DE102004031296A1 - Internal combustion engine operating method, by determining operating parameters in synchronism with ignition and not based on model when unsteady state occurs during operation of engine - Google Patents

Abstract

The method involves providing operating parameters for a steady state, a first portion of the parameters being known, and a second portion being determined based on a model, and used to drive the engine to produce a required torque. When an unsteady state occurs in the engine during operation, the operating parameters are determined in synchronism with the ignition, and not based on a model.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine. Es ist bekannt, das Verhalten einer Brennkraftmaschine mittels eines Modells zu beschreiben, welches einen stationären Zustand im Betrieb der Brennkraftmaschine voraussetzt und wobei der stationäre Zustand über Betriebsparameter der Brennkraftmaschine bestimmt ist. Dabei besteht ein erster Teil von Betriebsparametern, welche für das Modell der Brennkraftmaschine, nach dem die Steuerung erfolgt, vorgegeben sind oder aber in anderer Weise feststehen, beispielsweise aufgrund anderer Rahmenbedingungen. Aufgrund des Modells der Brennkraftmaschine werden dann die Größen eines zweiten Teils der Betriebsparameter bestimmt, und zwar derart, dass sich eine bestimmte Betriebsgröße, wie beispielsweise ein Solldrehmoment, für die Brennkraftmaschine ergibt. Aufgrund der ermittelten Größen des zweiten Teils der Betriebsparameter werden Aktoren der Brennkraftmaschine im Sinne des Erzeugens der Größen für den zweiten Teil der Betriebsparameter angesteuert. In dieser Weise kann das Verhalten einer Brennkraftmaschine aufgrund des einen stationären Zustand beschreibenden Modells für Betriebsparameter entsprechend berechnet werden. Die Modellbildung und die Bestimmung der Betriebsparameter führt dabei zu einem guten und günstigen Betrieb der Brennkraftmaschine.The The present invention relates to a method for operating a Internal combustion engine. It is known, the behavior of an internal combustion engine by means of of a model describing a stationary state assumes during operation of the internal combustion engine and wherein the stationary state via operating parameters the internal combustion engine is determined. There is a first part of operating parameters, which for the model of the internal combustion engine, after which the control takes place, are predetermined or otherwise fixed, for example due to other conditions. Due to the model of the internal combustion engine then become the sizes of a second part of the operating parameters, in such a way that a certain company size, such as For example, a target torque for the internal combustion engine results. Due to the determined sizes of the second part of the operating parameters are actuators of the internal combustion engine in the sense of generating the quantities for the second Part of the operating parameters controlled. In this way, that can Behavior of an internal combustion engine due to a steady state descriptive model for Operating parameters are calculated accordingly. The modeling and the determination of the operating parameters leads to a good and Great Operation of the internal combustion engine.

Es können jedoch instationäre Zustände hinsichtlich der Brennkraftmaschine in deren Betrieb auftreten. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn zwischen zwei Betriebsarten einer Brennkraftmaschine mit direkter Kraftstoffeinspritzung ein Umschalten erfolgt oder wenn ein Umschalten zwischen zwei unterschiedlichen Geometrien der Steuerventile (Eventdauer, Ventilhub) der Brennkraftmaschine erfolgt. Unterschiedliche Betriebsarten der Kraftstoffeinbringung können dabei in einem unterschiedlichen Niveau des Einspritzdruckes und/oder in Zeitdauer und Kraftstoffmengenverhältnis einer Voreinspritzung zu einer Haupteinspritzung liegen.It can but transient conditions occur in the operation of the internal combustion engine. This is the case, for example, when between two modes an internal combustion engine with direct fuel injection Switching occurs or when switching between two different ones Geometries of the control valves (event duration, valve lift) of the internal combustion engine he follows. Different modes of fuel delivery can doing so in a different level of injection pressure and / or in duration and fuel quantity ratio of a pilot injection lie to a main injection.

Das Beschreiben einer Brennkraftmaschine in einem solchen instationären Zustand aufgrund eines Modells ist extrem rechenaufwändig, da die Modellbildung für solche instationäre Zustände den Aufwand an das Modell und auch an die Rechenleistung der Motorsteuerung erheblich steigert. Insbesondere die erforderliche Rechenleistung zur aufwändigen Modellbildung instationärer Zustände, welche über den Gesamtzeitraum des Betriebes der Brennkraftmaschine gesehen sehr selten erfolgt, erhöht die Anforderungen an die Hardware und verteuert das einzelne Motorsteuergerät in erheblicher Weise.The Describe an internal combustion engine in such a transient state due to a model is extremely computationally expensive, because the modeling for such unsteady conditions the effort on the model and also on the computing power of the engine control significantly increases. In particular, the required computing power for elaborate modeling unsteady Conditions, which about the Total period of operation of the internal combustion engine seen very much rarely occurs, increases the hardware requirements and makes the individual engine control unit considerably more expensive Wise.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Brennkraftmaschine so zu betreiben, dass trotz des Vorhandenseins instationärer Zustände der Brennkraftmaschine zu jedem Zeitpunkt eine gültige Bestimmungen für die Größe des zweiten Teils der Betriebsparameter ermöglicht wird.task the invention is therefore to operate an internal combustion engine so in spite of the presence of transient conditions of the internal combustion engine a valid one at any time Provisions for the size of the second Part of the operating parameters allows becomes.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß der Erfindung gelöst. Bei einer Brennkraftmaschine sind zum Betreiben der Brennkraftmaschine Betriebsparameter gegeben, welche im Bereich eines stationären Zustandes gültig sind. Die Größen eines ersten Teiles der Betriebsparameter sind dabei bekannt, die Größen eines zweiten Teils der Betriebsparameter werden aufgrund eines Modells derart ermittelt, dass die Brennkraftmaschine ein Solldrehmoment erzeugt. Sobald im Betrieb der Brennkraftmaschine ein instationärer Zustand auftritt, wird vom modellbasierten auf ein zündsynchrones Ermitteln der Größen von Betriebsparametern übergegangen.These Task is solved by a method according to the invention. at an internal combustion engine are operating parameters for operating the internal combustion engine given, which are valid in the range of a stationary state. The sizes of a The first part of the operating parameters are known, the sizes of a second part of the operating parameters are based on a model determined such that the internal combustion engine is a target torque generated. Once in the operation of the internal combustion engine, a transient condition occurs from model-based to firing synchronous Sizes of Operating parameters passed.

Es erfolgt also gemäß der Erfindung beim Vorliegen von instationären Zuständen des Betriebs der Brennkraftmaschine kein Ermitteln der Betriebsparameter aufgrund eines Modells. Auf die modellbasierte Ermittlung der Betriebsparameter wird verzichtet, solange ein instationärer Zustand vorliegt.It takes place according to the invention in the presence of transient states the operation of the internal combustion engine no determination of the operating parameters due to a model. On the model-based determination of the operating parameters is waived as long as a transient condition exists.

Das Erfordernis des Vorliegens eines Modells für instationäre Zustände der Brennkraftmaschine wird vermieden. Es wird auf eine zündsynchrone Ermittlung der Größen von Betriebsparametern übergegangen. Somit stehen Werte für die Betriebsparameter, insbesondere den zweiten Teil der Betriebsparameter, zur Verfügung und werden jeweils entsprechend dem einzelnen Zündvorgang vorab ermittelt und eingesteuert. Dies erlaubt den Betrieb der Brennkraftmaschine in einem instationären Betriebszustand. Allerdings ist zumindest für den Zeitpunkt des instationären Zustandes keine modellbasierte Regelung mehr gegeben, sondern es wird mehr auf einen Steuerungsvor gang übergegangen. Dies ist jedoch hinnehmbar, da sich instationäre Zustände einer Brennkraftmaschine nur über kurze Zeiträume und nicht über einen andauernden Betriebszeitraum der Brennkraftmaschine hinweg erstrecken.The Requirement of having a model for transient conditions of the internal combustion engine is avoided. It is based on an ignition-synchronous determination of the Sizes of Operating parameters passed. Thus, values stand for the operating parameters, in particular the second part of the operating parameters, to disposal and are each determined in advance according to the individual ignition and be controlled. This allows the operation of the internal combustion engine in a transient Operating condition. However, at least for the time of the transient state No more model-based regulation, but more changed over to a control process. However, this is acceptable, since transient states of an internal combustion engine only over short periods and not over a continuous operating period of the internal combustion engine away extend.

Instationäre Zustände treten nur als Übergangsphasen zwischen zwei voneinander unterschiedlichen stationären Zuständen auf. Dennoch ermöglicht es die Erfindung in günstiger Weise die Brennkraftmaschine auch für instationäre Zustände zu betreiben und dabei Betriebsparameter zu ermitteln. Der rechnerische Aufwand zur Ermittlung der Betriebsparameter wird in erheblicher Weise abgesenkt, weil aufwändige Modelle und hohe Rechenleistung für die instationären Zustände nicht erforderlich sind.Instationary states occur only as transitional phases between two different stationary states. Still possible it is cheaper in the invention Way the internal combustion engine to operate for transient conditions and thereby Determine operating parameters. The arithmetic effort for the determination the operating parameter is lowered significantly because complex Models and high computing power for the transient states not required are.

Dabei können die verwendeten Modelle vor und nach einem Umschaltvorgang sowohl hinsichtlich der verwendeten Parameter als auch der Zuordnung der Parameter in ersten und zweiten Teil sowohl einander entsprechen als auch abweichend voneinander gestaltet sein.there can the models used before and after a switching operation both with regard to the parameters used as well as the assignment of the Parameters in the first and second part both correspond to each other as well as deviating from each other.

Gemäß bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Betriebsparameter wenigstens ein Teil der Größen aus Füllungsgrad der Brennkammern, Zündzeitpunkt, Zündungsverlauf, Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Brennkammer, Abgasrückführrate und die Drehzahl der Brennkraftmaschine herangezogen werden. Diese Liste der Parameter stellt keine abschließende Aufzählung dar. Vielmehr können neben genannten Größen auch noch weitere Größen als Parameter herangezogen werden.According to preferred Embodiment of the invention is provided that as operating parameters at least part of the sizes fill factor combustion chambers, ignition timing, Ignition history, air-fuel ratio in the combustion chamber, exhaust gas recirculation rate and the speed of the internal combustion engine are used. This list the parameter is not an exhaustive enumeration mentioned sizes also more sizes than Parameters are used.

Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass Drehzahl und Füllungsgrad der Brennkammern stimmt bzw. gemessen werden. Typischerweise ist die Grehzahl einer Brennkraftmaschine ein Messwert und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird vorzugsweise so bestimmt, dass bei der vorliegenden Drehzahl eine besonders günstige Verbrennung und damit hinsichtlich Verbrauch und/oder Abgasentwicklung günstige Betriebszustände erzeugt werden. Insbesondere kann auch das Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch eine Regeleinrichtung vorgegeben sein, die das Brenngas im Hinblick auf eine stromabwärts der Brennkraftmaschine erfolgende Abgasaufbereitung anpasst. Dementsprechend gehören die Betriebsparameter dem zweiten Teil der Betriebsparameter an und werden über ein Modell bestimmt. Es sind dies insbesondere der Füllungsgrad und der Zündzeitpunkt der Brennkraftmaschine, soweit es sich nicht um einen Selbstzünder handelt. Die Verwendung dieser Parameter als Betriebsparameter und die Aufteilung der Betriebsparameter in den ersten Teil von Betriebsparametern und den zweiten Teil von Betriebsparametern entspricht üblichen Ausgestaltungen von Brennkraftmaschinen, wie sie auch hier verwendet werden können.there is provided in particular that the speed and degree of filling of the combustion chambers is correct or measured. Typically, the speed of an internal combustion engine a reading and the air-fuel ratio is preferably determined so that at the present speed especially cheap Combustion and thus generates favorable operating conditions with regard to consumption and / or exhaust gas development become. In particular, the air-fuel ratio can also be given a control device, the fuel gas in terms on a downstream Adapting the internal combustion engine exhaust gas treatment adapts. Accordingly belong the operating parameters to the second part of the operating parameters and be over a model determined. These are in particular the degree of filling and the ignition timing the internal combustion engine, as far as it is not a diesel. The use of these parameters as operating parameters and the division the operating parameters in the first part of operating parameters and the second part of operating parameters corresponds to usual Embodiments of internal combustion engines, as used here can be.

Gemäß vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass als instationärer Zustand der Brennkraftmaschine ein Wechsel zwischen zwei Betriebsarten einer Direkteinspritzung des Kraftstoffes stattfindet. Es ist bekannt, dass durch einen Wechsel des Einspritzverhaltens der Einspritzanlage eine leistungs-/verbrauchsoptimierte Anpassung des Betriebs der Brennkraftmaschine möglich ist. So kann zum Beispiel zu einem Zeitpunkt eine Voreinspritzung von Kraftstoff stattfinden, während in anderen Betriebssituationen der Brennkraftmaschine eine solche Voreinspritzung nicht erforderlich ist. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn unterschiedliche Betriebsarten hinsichtlich der Gemischaufbereitung vorliegen. So ist es möglich, in einem bestimmten Leistungsbereich eine Brennkraftmaschine als sogenannten Magermotor zu betreiben, bei dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis mager, also mit einem überstöchiometrischen Kraftstoffverhältnis (λ > 1) betrieben wird, während bei anderen Leistungsanforderungen an die Brennkraftmaschine ein stöchiometrisches oder unterstöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis gegeben sein kann, also ein normaler oder ein fetter Betrieb der Brennkraftmaschine. Die Übergänge zwischen solchen Betriebszuständen stellen Diskontinuitäten im Betrieb dar, die zu instationären Zuständen bezüglich dem verwendeten Modell der Brennkraftmaschine führen und nicht mehr durch ein stationäres Modell der Brennkraftmaschine darstellbar sind, so dass eine modellbasierte Regelung ohne Berücksichtigung der instationären Zustände nicht möglich wäre. Gemäß vorteilhafter Ausgestaltung kann der instationäre Zustand auch in einer temporären Zylinderabschaltung einzelner oder aller Brennkammern der Brennkraftmaschine bestehen.According to advantageous Embodiment of the invention is provided that as a transient state of Internal combustion engine a change between two operating modes Direct injection of the fuel takes place. It is known, that by changing the injection behavior of the injection system a Power / consumption optimized adaptation of the operation of the internal combustion engine possible is. So, for example, at one time a pilot injection take place from fuel while in other operating situations of the internal combustion engine such Pre-injection is not required. This can be especially true then be the case when different modes of operation regarding the mixture preparation available. So it is possible in a particular Power range an internal combustion engine as a so-called lean engine operate at which the air-fuel ratio lean, that is with a superstoichiometric Fuel ratio (λ> 1) is operated, while at other power requirements of the internal combustion engine stoichiometric or sub-stoichiometric air-fuel ratio given can be, so a normal or a fat operation of the internal combustion engine. The transitions between such operating conditions make discontinuities in operation, that too unsteady states in terms of lead the used model of the internal combustion engine and not by a stationary Model of the internal combustion engine are representable, so that a model-based Regulation without consideration the transient conditions not possible would. According to advantageous Design can be the transient Condition also in a temporary Cylinder shutdown of individual or all combustion chambers of the internal combustion engine consist.

Ein weiteres Beispiel für instationäre Zustände liegt dann vor, wenn die Brennkraftmaschine eine Verstelleinrichtung für die Geometrie der Steuerventile, insbesondere der Lufteinlassventile in die Brennkammern aufweist. Es sind Ventilverstelleinrichtungen bekannt, über die diskret oder kontinuierlich die Ventilöffnungsdauer (Eventdauer) und/oder der Ventilhub von Steuerventilen der Brennkammern der Brennkraftmaschine veränderbar sind. Auch hier stellt ein Umschaltvorgang zwischen unterschiedlichen wirksamen Geometrien der Steuerventile der Brennkraftmaschinen die Diskontinuitäten im Betriebszustand dar und ein stationäres Modell ist nicht mehr geeignet das Verhalten der Brennkraftmaschine zu beschreiben.One another example of unsteady conditions occurs when the internal combustion engine is an adjusting device for the Geometry of the control valves, in particular the air intake valves has in the combustion chambers. They are valve adjustment devices known, about the discrete or continuous valve duration (event duration) and / or the valve lift of control valves of the combustion chambers of the internal combustion engine variable are. Again, a switching between different effective geometries of the control valves of the internal combustion engine Discontinuities in the Operating state and a stationary model is no longer suitable to describe the behavior of the internal combustion engine.

Es entspricht einer vorteilhaften Verwendung der Erfindung, wenn beim Vorliegen solcher instationärer Zustände die Ermittlung wenigstens der Betriebsparameter des zweiten Teils eine zündsynchrone Ermittlung anstelle der modellbasierten Ermittlung erfolgt. Es wird durch diese Maßnahme ermöglicht, dass die Brennkraftmaschine auch während einer solchen Übergangsphase, also eines solchen Schaltvorganges oder Umstellvorganges in einem definierten Zustand betrieben werden kann, ohne dass es erforderlich ist, in aufwändiger Rechenarbeit und mit großem Rechenaufwand den instationären Zustand zu modellieren.It corresponds to an advantageous use of the invention, when at Presence of such unsteady conditions the determination of at least the operating parameters of the second part an ignition synchronous Determination instead of model-based determination. It will by this measure allows that the internal combustion engine also during such a transitional phase, So such a switching process or Umstellvorganges in one defined state can be operated without it being necessary is, in more elaborate Arithmetic work and with big Computing the transient To model state.

Dabei entspricht es besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung, wenn wenigstens die Betriebsparameter des zweiten Teils der Betriebsparameter der Brennkraftmaschine synchron ermittelt werden. Darüber hinaus können auch weitere Betriebsparameter der Brennkraftmaschine zündsynchron ermittelt werden, es kann sich insbesondere auch um eine zündsynchrone Ermittlung der Betriebsparameter Zündzeitpunkt, Füllungsgrad, Luft-Kraftstoff-Gemisch handeln.It corresponds to a particularly advantageous embodiment of the invention, if at least the operating parameters of the second part of the operating parameters of the internal combustion engine are determined synchronously. In addition, other operating parameters of the internal combustion engine can be determined in synchronism with the ignition, in particular it can also be an ignition-synchronous determination of the operation sparameter ignition timing, degree of filling, air-fuel mixture act.

Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die zündsynchrone Ermittlung von Betriebsparametern aufgrund einfacher Zuordnungsfunktionen, beispielsweise in Abhängigkeit eines Solldrehmoments und einer Motordrehzahl ermittelt werden. Anstelle von Zuordnungsfunktionen können auch Kennfelder und/oder Kennlinien zur Ermittlung der Betriebsparameter herangezogen werden. Die Verwendung von einfachen Zuordnungsfunktionen anstelle eines Modells, wobei die Zuordnungsfunktionen auch in Form von Kennfeldern oder Kennlinien ausgedrückt sein können, ermöglicht eine schnelle Ermittlung der Werte der Betriebsparameter. Sie können dadurch, dass sie für jeden einzelnen Zündvorgang ermittelt werden, den instationären Verhältnissen der Brennkraftmaschine rasch nachgeführt werden, andererseits ist der Berechnungsaufwand und der Speicheraufwand für die Bereitstellung der Zuordnungsfunktionen bzw. Kennlinien und Kennfelder entsprechend eingeschränkt, so dass keine allzu großen Anforderungen an die zur Durchführung der zündsynchronen Ermittlung der Werte erforderliche Rechenleistung gestellt werden.A preferred embodiment provides that the ignition synchronous determination of Operating parameters due to simple assignment functions, for example dependent on a target torque and an engine speed can be determined. Instead of assignment functions can also maps and / or Characteristics are used to determine the operating parameters. The use of simple mapping functions instead of a model, wherein the assignment functions also in the form of maps or Characteristics can, allows a quick determination of the values of the operating parameters. You can do that she for every single ignition be determined, the transient conditions the internal combustion engine are tracked quickly, on the other hand the computational overhead and memory overhead of providing the mapping functions or characteristic curves and maps accordingly restricted, so that not too big Requirements for implementation the ignition-synchronous determination the values required computing power are provided.

Gemäß bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Vorliegen eines instationären Zustandes als beendet angesehen wird, wenn eine bestimmte, vorgegebene Anzahl von Arbeitsspielen der Brennkraftmaschine seit Beginn des instationären Zustandes stattgefunden hat. Dies ist eine einfache Maßnahme zur Bestimmung der Dauer des Vorliegens eines instationären Zustandes. Die vorgegebene Anzahl kann dabei in Abhängigkeit der Art des instationären Zustandes erfolgen. Es erspart jedoch eine Überwachung, ob das Vorliegen des instationären Zustandes beendet wurde. Dabei kann die Anzahl von Arbeitsspielen auch aufgrund von Informationen über die Entwicklung und das Zeitverhalten des instationären Zustandes beispielsweise aus konstruktiven Gegebenheiten ermittelt sein. Es kann für die Umschaltvorgänge der Steuerventile einer Brennkraftmaschine bekannt sein, wie viele Arbeitsspiele benötigt werden, bis alle Brennkammern einer Brennkraftmaschine umgestellt sind und sich wieder stabile Strömungsverhältnisse der Luftansaugung eingestellt haben. Es entspricht bevorzugter Ausgestaltung, wenn die vorgegebene Anzahl von Arbeitsspielen einem Vielfachen der Anzahl von Brennkammern der Brennkraftmaschine entspricht. Die Anzahl der Arbeitsspiele wird damit ein Vielfaches der Zündzyklen der Brennkraftmaschine betragen und es ist die gleiche Anzahl von Arbeitsspielen für jede der Brennkammern einem instationären Zustand zugerechnet. Dies sorgt in günstiger Weise für einen gleichmäßigen Betrieb aller Brennkammern der Brennkraftmaschine.According to preferred Embodiment of the invention is provided that the presence of a unsteady State is considered to be terminated when a given, given Number of working cycles of the internal combustion engine since the beginning of the transient state took place. This is a simple measure to determine the duration of the Presence of a transient State. The predetermined number can depend on the nature of the transient Condition done. However, it saves monitoring whether that is present of the transient Condition was ended. Thereby the number of working games can be also due to information about the development and the time behavior of the transient state be determined for example from structural conditions. It can for the switching operations the control valves of an internal combustion engine to be known how many Working games needed be changed until all the combustion chambers of an internal combustion engine are and again stable flow conditions have set the air intake. It corresponds to preferred embodiment, if the given number of working games multiples the number of combustion chambers of the internal combustion engine corresponds. The Number of cycles becomes a multiple of the ignition cycles amount of the internal combustion engine and it is the same number of Working games for each of the combustion chambers is attributed to a transient condition. This makes it cheaper Way for a smooth operation all combustion chambers of the internal combustion engine.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird auf den Beginn eines instationären Zustandes geschlossen, wenn im Betrieb der Brennkraftmaschine ein Umschaltvorgang eingeleitet wird. Das Vorliegen eines Umschaltvorganges in der Brennkraftmaschine ist in günstiger Weise über entsprechende Signale erfassbar, da in einer Steuereinrichtung der Zeitpunkt festgelegt werden muss, wann ein solcher Umschaltvorgang stattfindet. Sobald ein solches Signal vorliegt ist bekannt, dass ein instationärer Zustand eintreten wird und auf die entsprechende zündsynchrone Ermittlung der Werte für Betriebsparameter kann umgeschaltet werden.In Another embodiment of the invention is at the beginning of a unsteady State closed when in the operation of the internal combustion engine Switching process is initiated. The presence of a switching process in the internal combustion engine is in a favorable manner via appropriate Signals detected, since set in a control device of the time must be when such a switching operation takes place. As soon as such a signal is known to be a transient state will occur and on the appropriate ignition synchronous determination of Values for Operating parameter can be switched.

Im Übrigen ist die Erfindung nachfolgend auch anhand des in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur in schematischer Darstellung das Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.Incidentally, is the invention below also with reference to the single figure illustrated embodiment explained in more detail. there the single figure shows a schematic representation of the flow chart a method according to the invention.

Gemäß dem Schritt 501 des Verfahrens erfolgt die Ermittlung des zweiten Teils der Betriebsparameter der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit des ersten Teils von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine und aufgrund der Verwendung eines Modells, welches den stationären Zustand der Brennkraftmaschine vorsieht, wobei die Ermittlung beispielsweise so erfolgt, dass die Brennkraftmaschine ein Solldrehmoment erzeugt. Gemäß dem Schritt 502 des Verfahrens wird überprüft, ob ein instationärer Zustand vorliegt. Ist dies nicht der Fall, so wird zum Schritt 501 zurückgesprungen und das stationäre Modell wird zur Bestimmung des zweiten Teils der Betriebsparameter weiterverwendet.According to the step 501 According to the method, the second part of the operating parameters of the internal combustion engine is determined as a function of the first part of operating parameters of the internal combustion engine and due to the use of a model which provides for the stationary state of the internal combustion engine, the determination taking place, for example, such that the internal combustion engine generates a setpoint torque. According to the step 502 The procedure checks whether there is a transient state. If this is not the case, then it becomes a step 501 The stationary model is used to determine the second part of the operating parameters.

Im Schritt 502 wird beispielsweise dann auf das Vorliegen eines instationären Zustandes geschlossen, wenn der Beginn eines Umschaltvorganges einer Nockenwellenverstelleinrichtung oder des Verwendens einer anderen Einspritzweise des Kraftstoffes bei einer Kraftstoffdirekteinspritzung vorliegt. In diesem Fall wird dann zum Schritt 503 gesprungen.In step 502 For example, it is then concluded that there is a transient condition when the beginning of a shift operation of a camshaft adjusting device or the use of a different injection mode of the fuel in a direct fuel injection. In this case then becomes the step 503 jumped.

Es wird die modellbasierte Ermittlung der Betriebsparameter und die Regelung im Sinne des Erzeugens eines Solldrehmoments aufgegeben. Die Größen für die Betriebsparameter werden nun gemäß dem Schritt 503 aus Parametersätzen ermittelt, wobei die Parametersätze auch in Abhängigkeit der Anzahl der seit dem Beginn des instationären Zustandes erfolgten Arbeitsspiele erfolgen kann. Dies stellt eine besonders vorteilhafte Vorgehensweise deshalb dar, weil die Parametersätze für die instationären Vorgänge beispielsweise vorab berechnet sein können und zwar unter Verwendung eines Modells, das den instationären Zustand mitsimulieren kann. Die Parametersätze können dann beispielsweise in Form von Kennlinien und Kennfeldern abgespeichert sein, so dass während eines instationären Vorgangs diese Werte nicht mehr ermittelt werden. Diese Werte sind insbesondere vorab berechnet oder experimentell für die Brennkraftmaschine ermittelt und somit als feststehender Datensatz abgespeichert und bedürfen keiner besonderen Berechnung mehr.The model-based determination of the operating parameters and the control in the sense of generating a setpoint torque are abandoned. The parameters for the operating parameters are now according to the step 503 determined from parameter sets, wherein the parameter sets can also be made depending on the number of performed since the beginning of the transient condition cycles. This represents a particularly advantageous procedure because the parameter sets for the transient processes can be calculated in advance, for example, using a model that can simulate the transient state. The parameter sets can then be stored, for example, in the form of characteristic curves and characteristic diagrams so that these values are no longer determined during a transient process. These values are in particular calculated in advance or determined experimentally for the internal combustion engine and thus stored as a fixed data set and no longer require any special calculation.

Nach dem Ermitteln eines Parametersatzes wird gemäß dem Schritt 504 überprüft, ob eine bestimmte Anzahl von Arbeitsspielen seit dem Beginn des instationären Zustandes erfolgt ist. Ist dies nicht der Fall, so wird zum Schritt 503 zurückgesprungen und der nächste Satz der Größen für die Betriebsparameter aus einem Parametersatz ermittelt. Andernfalls wird im Schritt 504 darauf geschlossen, dass kein instationärer Zustand mehr vorliegt und es kann zum Schritt 505 gesprungen werden.After determining a parameter set, according to the step 504 Checks whether a certain number of work cycles have occurred since the start of the transient state. If this is not the case, then it becomes a step 503 jumped back and determines the next set of variables for the operating parameters from a parameter set. Otherwise, in step 504 concluded that there is no longer a transient state and it can become a step 505 be jumped.

Gemäß dem Schritt 505 des Verfahrens, welcher im Wesentlichen dem Schritt 501 des Verfahrens entspricht, erfolgt wiederum eine modellbasierte Ermittlung der Größen für den zweiten Teil der Betriebsparameter aufgrund der vorliegenden Größen für den ersten Teil der Betriebsparameter. Dabei kann sich das Modell von dem Modell gemäß dem Schritt 501 nur hinsichtlich der Größen der ersten Betriebsparameter oder aber auch hinsichtlich des zu verwendenden Modells an sich unterscheiden, eine Unterscheidung muss aber nicht zwangsläufig gegeben sein. Dies ist abhängig davon, inwieweit sich der Betrieb der Brennkraftmaschine während des instationären Zustandes verändert hat und ob die dabei stattfindenden Veränderungen nur Größen des ersten Teils der Betriebsparameter betreffen oder aber auch andere Verhaltensweisen, die eine Anpassung des Modells erfordern. Entsprechend der Vorgehensweise in Schritt 502 wird nachfolgend im Schritt 506 überprüft, ob ein instationärer Zustand vorliegt und dann, wenn dies nicht der Fall ist, wiederum zur weiteren Verwendung des Modells zum Schritt 505 zurückgesprungen.According to the step 505 of the method, which is essentially the step 501 corresponds to the method, again takes place a model-based determination of the sizes for the second part of the operating parameters due to the present sizes for the first part of the operating parameters. In this case, the model of the model according to the step 501 differ only in terms of the sizes of the first operating parameters or in terms of the model to be used in itself, but a distinction does not necessarily have to be given. This depends on the extent to which the operation of the internal combustion engine has changed during the transient state and whether the changes taking place in this case only relate to variables of the first part of the operating parameters or else other behaviors which require adaptation of the model. According to the procedure in step 502 will be below in the step 506 checks if there is a transient state and then, if not, then again to use the model to step 505 jumps back.

Wird im Schritt 506 erkannt, dass ein instationärer Zustand vorliegt, so wird zum Schritt 507 gesprungen und die Bestimmung von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine erfolgt wiederum entsprechend der Vorgehensweise in. Schritt 503 des Verfahrens in zündsynchroner Weise ohne Verwendung eines Modells. Entsprechend der Vorgehensweise in Schritt 504 wird gemäß dem Schritt 508 überprüft, ob seit dem Beginn des instationären Zustandes eine bestimmte Anzahl von Arbeitsspielen vorliegt. Ist dies nicht der Fall, so wird zum Schritt 507 zurückgesprungen, andernfalls wird zum Schritt 501 des Verfahrens gesprungen und das im Schritt 501 des Verfahrens verwendete Modell wiederum verwendet.Will in step 506 If there is a transient state, then it becomes a step 507 jumped and the determination of operating parameters of the internal combustion engine is again in accordance with the procedure in. Step 503 of the method in a firing synchronous manner without using a model. According to the procedure in step 504 becomes according to the step 508 Checks whether there has been a certain number of work cycles since the start of the transient state. If this is not the case, then it becomes a step 507 jump back, otherwise will to step 501 of the procedure and jumped in the step 501 used in the method used in turn.

Es handelt sich bei der Vorgehensweise also um ein Schaltverfahren in zwei Richtungen, wobei jeweils aus dem Betrieb, der durch das eine Modell beschrieben wird, in den Betrieb der Brennkraftmaschine gemäß dem anderen Modell umgeschaltet wird. Dies ist beispielsweise dann gegeben, wenn eine Nockenwellenverstelleinrichtung vorhanden ist, die zwei voneinander verschiedene Betriebsweisen der Steuerventile der Brennkraftmaschine ermöglicht, wobei alternativ eine der beiden Betriebsweisen der Steuerventile Verwendung findet.It So the procedure is a switching method in two directions, each from the operation, by the a model is described in the operation of the internal combustion engine according to the other Model is switched. This is for example given if a camshaft adjusting device is present, the two from each other different modes of operation of the control valves of the internal combustion engine allows alternatively, one of the two modes of operation of the control valves Use finds.

Claims (13)

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, wobei Betriebsparameter eines stationären Zustandes gegeben sind, – wobei die Größen eines ersten Teils der Betriebsparameter bekannt sind, – wobei die Größen eines zweiten Teils der Betriebsparameter aufgrund eines Modells derart ermittelt und eingesteuert werden, dass die Brennkraftmaschine ein Solldrehmoment erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass – im Betrieb der Brennkraftmaschine ein instationärer Zustand auftritt, und – während des instationären Zustandes ein nicht modellbasiertes zündsynchrones Ermitteln von Größen der Betriebsparameter erfolgt.Method for operating an internal combustion engine, wherein operating parameters of a stationary state are given, - the sizes of a first part of the operating parameters are known, - the sizes of a second part of the operating parameters are determined and controlled based on a model such that the internal combustion engine generates a target torque , characterized in that - during operation of the internal combustion engine, a transient condition occurs, and - during the transient state, a non-model-based ignition synchronous determination of magnitudes of the operating parameters takes place. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Betriebsparameter wenigstens ein Teil der Größen aus Füllungsgrad der Brennkammern, Zündzeitpunkt, Zündungsverlauf, Luft-Kraftstoff-Verhältnis, Abgasrückführrate und Drehzahl sind.Method according to claim 1, characterized in that that operating parameters at least a part of the sizes fill factor combustion chambers, ignition timing, Ignition course, Air-fuel ratio, Exhaust gas recirculation rate and Speed are. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Betriebsparameter des ersten Teils wenigstens Luft-Kraftstoff-Verhältnis und Drehzahl sind.Method according to claim 1 or 2, characterized that operating parameters of the first part at least air-fuel ratio and Speed are. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Betriebsparameter des zweiten Teils wenigstens Füllungsgrad und Zündzeitpunkt sind.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that operating parameters of the second part at least fill factor and ignition timing are. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der instationäre Zustand in einem Umschaltvorgang zwischen zwei Betriebsarten einer Direkteinspritzung des Kraftstoffes besteht.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the transient state in a switching operation between two modes of direct injection of the fuel consists. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der instationäre Zustand in einer Umschaltung der Geometrie der Steuerventile der Brennkraftmaschine besteht.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the transient state in a switching the geometry of the control valves of the internal combustion engine consists. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der instationäre Zustand in einer temporären Zylin derabschaltung einzelner oder aller Brennkammern der Brennkraftmaschine besteht.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the transient state derabschal in a temporary Zylin tion of individual or all combustion chambers of the internal combustion engine consists. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsparameter Zündzeitpunkt, Füllung, Luft-Kraftstoff-Gemisch zündsynchron ermittelt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the operating parameters ignition timing, filling, air-fuel mixture zündsynchron be determined. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zündsynchrone Ermitteln von Betriebsparametern aufgrund von Zuordnungsfunktionen und/oder Kennlinien bzw. Kennfeldern erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the ignition synchronous Determine operating parameters based on assignment functions and / or characteristic curves or characteristics. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zündsynchrone Ermitteln von Betriebsparametern aufgrund von in Abhängigkeit der Zeitdauer seit Beginn des instationären Zustandes, insbesondere der Anzahl der Arbeitsspiele seit Beginn einer Umschaltfunktion erfolgt, wobei vorzugsweise in Abhängigkeit der Zeit bestimmte Werte für die Betriebsparameter abgespeichert sind.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the ignition synchronous Determine operating parameters due to dependency the time since the start of the transient state, in particular the number of work cycles since the start of a switching function takes place, wherein preferably determined as a function of time Values for the operating parameters are stored. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer des instationären Zustandes als vorgegebene Anzahl von Arbeitsspielen fest ist.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the duration of the transient state as predetermined Number of work games is fixed. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Anzahl von Arbeitsspielen ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl von Brennkammern beträgt.Method according to claim 11, characterized in that that the given number of working games is an integer Many times the number of combustion chambers. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beginn eines instationären Zustandes der Brennkraftmaschine durch den Beginn eines Umschaltvorganges im Betrieb der Brennkraftmaschine festgelegt ist.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the beginning of a transient state of the internal combustion engine by the beginning of a switching operation during operation of the internal combustion engine is fixed.