaltete Vorförderpumpen eingesetzt werden.
    Die bis hier beschriebene Struktur der in Figur 5 dargestellten Kraftstoff-Einspritzanlage ist an sich bekannt. Erfindungsgemäß ist jedoch vorgesehen, dass die Injektoren 131 in zumindest einem vorgegebenen Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie EM(T) möglichst ähnliche Kennlinienverläufe aufweisen und dass die Ansteuerung der Injektoren 131 durch die Steuereinrichtung 160 im Vergleich zum Stand der Technik durch zumindest eine der bereits erläuterten adaptive Maßnahme verändert wird, die von den annährend gleichen Kennlinienverläufen abhängt.
    Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen.

    Claims (25)

    1. Verfahren zur Beeinflussung der Schadstoffemissionswerte und/oder der Geräuschemissionswerte eines eine Kraftstoff-Einspritzanlage (10) aufweisenden Verbrennungsmotors, insbesondere eines Dieselmotors, wobei die Kraftstoff-Einspritzanlage (10) eine Mehrzahl von Injektoren (131) aufweist, die dazu vorgesehen sind, bei entsprechender Ansteuerung durch eine Steuereinrichtung (160), Kraftstoff in die Zylinder des Verbrennungsmotors einzuspritzen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
      a) Zuordnen der Mehrzahl der Injektoren (131) zu einer jeweiligen Kraftstoff-Einspritzanlage (10) derart, dass die ausgewählte Mehrzahl von Injektoren (131) in zumindest einem vorgegebenen Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie (EM(T)) möglichst ähnliche Kennlinienverläufe aufweisen, und
      b) Durchführen von zumindest einer adaptiven Maßnahme in Abhängigkeit von den möglichst ähnlichen Kennlinienverläufen, um die Ansteuerung der Injektoren (131) durch die Steuereinrichtung (160) zu beeinflussen.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine vorgegebene Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie (EM(T)) den für eine Kraftstoffvoreinspritzung verwendeten Kennlinienabschnitt umfasst.
    3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine vorgegebene Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie (EM(T)) ein Plateau (P) der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie (EM(T)) umfasst, bei dem eine Veränderung der Ansteuerdauer (T) zumindest keine wesentliche Veränderung der Einspritzmenge (EM) bewirkt.
    4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Plateau (P) ein Voreinspritzmengenplateau (P) ist.
    5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine adaptive Maßnahme umfasst, dass der Druck (ps) in einem der Kraftstoff-Einspritzanlage (10) zugeordneten Kraftstoffspeicher (130) verändert wird.
    6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck (ps) in dem der Kraftstoff-Einspritzanlage (10) zugeordneten Kraftstoffspeicher (130) erhöht wird, wenn das Voreinspritzmengenplateau (P) einer relativ hohen Voreinspritzmenge (VEM) entspricht.
    7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck (ps) in dem der Kraftstoff-Einspritzanlage (10) zugeordneten Kraftstoffspeicher (130) verringert wird, wenn das Voreinspritzmengenplateau (P) einer relativ niedrigen Voreinspritzmenge (VEM) entspricht.
    8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine adaptive Maßnahme umfasst, dass eine Abgasrückführrate verändert wird.
    9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführrate verringert wird, wenn das Voreinspritzmengenplateau (P) einer relativ hohen Voreinspritzmenge (VEM) entspricht.
    10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführrate erhöht wird, wenn das Voreinspritzmengenplateau (P) einer relativ niedrigen Voreinspritzmenge (VEM) entspricht.
    11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine adaptive Maßnahme umfasst, dass ein Ansteuerbeginn der Injektoren (131) verändert wird.
    12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansteuerbeginn für eine Voreinspritzung je nach Lage des Ausgangspunktes auf dem NOx/PM-Trade-Off nach früh oder spät verschoben wird.
    13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
    14. Kraftstoff-Einspritzanlage für einen Verbrennungsmotor, insbesondere für einen Dieselmotor, wobei die Kraftstoff-Einspritzanlage eine Mehrzahl von Injektoren (131) umfasst, die dazu vorgesehen sind, bei entsprechender Ansteuerung durch eine Steuereinrichtung (160), Kraftstoff in die Zylinder des Verbrennungsmotors einzuspritzen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beeinflussung der Schadstoffemissionswerte und/oder der Geräuschemissionswerte des Verbrennungsmotors die Mehrzahl der Injektoren (131) in zumindest einem vorgegebenen Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie (EM(T)) zumindest annähernd gleiche Kennlinienverläufe aufweist, wobei die Ansteuerung der Injektoren (131) durch die Steuereinrichtung (160) durch zumindest eine adaptive Maßnahme beeinflusst wird, die von den annähernd gleichen Kennlinienverläufen abhängt.
    15. Kraftstoff-Einspritzanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine vorgegebene Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie (EM(T)) den für eine Kraftstoffvoreinspritzung verwendeten Kennlinienabschnitt umfasst.
    16. Kraftstoff-Einspritzanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine vorgegebene Abschnitt der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie (EM(T)) ein Plateau (P) der Einspritzmengen-Ansteuerdauer-Kennlinie (EM(T)) umfasst, bei dem eine Veränderung der Ansteuerdauer (T) zumindest keine wesentliche Veränderung der Einspritzmenge (EM) bewirkt.
    17. Kraftstoff-Einspritzanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Plateau (P) ein Voreinspritzmengenplateau (P) ist.
    18. Kraftstoff-Einspritzanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine adaptive Maßnahme umfasst, dass der Druck (ps) in einem der Kraftstoff-Einspritzanlage (10) zugeordneten Kraftstoffspeicher (130) verändert wird.
    19. Kraftstoff-Einspritzanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck (ps) in dem der Kraftstoff-Einspritzanlage (10) zugeordneten Kraftstoffspeicher (130) erhöht wird, wenn das Voreinspritzmengenplateau (P) einer relativ hohen Voreinspritzmenge (VEM) entspricht.
    20. Kraftstoff-Einspritzanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck (ps) in dem der Kraftstoff-Einspritzanlage (10) zugeordneten Kraftstoffspeicher (130) verringert wird, wenn das Voreinspritzmengenplateau (P) einer relativ niedrigen Voreinspritzmenge (VEM) entspricht.
    21. Kraftstoff-Einspritzanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine adaptive Maßnahme umfasst, dass eine Abgasrückführrate verändert wird.
    22. Kraftstoff-Einspritzanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführrate verringert wird, wenn das Voreinspritzmengenplateau (P) einer relativ hohen Voreinspritzmenge (VEM) entspricht.
    23. Kraftstoff-Einspritzanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführrate erhöht wird, wenn das Voreinspritzmengenplateau (P) einer relativ niedrigen Voreinspritzmenge (VEM) entspricht.
    24. Kraftstoff-Einspritzanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine adaptive Maßnahme umfasst, dass ein Ansteuerbeginn der Injektoren (131) verändert wird.
    25. Kraftstoff-Einspritzanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansteuerbeginn für eine Voreinspritzung je nach Lage des Ausgangspunktes auf dem NOx/PM-Trade-Off nach früh oder spät verschoben wird.
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