DE102018104927B4 - Method for operating and device for controlling and / or regulating an internal combustion engine and internal combustion engine - Google Patents

Method for operating and device for controlling and / or regulating an internal combustion engine and internal combustion engine Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine (BKM) mittels Regeln einer Mehrzahl von Regelgrößen (RG) für eine Mehrzahl von Systemgrößen der Brennkraftmaschine umfassend wenigstens eine Leistung (P), eine Aufladung (A), eine Verbrennung (V) und/oder Emission (E) betreffende Systemgröße (SG), aufweisend die Schritte:- Ermitteln eines Soll-Wertes der Regelgröße (RG) und Empfangen eines für die Brennkraftmaschine vorliegenden Ist-Wertes der Regelgröße sowie Vergleichen des Soll-Wertes mit dem Ist-Wert der Regelgröße,- Regeln einer der Regelgröße zugeordneten Stellgröße entsprechend des Vergleichsergebnisses zwischen dem Soll-Wert und dem Ist-Wert der Regelgröße (RG);- Vergleichen der so geregelten Stellgröße mit einer vorbestimmten Grenzstellgröße und Feststellen, ob ein Betrag einer Differenz aus geregelter Stellgröße und vorbestimmter Grenzstellgröße größer ist als eine vorbestimmte Grenzdifferenz, wobei- die genannte Mehrzahl von Regelgrößen (RG) mittels einer Anzahl von Regelungsschleifen jeweils umfassend die vorgenannten Schritte für die Systemgrößen erfolgt, wobei- das Ermitteln eines Soll-Wertes der Regelgröße (RG) mit einem initialen Soll-Wert der Regelgröße (RG) abhängig von einer vorbestimmten Drehzahl (n) der Brennkraftmaschine und/oder einem vorbestimmten Drehmoment (M) der Brennkraftmaschine erfolgt, und/oder- das Regeln der, der Regelgröße zugeordneten Stellgröße eine von der vorbestimmten Drehzahl (n) der Brennkraftmaschine und/oder dem vorbestimmten Drehmoment (M) der Brennkraftmaschine abhängige Vorgabe einer initialen Stellgröße aufweist, wobei- die vorbestimmte Drehzahl (n) der Brennkraftmaschine und/oder das vorbestimmte Drehmoment (M) der Brennkraftmaschine entsprechend einem gewünschten Betriebspunkt der Brennkraftmaschine vorbestimmt sind, dadurch gekennzeichnet, dass- ein Soll-Wert der Regelgröße (RG) abhängig von einer ersten Begrenzungsinformation (fi) ermittelt wird, wobei die erste Begrenzungsinformation (fi) im Rahmen einer in der Sequenz vorangegangenen Regelungsschleife ausgegeben wird, und- die Begrenzungsinformation (fi+1) als zweite Begrenzungsinformation (fi+1) genutzt wird beim Ermitteln eines Soll-Wertes einer weiteren Regelgröße (RG), abhängig von der zweiten Begrenzungsinformation (fi+1) im Rahmen einer in der Sequenz nachfolgenden Regelungsschleife.Method for operating an internal combustion engine (BKM) by means of regulating a plurality of control variables (RG) for a plurality of system variables of the internal combustion engine comprising at least one power (P), one supercharging (A), one combustion (V) and / or emission (E) relevant system variable (SG), comprising the steps: - determining a desired value of the controlled variable (RG) and receiving an actual value of the controlled variable available for the internal combustion engine as well as comparing the desired value with the actual value of the controlled variable, - regulating a The manipulated variable assigned to the controlled variable according to the comparison result between the setpoint value and the actual value of the controlled variable (RG); - Compare the manipulated variable thus controlled with a predetermined manipulated variable and determine whether an amount of a difference between the controlled manipulated variable and the predefined manipulated variable is greater than a predetermined limit difference, said plurality of control variables (RG) by means of a number of control switches The aforementioned steps for the system variables are carried out comprehensively, with the determination of a setpoint value of the controlled variable (RG) with an initial setpoint value of the controlled variable (RG) depending on a predetermined speed (s) of the internal combustion engine and / or a predetermined one Torque (M) of the internal combustion engine takes place, and / or the regulation of the manipulated variable assigned to the controlled variable has a specification of an initial manipulated variable dependent on the predetermined speed (n) of the internal combustion engine and / or the predetermined torque (M) of the internal combustion engine, wherein- the predetermined speed (n) of the internal combustion engine and / or the predetermined torque (M) of the internal combustion engine are predetermined according to a desired operating point of the internal combustion engine, characterized in that - a setpoint value of the controlled variable (RG) as a function of a first limit information (fi) is determined, the first delimitation information (fi) in the context of a sequence z previous control loop is output, and the limitation information (fi + 1) is used as second limitation information (fi + 1) when determining a target value of a further control variable (RG), depending on the second limitation information (fi + 1) in the frame a control loop following in the sequence.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mittels Regeln einer Mehrzahl von Regelgrößen für eine Mehrzahl von Systemgrößen der Brennkraftmaschine umfassend wenigstens eine Leistung, eine Aufladung, eine Verbrennung und/oder Emission betreffende Systemgröße mittels einer Anzahl von Regelungsschleifen für die Mehrzahl von Regelgrößen. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 for operating an internal combustion engine by means of regulating a plurality of control variables for a plurality of system variables of the internal combustion engine comprising at least one system variable relating to power, charging, combustion and / or emission by means of a number of control loops for the majority of controlled variables. The invention also relates to a device for controlling and / or regulating an internal combustion engine.

In DE 10 2008 002 424 A1 ist ein eingangs genanntes Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine, bei dem ein Verbrennungsmerkmal zylinderindividuell ermittelt wird, beschrieben. Das Verfahren umfasst ein Ermitteln eines Ist-Wertes und eines Soll-Wertes des Verbrennungsmerkmals sowie einen Vergleich zwischen dem Soll-Wert und dem Ist-Wert. Entsprechend des Vergleichs wird einem Regler eine zylinderindividuelle Korrekturmenge zur Verfügung gestellt. Der Regler ermittelt unter Verwendung der zylinderindividuellen Korrekturmenge eine Korrekturgröße zur Korrektur einer Stellgröße. Der Soll-Wert wird dabei durch ein entsprechendes Kennfeld und u.a. einer durchschnittlichen Drehzahl der Brennkraftmaschine gebildet. Optional kann im Rahmen des Verfahrens auch die Korrekturgröße unter einer Verwendung eines Kennfeldes ermittelt werden.In DE 10 2008 002 424 A1 a method mentioned at the beginning for operating an internal combustion engine, in which a combustion feature is determined for each cylinder, is described. The method includes determining an actual value and a target value of the combustion feature as well as a comparison between the target value and the actual value. A cylinder-specific correction amount is made available to a controller in accordance with the comparison. The controller uses the cylinder-specific correction quantity to determine a correction variable for correcting a manipulated variable. The target value is formed by a corresponding map and, among other things, an average speed of the internal combustion engine. Optionally, within the framework of the method, the correction variable can also be determined using a characteristic map.

In DE 10 2009 042 340 A1 ist ein Motorsteuerverfahren beschrieben, bei dem ein Drosselaktuator basierend auf einer Soll-Drosselfläche gesteuert wird und wobei ein Aktuatordrehmoment ermittelt wird. Zusätzlich umfasst das Verfahren, dass ein ratenbegrenztes Drehmoment, ein maximales Drehmoment und ein minimales Drehmoment basierend auf dem Aktuatordrehmoment und einer vorbestimmten Änderungsrate ermittelt werden. Das Verfahren umfasst ferner, dass die Soll-Drosselfläche basierend auf dem Aktuatordrehmoment ermittelt wird, wenn das ratenbegrenzte Drehmoment größer als das maximale Drehmoment ist und wenn das ratenbegrenzte Drehmoment kleiner als das minimale Drehmoment ist.In DE 10 2009 042 340 A1 An engine control method is described in which a throttle actuator is controlled based on a target throttle area and an actuator torque is determined. Additionally, the method includes where a rate limited torque, a maximum torque, and a minimum torque are determined based on the actuator torque and a predetermined rate of change. The method further includes determining the desired throttle area based on the actuator torque when the rate limited torque is greater than the maximum torque and when the rate limited torque is less than the minimum torque.

Ganzheitliche Steuerungen von Motoren beruhen somit größtenteils auf offenen Regelkreisen bzw. insoweit eher Steuerungsprinzipien, in denen Soll-Werte einer Regelgröße genutzt werden, um durch Kennfelder Stellgrößen der Brennkraftmaschine zu bestimmen. Diese Kennfeldwerte liefern beispielsweise Eingangsgrößen für die Verbrennung und den Luft- und Abgaspfad; also vor allem betreffend Leistung, Aufladung, Verbrennung und/oder Emission einer Brennkraftmaschine. Je nach eingesetzter Motortechnologie, mit z. B. Variabilitäten im Ladungswechsel in Form von diversen Klappen- oder Ventil-Schließzeiten, ist eine vorhandene Regelungsstruktur in einer Steuer- und Regeleinrichtung einer Brennkraftmaschine, insbesondere dem zentralen Motorsteuer-Gerät (ECU), damit vergleichsweise komplex. Denn es gibt damit auch eine vergleichsweise große Anzahl an ECU-Parametern, welche gegebenenfalls umständlich, insbesondere zum Teil kostspielig, und wiederholt oder gar regelmäßig im Versuch ermittelt bzw. optimiert werden müssen. Kennfeldwerte bedürfen also generell eines aufwendigen Kalibrierungsprozesses am Prüfstand.Holistic controls of engines are therefore largely based on open control loops or rather control principles in which setpoint values of a controlled variable are used to determine manipulated variables of the internal combustion engine through characteristic maps. These map values supply, for example, input variables for the combustion and the air and exhaust gas path; so especially with regard to the power, charging, combustion and / or emissions of an internal combustion engine. Depending on the engine technology used, with z. B. Variabilities in the gas exchange in the form of various flap or valve closing times, an existing control structure in a control and regulating device of an internal combustion engine, especially the central engine control unit (ECU), is therefore comparatively complex. This is because there is also a comparatively large number of ECU parameters, which may be cumbersome, in particular sometimes expensive, and have to be determined or optimized repeatedly or even regularly in tests. Map values generally require a complex calibration process on the test bench.

Die Notwendigkeit von Kennfeldern hat sich allerdings in der Vergangenheit unter anderem daraus ergeben, dass die Verwendung von Massenstromsensoren direkt am Zylinder der Brennkraftmaschine aufgrund von dort auftretenden Turbulenzen nicht wirklich praktikabel ist.In the past, however, the need for characteristic diagrams has arisen, among other things, from the fact that the use of mass flow sensors directly on the cylinder of the internal combustion engine is not really practical because of the turbulence that occurs there.

So wird denn im Motormanagement und einer entsprechenden Regelung als Folge oftmals die Luftmasse sowohl für eine Regelung des Luftpfads als auch für eine Regelung der Verbrennung verwendet. Die Luftmasse ist hierbei maßgeblich für die Ansteuerung der Motoren mit Abgasrückführung oder beispielsweise mit variabler Ventilsteuerung. Bisher hat man damit jedenfalls über eine Vielzahl von Kennfeldern im Rahmen einer optimalen Aufladung einen optimalen Ladedruck vorgeben können.In engine management and a corresponding regulation, the air mass is often used both for regulating the air path and for regulating the combustion. The air mass is decisive for controlling the engines with exhaust gas recirculation or, for example, with variable valve control. So far it has been possible to specify an optimal boost pressure in the context of optimal charging using a large number of maps.

Soweit eine Regelung typischer Systemgrößen, wie beispielsweise Leistung, Aufladung und Verbrennung und/oder Emission vorgesehen ist, werden in aktuellen Brennkraftmaschinen aber zunächst separate Regelkreise vorgeschlagen. Jeder Regelkreis umfasst dabei typischerweise eine separate Regelung einer Systemgröße durch Einstellen einer Stellgröße um einen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine und einer darauffolgenden Begrenzung dieser Stellgröße.Insofar as a control of typical system variables, such as power, charging and combustion and / or emissions, is provided, separate control loops are initially proposed in current internal combustion engines. Each control loop typically includes a separate control of a system variable by setting a manipulated variable around an operating point of the internal combustion engine and a subsequent limitation of this manipulated variable.

Demgegenüber beschreibt DE 10 2004 038 156 A1 beispielsweise ein Verfahren mit vergleichsweise dominanten echten Regelungsansätzen, nämlich zur Regelung mindestens eines ersten Abgasturboladers mit veränderbarer Turbinengeometrie, wobei ein erster Regelkreis zur Regelung des Ladeluftdrucks und ein zweiter Regelkreis zur Regelung der Turbinen-Drehzahl vorgesehen ist und der zweite Regelkreis dem ersten Regelkreis unterlagert ist - die Stellgröße des ersten Regelkreises entspricht dabei der Führungsgröße des zweiten Regelkreises. Somit können also der Ladeluftdruck und die Turbinen-Drehzahl gleichzeitig geregelt werden. In der Praxis können auch der Verbrennungs-Spitzendruck über den Ladeluftdruck und gleichzeitig die Turbinen-Drehzahl begrenzt werden.In contrast, describes DE 10 2004 038 156 A1 For example, a method with comparatively dominant real control approaches, namely for controlling at least one first exhaust gas turbocharger with variable turbine geometry, with a first control circuit for controlling the charge air pressure and a second control circuit for controlling the turbine speed and the second control circuit being subordinate to the first control circuit - the manipulated variable of the first control loop corresponds to the reference variable of the second control loop. Thus, the charge air pressure and the turbine speed can be regulated at the same time. In practice, the peak combustion pressure can also be limited via the charge air pressure and, at the same time, the turbine speed.

Ein weiterer Ansatz eines Steuer- und Regelbetriebs einer Brennkraftmaschine arbeitet wie in DE 10 2012 207 124 A1 der Fall mit geschlossenen Regelkreisen --auch hier parallel bzw. mehrdimensional gekoppelt-- für eine Ladeluft-Größe und eine Abgas-Größe, wobei diese nach Bedarf einzeln oder kaskadiert zum Einsatz kommen für die mehreren parallel geregelten Regelgrößen.Another approach to a control and regulating operation of an internal combustion engine works as in FIG DE 10 2012 207 124 A1 the case with closed control loops - also here coupled in parallel or multi-dimensionally - for a charge air variable and an exhaust gas variable, whereby these are used individually or in cascade as required for the several parallel controlled control variables.

In DE 19953767 C2 ist ein Regelsystem zum Schutz einer Brennkraftmaschine vor Überlast beschrieben, bei dem die Leistung der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit eines Leistungswunsches sowie eines zweiten Signals bestimmt wird, wobei das zweite Signal aus einem Differenzmoment von aktuellem und maximal zulässigem Motor-Moment bestimmt wird. Es ist ein Auswahlmittel vorgesehen, bei dem zwei Signale miteinander verglichen werden und in Abhängigkeit des Vergleichs das erste oder zweite Signal als leistungsbestimmendes Signal gesetzt wird. Im Normalbetrieb wird das erste Signal, welches das leistungsbestimmende Signal darstellt, vom ersten Regler für die Leistung der Brennkraftmaschine geregelt. Über das Auswahlmittel erfolgt dann ein Wechsel in der Dominanz zum zweiten Regler. Um sprungförmige Änderungen des leistungsbestimmenden Signals bei einem Wechsel in der Dominanz zu vermeiden, sind die beiden Regelkreise miteinander gekoppelt.In DE 19953767 C2 describes a control system for protecting an internal combustion engine from overload, in which the output of the internal combustion engine is determined as a function of a desired output and a second signal, the second signal being determined from a difference torque between the current and maximum permissible engine torque. A selection means is provided in which two signals are compared with one another and, depending on the comparison, the first or second signal is set as the power-determining signal. In normal operation, the first signal, which represents the power-determining signal, is regulated by the first controller for the power of the internal combustion engine. A change in dominance to the second controller then takes place via the selection means. In order to avoid sudden changes in the power-determining signal when there is a change in dominance, the two control loops are coupled to one another.

Solche und ähnliche Ansätze nutzen somit regelmäßig Reglerstrukturen mit parallel angeordneten und gekoppelten Reglern in einem Steuer- und Regelverfahren, bei dem mehrere Systemgrößen bzw. deren zugeordnete Regelgrößen gleichzeitig geregelt werden sollen. Voraussetzung für eine gute Funktionsweise ist auch dafür regelmäßig eine überdurchschnittlich gute Bedatung mit Kennfeldern und eine ausreichend gute Signalisierung mittels der zur Verfügung stehenden Sensoren. Genau diese Vorgaben sind jedoch bei zunehmender Komplexität der Systeme nicht mehr oder nur noch bedingt gegeben oder stehen nur eingeschränkt im Betrieb zur Verfügung.Such and similar approaches thus regularly use controller structures with controllers arranged and coupled in parallel in a control and regulation method in which several system variables or their assigned control variables are to be controlled simultaneously. A prerequisite for a good functioning is also regularly an above-average good data supply with characteristic maps and a sufficiently good signaling by means of the available sensors. However, as the complexity of the systems increases, precisely these specifications are no longer given, or only given to a limited extent, or are only available to a limited extent during operation.

Wünschenswert ist es deswegen, eine einfache und dennoch effiziente Reglerstruktur im Rahmen einer ganzheitlichen Maschinen-Regelungsstrategie („Controlled Engine Strategy“) zu erreichen, die jedenfalls insofern selbsttätig regelnd ausgebildet ist, dass über die Reglerstruktur Verschleiß und Alterung kompensiert werden kann; insofern also wenigstens derartig bedingte wiederholte oder notwendige erneuerte Bedatungen von Kennfelder eingespart werden können.It is therefore desirable to achieve a simple and yet efficient controller structure within the framework of a holistic machine control strategy (“Controlled Engine Strategy”), which is in any case designed to regulate automatically so that wear and aging can be compensated for via the controller structure; To the extent that at least this type of repeated or necessary renewed data input to characteristic maps can be saved.

An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist ein verbessertes Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine zum Regeln einer Systemgröße bereitzustellen. Insbesondere soll durch das erfindungsgemäße Verfahren ein Bedatungsaufwand innerhalb der insofern verwendeten echten Regelkreise --d. h. weniger als offene Regelkreise, sondern eher mit Rückkopplung-- verringert werden. Insbesondere soll ein besonders zuverlässiger Betrieb der Brennkraftmaschine in der Nähe des gewünschten Betriebspunktes unterstützt werden.This is where the invention comes in, the object of which is to provide an improved method for operating an internal combustion engine for regulating a system variable. In particular, the method according to the invention is intended to increase the amount of data required within the real control loops used in this respect --d. H. less than open control loops, but rather with feedback - can be reduced. In particular, particularly reliable operation of the internal combustion engine in the vicinity of the desired operating point should be supported.

Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 1.The object is achieved according to a first aspect of the invention by a method for operating an internal combustion engine according to claim 1.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine wird mittels Regeln einer Mehrzahl von Regelgrößen für eine Mehrzahl von Systemgrößen der Brennkraftmaschine umfassend wenigstens eine Leistung, eine Aufladung, eine Verbrennung und/oder Emission betreffende Systemgröße umgesetzt und weist die Schritte auf:

  • - Ermitteln eines Soll-Wertes der Regelgröße und Empfangen eines für die Brennkraftmaschine vorliegenden Ist-Wertes der Regelgröße sowie Vergleichen des Soll-Wertes mit dem Ist-Wert der Regelgröße,
  • - Regeln einer der Regelgröße zugeordneten Stellgröße entsprechend des Vergleichsergebnis zwischen dem Soll-Wert und dem Ist-Wert der Regelgröße,
  • - Vergleichen der so geregelten Stellgröße mit einer vorbestimmten Grenzstellgröße und Feststellen, ob ein Betrag einer Differenz aus geregelter Stellgröße und vorbestimmter Grenzstellgröße größer ist als eine vorbestimmte Grenzdifferenz. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass
  • - die genannte Mehrzahl von Regelgrößen mittels einer Anzahl von Regelungsschleifen jeweils umfassend die vorgenannten Schritte für die Systemgrößen erfolgt, wobei
  • - das Ermitteln (2, SOLL) eines Soll-Wertes der Regelgröße (RG) mit einem initialen Soll-Wert der Regelgröße (RG) abhängig von einer vorbestimmten Drehzahl (n) der Brennkraftmaschine und/oder einem vorbestimmten Drehmoment (M) der Brennkraftmaschine erfolgt, und/oder
  • - das Regeln der der Regelgröße zugeordneten Stellgröße eine von der vorbestimmten Drehzahl (n) der Brennkraftmaschine und/oder dem vorbestimmten Drehmoment (M) der Brennkraftmaschine abhängige Vorgabe einer initialen Stellgröße aufweist, wobei
  • - die vorbestimmte Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder das vorbestimmte Drehmoment der Brennkraftmaschine entsprechend einem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine vorbestimmt sind.
The method according to the invention for operating an internal combustion engine is implemented by means of regulating a plurality of control variables for a plurality of system variables of the internal combustion engine comprising at least one system variable relating to power, charging, combustion and / or emissions and has the following steps:
  • - Determining a target value of the controlled variable and receiving an actual value of the controlled variable available for the internal combustion engine as well as comparing the target value with the actual value of the controlled variable,
  • - Control of a manipulated variable assigned to the controlled variable according to the comparison result between the setpoint and the actual value of the controlled variable,
  • - Compare the manipulated variable regulated in this way with a predetermined manipulated variable limit and determine whether an amount of a difference between the manipulated variable regulated and the manipulated limit variable is greater than a predetermined limit difference. According to the invention it is provided that
  • the aforementioned plurality of controlled variables is carried out by means of a number of control loops, each comprising the aforementioned steps for the system variables, wherein
  • - determining ( 2 , SHOULD ) a set value of the controlled variable ( RG ) with an initial target value of the controlled variable ( RG ) depending on a predetermined speed (s) of the internal combustion engine and / or a predetermined torque ( M. ) the internal combustion engine takes place, and / or
  • - the regulation of the manipulated variable assigned to the controlled variable one of the predetermined speed (s) of the internal combustion engine and / or the predetermined torque ( M. ) the internal combustion engine-dependent specification of an initial manipulated variable, wherein
  • - The predetermined speed of the internal combustion engine and / or the predetermined torque of the internal combustion engine are predetermined according to an operating point of the internal combustion engine.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden aus der Mehrzahl von Systemgrößen Leistung, Aufladung, Verbrennung und/oder Emission betreffende Systemgrößen geregelt. Diese Größen stellen die zentralen Systemgrößen einer Brennkraftmaschine dar, so dass eine Regelung dieser Größen einen sicheren und zuverlässigen Betrieb der Brennkraftmaschine gewährleistet im Rahmen einer ganzheitlichen Maschinen-Regelungsstrategie („Controlled Engine Strategy“).In the method according to the invention, system variables relating to power, charging, combustion and / or emissions are regulated from the plurality of system variables. These variables represent the central system variables of an internal combustion engine, so that regulation of these variables ensures safe and reliable operation of the internal combustion engine within the framework of a holistic machine control strategy (“Controlled Engine Strategy”).

Die Erfindung geht weiter von der Überlegung aus, dass es für einen sicheren Betrieb der Brennkraftmaschine sichergestellt werden sollte, dass die Brennkraftmaschine in der Nähe eines gewünschten Betriebspunktes betrieben wird. Hierfür hat die Erfindung erkannt, dass die Vorgabe von initialen Werten für den Soll-Wert der Regelgröße und/oder die Stellgröße entsprechend eines gewünschten Betriebspunktes und abhängig von einer vorbestimmten, insbesondere in der Vergangenheit gemessenen Drehzahl und/oder Drehmoment, besonders einfach und sicher ist. Zusätzlich oder alternativ zur Vorgabe von initialen Werten für den Soll-Wert der Regelgröße kann somit das Regeln der der Regelgröße zugeordneten Stellgröße eine von der vorbestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder dem vorbestimmten Drehmoment der Brennkraftmaschine abhängige Vorgabe einer initialen Stellgröße aufweisen. The invention is further based on the consideration that, for safe operation of the internal combustion engine, it should be ensured that the internal combustion engine is operated in the vicinity of a desired operating point. For this purpose, the invention has recognized that the specification of initial values for the setpoint value of the controlled variable and / or the manipulated variable according to a desired operating point and depending on a predetermined speed and / or torque measured in particular in the past is particularly simple and reliable . In addition or as an alternative to the specification of initial values for the setpoint value of the controlled variable, the regulation of the manipulated variable assigned to the controlled variable can thus have a specification of an initial manipulated variable that is dependent on the predetermined speed of the internal combustion engine and / or the predetermined torque of the internal combustion engine.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine besonders einfache und schnelle Regelung der Mehrzahl von Systemgrößen der Brennkraftmaschine. Die Regelungsstruktur mit der Begrenzung der Stellgröße und der Vorgabe von initialem Soll-Wert der Regelgröße und/oder initialer Stellgröße ist hierbei besonders wenig anfällig für Störungen im laufenden Betrieb.The method according to the invention enables a particularly simple and rapid regulation of the plurality of system variables of the internal combustion engine. The control structure with the limitation of the manipulated variable and the specification of the initial setpoint value of the controlled variable and / or the initial manipulated variable is particularly less susceptible to malfunctions during operation.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist somit in einer ersten Variante vorgesehen, dass das Ermitteln eines Soll-Wertes der Regelgröße mit einem initialen Soll-Wert der Regelgröße abhängig von einer vorbestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder einem vorbestimmten Drehmoment der Brennkraftmaschine erfolgt. Der initiale Soll-Wert der Regelgröße kann als funktionale Abhängigkeit f(n,M) einer Systemgrößen-betreffenden Regelgröße, abhängig von einer vorbestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder einem vorbestimmten Drehmoment der Brennkraftmaschine bestimmt werden; d.h. insbesondere unter weitestgehender Vermeidung von Kennfeldern für die Regelgröße.In a first variant of the method according to the invention, a setpoint value of the controlled variable is determined with an initial setpoint value of the controlled variable depending on a predetermined speed of the internal combustion engine and / or a predetermined torque of the internal combustion engine. The initial setpoint value of the controlled variable can be determined as a functional dependency f (n, M) of a controlled variable relating to system variables, depending on a predetermined speed of the internal combustion engine and / or a predetermined torque of the internal combustion engine; i.e. especially with the greatest possible avoidance of characteristic maps for the controlled variable.

In einer zweiten zusätzlichen oder alternativen Variante des Verfahrens ist die initiale Stellgröße --vorzugsweise zusätzlich oder alternativ die vorbestimmte Grenzstellgröße von der vorbestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder dem vorbestimmten Drehmoment der Brennkraftmaschine-- abhängig. Weiterhin kann zusätzlich oder alternativ also die vorbestimmte Grenzstellgröße von der vorbestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder dem vorbestimmten Drehmoment der Brennkraftmaschine abhängig sein. Insgesamt kann zusätzlich zu einer vorgenannten initialen Abhängigkeit des Soll-Wertes der Regelgröße von der vorbestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder dem vorbestimmten Drehmoment der Brennkraftmaschine, also von einem Initial-Soll-Wert in dieser Variante ein Initial-Stellwert der vorbestimmten Grenzstellgröße zu bestimmen und nutzen sein.In a second additional or alternative variant of the method, the initial manipulated variable - preferably additionally or alternatively, the predetermined limit manipulated variable on the predetermined speed of the internal combustion engine and / or the predetermined torque of the internal combustion engine - is dependent. Furthermore, the predetermined limit manipulated variable can additionally or alternatively be dependent on the predetermined speed of the internal combustion engine and / or the predetermined torque of the internal combustion engine. Overall, in addition to the aforementioned initial dependence of the setpoint value of the controlled variable on the predetermined speed of the internal combustion engine and / or the predetermined torque of the internal combustion engine, that is to say on an initial setpoint value in this variant, an initial setpoint of the predetermined limit control variable can be determined and be useful.

Der initiale Soll-Wert der vorbestimmten Grenzstellgröße und/oder Stellgröße kann als funktionale Abhängigkeit F(n,M) einer der der Regelgröße zugeordneten Stellgröße, abhängig von einer vorbestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder einem vorbestimmten Drehmoment der Brennkraftmaschine bestimmt werden; d.h. insbesondere unter weitestgehender Vermeidung von Kennfeldern für die vorbestimmte Grenzstellgröße und/oder Stellgröße.The initial setpoint value of the predetermined limit manipulated variable and / or manipulated variable can be determined as a functional dependency F (n, M) of one of the manipulated variable assigned to the controlled variable, depending on a predetermined speed of the internal combustion engine and / or a predetermined torque of the internal combustion engine; i.e. in particular with the greatest possible avoidance of characteristic maps for the predetermined limit manipulated variable and / or manipulated variable.

Vorzugsweise ist also die initiale Regelgröße und/oder Stellgröße und/oder die vorbestimmte Grenzstellgröße von der vorbestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder dem vorbestimmten Drehmoment der Brennkraftmaschine abhängig. Insofern ist, wie oben erläutert, ein initialer Soll-Wert dieser vorgenannten Größen besonders bevorzugt lediglich im Rahmen einer funktionalen Abhängigkeit f(n,M), F(n,M) vorzugeben. Dies vermeidet Kennfelder und entsprechend fällt eine sonst erforderliche Bedatung derselben weg. Die Vorgabe einer funktionalen Abhängigkeit f(n,M), F(n,M) kann demgegenüber einer besonders zügigen Ermittlung des initialen Soll-Werts zuträglich sein. Beispielsweise hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die funktionale Abhängigkeit f(n,M), F(n,M) als lineare Funktion vorzugeben, derart, dass der Soll-Wert in linearer Weise abhängt von der Drehzahl und/oder dem Drehmoment der Brennkraftmaschine. Vorzugsweise kann eine solche lineare Funktion als Interpolation oder Regression ermittelt werden, indem ein Soll-Wert für jeweils eine dieser vorgenannten Größen interpoliert wird zwischen einem Minimal-Wert dieser Größe bei minimaler Drehzahl und Drehmoment der Brennkraftmaschine und einem Maximal-Wert dieser Größe bei maximaler Drehzahl und Drehmoment der Brennkraftmaschine. Durch die Vorgabe initialer Werte für die Stellgröße, die vorbestimmte Grenzstellgröße und/oder für die Regelgröße kann gleichwohl sichergestellt werden, dass die entsprechende Brennkraftmaschine in einem sinnvollen Betriebsgrößenbereich betrieben wird, insbesondere, dass sie in der Nähe des vorbestimmten oder aktuellen Betriebspunktes weiter betrieben wird im Rahmen der ansetzenden Regelschleifen. Weiterhin ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren durch die Vorgabe von an dem gewünschten Betriebspunkt orientierten initialen Soll-Wert und initialer Stellgröße also eine vergleichsweise zügige Betriebsbereitschaft einer Brennkraftmaschine.The initial controlled variable and / or manipulated variable and / or the predetermined limit manipulated variable is therefore preferably dependent on the predetermined speed of the internal combustion engine and / or the predetermined torque of the internal combustion engine. In this respect, as explained above, an initial setpoint value of these aforementioned variables is particularly preferably to be specified only within the framework of a functional dependency f (n, M), F (n, M). This avoids characteristic maps and accordingly no data is required for the same. In contrast, the specification of a functional dependency f (n, M), F (n, M) can be conducive to a particularly rapid determination of the initial setpoint value. For example, it has proven advantageous to specify the functional dependency f (n, M), F (n, M) as a linear function such that the setpoint value is linearly dependent on the speed and / or the torque of the internal combustion engine . Such a linear function can preferably be determined as an interpolation or regression by interpolating a target value for one of these aforementioned variables between a minimum value of this variable at minimum speed and torque of the internal combustion engine and a maximum value of this variable at maximum speed and engine torque. By specifying initial values for the manipulated variable, the predetermined limit manipulated variable and / or for the controlled variable, it can nonetheless be ensured that the corresponding internal combustion engine is operated in a reasonable operating variable range, in particular that it continues to be operated in the vicinity of the predetermined or current operating point Framework of the applied control loops. Furthermore, the method according to the invention enables the specification of on desired operating point-oriented initial setpoint value and initial manipulated variable, so a comparatively quick operational readiness of an internal combustion engine.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht einen vergleichsweise sicheren Betrieb der Brennkraftmaschine selbst unter weitgehender Vermeidung von Kennfeldern. Während des Betriebs können entsprechend eines beispielsweise temporär gewünschten Betriebspunktes die Stellgrößen der Brennkraftmaschine schnell und sicher an diesen Betriebspunkt angepasst werden.The method according to the invention enables a comparatively safe operation of the internal combustion engine even while largely avoiding characteristic maps. During operation, the manipulated variables of the internal combustion engine can be adapted quickly and reliably to this operating point, for example, according to a temporarily desired operating point.

Weiterhin ist das Begrenzen geregelter Stellgrößen gegenüber zu großen oder zu kleinen Werten im Vergleich zu einer Grenzstellgröße vorteilhaft, um die Werte der Stellgröße in der Nähe eines Betriebspunktes der Brennkraftmaschine zu halten. Die Grenzstellgröße ist dabei entsprechend dieses Betriebspunktes vorbestimmt.Furthermore, the limitation of regulated manipulated variables with respect to values that are too large or too small compared to a limit manipulated variable is advantageous in order to keep the values of the manipulated variable close to an operating point of the internal combustion engine. The limit manipulated variable is predetermined according to this operating point.

Der Betriebspunkt der Brennkraftmaschine ist in einer Weiterbildung vor einem ersten Betrieb der Brennkraftmaschine festgelegt. Der gewünschte Betriebspunkt kann auch temporär an verschiedene Betriebssituationen der Brennkraftmaschine anpassbar sein. Der Betriebspunkt ist typischerweise durch eine Gruppe von Kennwerten der Brennkraftmaschine festgelegt, die derart ausgewählt sind, dass ein sicherer und dauerhafter Betrieb der Brennkraftmaschine ermöglicht wird. Durch das Halten der Brennkraftmaschine am Betriebspunkt, kann durch das erfindungsgemäße Verfahren daher die Lebensdauer der Brennkraftmaschine verlängert werden.In a further development, the operating point of the internal combustion engine is established before the internal combustion engine is operated for the first time. The desired operating point can also be adapted temporarily to different operating situations of the internal combustion engine. The operating point is typically defined by a group of characteristic values of the internal combustion engine which are selected in such a way that reliable and permanent operation of the internal combustion engine is made possible. By keeping the internal combustion engine at the operating point, the method according to the invention can therefore extend the service life of the internal combustion engine.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe durch eine Einrichtung zur Steuerung und/oder Regelung des Anspruchs 16 für eine Brennkraftmaschine gelöst.According to a further aspect of the invention, the above-mentioned object is achieved by a device for controlling and / or regulating according to claim 16 for an internal combustion engine.

Die erfindungsgemäße Einrichtung weist eine Aufladung mit einer Abgasrückführung und einem Motor mit einer Anzahl von Zylindern auf, der mittels Ladeluft und/oder Abgas aus der Aufladung aufladbar ist, und wobei die Einrichtung eine Leistungsregelung, Aufladereglung, Verbrennungsregelung und/oder Emissionsregelung zum Regeln einer entsprechend Leistung-betreffenden, Aufladung-betreffenden, Verbrennung- und/oder Emission-betreffenden Systemgröße umfasst, wobei
eine entsprechende Leistungsregelung, Aufladeregelung und/oder Verbrennungs- und/oder Emissionsregelung ein jeweiliges Sollgrößenmodul, Regelungsmodul und Begrenzungsmodul jeweils in einer Regelungsschleife aufweisen, wobei

  • - das Regelungsmodul in der Regelungsschleife ausgebildet ist, einen Ist-Wert der Regelgröße und den Soll-Wert der Regelgröße zu empfangen und eine der Regelgröße zugeordnete Stellgröße auf Basis des Soll-Werts und des Ist-Werts zu regeln,
  • - das Begrenzungsmodul in der Regelungsschleife ausgebildet ist zum Vergleichen der so geregelten Stellgröße mit einer vorbestimmten Grenzstellgröße und Feststellen ob ein Betrag einer Differenz aus geregelter Stellgröße und vorbestimmter Grenzstellgröße größer ist als eine vorbestimmte Grenzdifferenz.
The device according to the invention has a supercharger with an exhaust gas recirculation and a motor with a number of cylinders, which can be charged by means of charge air and / or exhaust gas from the supercharger, and the device has a power control, supercharging control, combustion control and / or emission control for regulating a corresponding Power-related, charging-related, combustion-related and / or emissions-related system variable, wherein
a corresponding power control, charging control and / or combustion and / or emissions control have a respective setpoint module, control module and limitation module in a control loop, wherein
  • - the control module in the control loop is designed to receive an actual value of the controlled variable and the setpoint value of the controlled variable and to regulate a manipulated variable assigned to the controlled variable on the basis of the setpoint and the actual value,
  • the limitation module in the control loop is designed to compare the manipulated variable thus regulated with a predetermined manipulated limit variable and to determine whether an amount of a difference between the manipulated variable and the manipulated limit variable is greater than a predetermined limit difference.

Weiterhin ist vorgesehen, dass

  • das Regelungsmodul weiter ausgebildet ist, eine initiale Stellgröße zu empfangen, die von der vorbestimmten Drehzahl und/oder von dem vorbestimmten Drehmoment abhängt und wobei das Regeln der der Regelgröße zugeordneten Stellgröße abhängig von der initialen Stellgröße ist, und
  • wobei die vorbestimmte Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder das vorbestimmte Drehmoment der Brennkraftmaschine entsprechend dem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine vorbestimmt sind.
It is also provided that
  • the control module is further designed to receive an initial manipulated variable that depends on the predetermined speed and / or on the predetermined torque and wherein the regulation of the manipulated variable assigned to the controlled variable is dependent on the initial manipulated variable, and
  • wherein the predetermined speed of the internal combustion engine and / or the predetermined torque of the internal combustion engine are predetermined according to the operating point of the internal combustion engine.

Der in einer Weiterbildung bevorzugte sequenziell modulare Aufbau mit einer Sequenz von Regelungsschleifen gewährleistet eine besonders einfache und störungsarme Struktur. In der erfindungsgemäßen Einrichtung können überdies in jeder Regelschleife das Sollgrößenmodul, das Regelungsmodul und das Begrenzungsmodul in einer gemeinsamen Regelungseinheit angeordnet, aber gesondert funktionierend sein. Insbesondere können verschiedene Regelkreise, wie beispielsweise die Leistungsregelung, die Aufladeregelung und/oder die Verbrennungs- und /oder Emissionsregelung in einer gemeinsamen Vorrichtung, aber gesondert funktionierend im Rahmen des sequenziell modularen Aufbaus vorgesehen sein.The sequential modular structure preferred in a development with a sequence of control loops ensures a particularly simple and low-interference structure. In the device according to the invention, the setpoint variable module, the control module and the limitation module can also be arranged in a common control unit in each control loop, but they can function separately. In particular, various control loops, such as power control, charge control and / or combustion and / or emissions control, can be provided in a common device, but functioning separately within the scope of the sequential modular structure.

Die erfindungsgemäße Verfahren und die Einrichtung ermöglicht es, die Brennkraftmaschine mit einem besonders geringen Bedatungsaufwand zu regeln und/oder zu steuern.The method according to the invention and the device make it possible to regulate and / or control the internal combustion engine with a particularly low level of data input.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Einrichtung ermöglichen es, die Brennkraftmaschine mit einem besonders geringen Bedatungsaufwand zu regeln und/oder zu steuern. Hierbei wird sowohl der initiale Soll-Wert der Regelgröße als auch die initiale Stellgröße derart entsprechend dem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine vorbestimmt, dass ein Betrieb in der Nähe dieses Betriebspunktes sichergestellt ist.
Erfindungsgemäß ist bei dem Verfahren des Anspruchs 1 und der Steuerung und/oder Regelung des Anspruchs 16 vorgesehen, dass

  • - ein Soll-Wert der Regelgröße (RG) abhängig von einer ersten Begrenzungsinformation (fi) ermittelt wird, wobei das Begrenzungsmodul ausgebildet ist, die erste Begrenzungsinformation (fi) im Rahmen einer in der Sequenz vorangegangenen Regelungsschleife auszugeben, und
  • - die Begrenzungsinformation (fi+1) als zweite Begrenzungsinformation (fi+1) genutzt wird beim Ermitteln eines Soll-Wertes einer weiteren Regelgröße (RG), abhängig von der zweiten Begrenzungsinformation (fi+1) im Rahmen einer in der Sequenz nachfolgenden Regelungsschleife.
The method according to the invention and the device make it possible to regulate and / or control the internal combustion engine with a particularly low level of data input. Both the initial setpoint value of the controlled variable and the initial manipulated variable are predetermined according to the operating point of the internal combustion engine in such a way that operation in the vicinity of this operating point is ensured.
According to the invention, it is provided in the method of claim 1 and the control and / or regulation of claim 16 that
  • - a target value of the controlled variable ( RG ) depending on a first limitation information ( fi ) is determined, the limitation module being designed to provide the first limitation information ( fi ) to output in the context of a control loop preceding the sequence, and
  • - the limitation information ( fi + 1 ) as second limitation information ( fi + 1 ) is used when determining a target value of another controlled variable ( RG ), depending on the second limitation information ( fi + 1 ) as part of a control loop following in the sequence.

Gemäß einem weiteren Aspekt, betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine des Anspruchs 19, die eine Aufladung mit einer Abgasrückführung und einen Motor mit einer Anzahl von Zylindern aufweist, der mittels Ladeluft und/oder Abgas aus der Aufladung aufladbar ist, und welche ausgebildet ist, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen, insbesondere eine Einrichtung zur Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung oder einer Weiterbildung der Erfindung aufweist.According to a further aspect, the invention relates to an internal combustion engine of claim 19, which has a supercharger with exhaust gas recirculation and a motor with a number of cylinders, which can be charged by means of charge air and / or exhaust gas from the supercharger, and which is designed according to the invention Execute method, in particular a device for controlling and / or regulating an internal combustion engine according to the invention or a development of the invention.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, das oben erläuterte Konzept im Rahmen der Aufgabenstellung sowie hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren.Further advantageous developments of the invention can be found in the subclaims and indicate in detail advantageous possibilities for realizing the concept explained above within the scope of the task and with regard to further advantages.

Vorteilhaft ist vorgesehen, dass

  • - die genannte Mehrzahl von Regelgrößen (RG) mittels einer Sequenz von Regelungsschleifen jeweils umfassend die vorgenannten Schritte für die Systemgrößen, in der Reihenfolge Leistung, Aufladung und Verbrennung und/oder Emission sequenziell nacheinander geregelt werden.
It is advantageously provided that
  • - the mentioned plurality of controlled variables ( RG ) by means of a sequence of control loops, each comprising the aforementioned steps for the system variables, in the order power, charging and combustion and / or emissions are controlled sequentially one after the other.

Diese Weiterbildung des Verfahrens ermöglicht darüber eine besonders einfache und schnelle Regelung der Mehrzahl von Systemgrößen der Brennkraftmaschine. Eine einfache sequenzielle Regelungsstruktur mit der Begrenzung der Stellgröße ist hierbei besonders wenig anfällig für Störungen im laufenden Betrieb. Die jeweiligen Reglungen der Systemgröße werden somit vorzugsweise nicht parallel ausgeführt. Bevorzugt wird erst nachdem die geregelte und begrenzte oder geregelte und unbegrenzte Stellgröße zum Einstellen der Brennkraftmaschine ausgegeben wurde, der Soll-Wert zur Regelung einer nächsten Systemgröße ermittelt. Vorzugsweise werden die Schritte zum Regeln der mindestens zwei, insbesondere zwei bis acht, vorzugsweise vier Systemgrößen nach einer sequenziellen Abfolge wiederholt, insbesondere regelmäßig wiederholt. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die Systemgrößen im Bereich des angestrebten Betriebspunktes der Brennkraftmaschine liegen.This further development of the method also enables a particularly simple and rapid regulation of the plurality of system variables of the internal combustion engine. A simple sequential control structure with the limitation of the manipulated variable is particularly less prone to disturbances during operation. The respective controls of the system size are therefore preferably not carried out in parallel. The setpoint value for regulating a next system variable is preferably determined only after the regulated and limited or regulated and unlimited manipulated variable for setting the internal combustion engine has been output. The steps for regulating the at least two, in particular two to eight, preferably four, system variables are preferably repeated in a sequential sequence, in particular repeated regularly. This ensures that the system variables are in the range of the desired operating point of the internal combustion engine.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die genannte Mehrzahl von Regelgrößen mittels einer Sequenz von Regelungsschleifen jeweils umfassend die vorgenannten Schritte für die Systemgrößen, in der Reihenfolge Leistung, Aufladung und Verbrennung und/oder Emission sequenziell nacheinander geregelt werden. Insbesondere werden die Schritte zum Regeln der Systemgröße entsprechend sequenziell für eine Anzahl weiterer Systemgrößen wiederholt, wobei die weiteren Systemgrößen in der Reihenfolge Leistung, Aufladung, Verbrennung und/oder Emission betreffende Systemgröße geregelt werden. Diese Reihenfolge ist besonders vorteilhaft für die Gewährleistung eines zuverlässigen Betriebs der Brennkraftmaschine.It is preferably provided that the aforementioned plurality of controlled variables are controlled sequentially one after the other by means of a sequence of control loops, each comprising the aforementioned steps for the system variables, in the order of power, charging and combustion and / or emissions. In particular, the steps for regulating the system size are correspondingly repeated sequentially for a number of further system variables, the further system variables being regulated in the order of the system variables relating to power, charging, combustion and / or emissions. This sequence is particularly advantageous for ensuring reliable operation of the internal combustion engine.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass wenigstens eine Regelungsschleife die Schritte umfasst:

  • - Bestimmen einer Stellgrößen-Begrenzungs-Differenz (ΔStG) zwischen der geregelten Stellgröße (StG) und einer geregelt begrenzten oder geregelt unbegrenzten Stellgröße (StG LIM) abhängig vom Feststellen ob ein Betrag einer Differenz aus geregelter Stellgröße (StG) und vorbestimmter Grenzstellgröße (GStG) größer ist als die vorbestimmte Grenzdifferenz, und
  • - Nutzen einer die Stellgrößen-Begrenzungs-Differenz (ΔStG) kennzeichnenden Begrenzungsinformation (fi, fi+1), beim Ermitteln eines Soll-Wertes der Regelgröße (RG) und/oder einer weiteren Regelgröße (RG) in der Sequenz, abhängig von der Begrenzungsinformation (fi,fi+1).
In a preferred development it is provided that at least one control loop comprises the steps:
  • - Determination of a manipulated variable limitation difference ( ΔStG ) between the controlled manipulated variable ( StG ) and a regulated limited or regulated unlimited manipulated variable ( StG LIM ) depending on whether an amount is a difference from the controlled manipulated variable ( StG ) and predetermined limit manipulated variable ( GStG ) is greater than the predetermined limit difference, and
  • - Use one of the manipulated variable limitation difference ( ΔStG ) identifying delimitation information ( fi , fi + 1 ), when determining a target value of the controlled variable ( RG ) and / or another controlled variable ( RG ) in the sequence, depending on the limitation information ( fi , fi + 1 ).

Insbesondere haben sich die Schritte als bevorzugt erwiesen:

  • - Begrenzen der geregelten Stellgröße (StG) zu einer begrenzten Stellgröße (StG LIM), für den ersten Fall, dass ein Betrag der Differenz die vorbestimmte Grenzdifferenz übersteigt, und
  • - Beibehalten der geregelten Stellgröße (StG) als unbegrenzte Stellgröße (StG), für den zweiten Fall, dass ein Betrag der Differenz die vorbestimmte Grenzdifferenz nicht übersteigt; sowie
  • - Einstellen (SET) der Brennkraftmaschine entsprechend der für den ersten Fall geregelten und begrenzten oder der für den zweiten Fall geregelten und unbegrenzten Stellgröße (StG LIM, StG), insbesondere nach dem Feststellen, ob ein Betrag einer Differenz aus geregelter Stellgröße und vorbestimmter Grenzstellgröße größer ist als eine vorbestimmte Grenzdifferenz.
In particular, the steps have proven to be preferred:
  • - Limiting the controlled manipulated variable ( StG ) to a limited manipulated variable ( StG LIM ), for the first case that an amount of the difference exceeds the predetermined limit difference, and
  • - Maintaining the regulated manipulated variable ( StG ) as an unlimited manipulated variable ( StG ), for the second case that an amount of the difference does not exceed the predetermined limit difference; as
  • - To adjust ( SET ) of the internal combustion engine according to the controlled and limited manipulated variable for the first case or the controlled and unlimited manipulated variable for the second case ( StG LIM , StG ), in particular after determining whether an amount of a difference between the regulated manipulated variable and the predetermined limit manipulated variable is greater than a predetermined limit difference.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen:

  • - Ermitteln des Soll-Wertes der Regelgröße (RG) abhängig von einer ersten Begrenzungsinformation (fi), wobei die erste Begrenzungsinformation (fi) im Rahmen einer in der Sequenz vorrangegangenen Regelungsschleife ausgegeben wird, und
  • - Nutzen der Begrenzungsinformation (fi+1) als zweite Begrenzungsinformation (fi+1) beim Ermitteln eines Soll-Wertes einer weiteren Regelgröße (RG), abhängig von der zweiten Begrenzungsinformation (fi+1) im Rahmen einer in der Sequenz nachfolgenden Regelungsschleife.
According to the invention it is provided:
  • - Determining the target value of the controlled variable ( RG ) depending on a first limitation information ( fi ), where the first limitation information ( fi ) is output as part of a control loop that precedes the sequence, and
  • - Use of the limitation information ( fi + 1 ) as second limitation information ( fi + 1 ) when determining a target value of another controlled variable ( RG ), depending on the second limitation information ( fi + 1 ) as part of a control loop following in the sequence.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die erste Begrenzungsinformation (fi) eine Stellgrößen-Begrenzungs-Differenz (ΔStG) der vorangegangenen Regelungsschleife kennzeichnet.In particular, it is provided that the first limitation information ( fi ) a manipulated variable limitation difference ( ΔStG ) of the previous control loop.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Schritte einer Regelungsschleife der Sequenz von Regelungsschleifen zum Regeln der Mehrzahl von Regelgrößen (RG) wiederholt werden, entsprechend für eine Leistung (P), eine Aufladung (A), eine Verbrennung (V) und Emission (E) betreffende Systemgrößen sowie optional für eine weitere Anzahl von mindestens einer weiteren Systemgröße mittels jeweils zugehörigen Regelungsschleifen der Sequenz.It is preferably provided that the steps of a control loop of the sequence of control loops for controlling the plurality of controlled variables ( RG ) be repeated, correspondingly for a performance ( P ), one charge ( A. ), combustion ( V ) and emission (E) related system variables and optionally for a further number of at least one further system variable by means of respectively associated control loops of the sequence.

Im Rahmen dieser Weiterbildung werden die Regelkreise für die einzelnen Systemgrößen durch das Ausgeben und Empfangen der Begrenzungsinformation miteinander gekoppelt. Hierdurch entsteht eine vorgegebene zeitliche Abfolge von Regelungen und mithin eine sequenzielle Regelungsstruktur. In dieser Weiterbildung wird ein besonders stabiler Betrieb der Brennkraftmaschine sichergestellt. Hierbei wird ein Soll-Wert zumindest einer Regelgröße abhängig von dem entsprechenden initialen Soll-Wert dieser Regelgröße und der entsprechend empfangenen Begrenzungsinformation bestimmt. Die zweite Begrenzungsinformation ist eine Funktion der Stellgrößen-Begrenzungs-Differenz. Sie kann insbesondere eine binäre Information darüber sein, ob eine Begrenzung stattgefunden hat, sie kann die Stellgrößen-Begrenzungs-Differenz selber sein oder einen anderen funktionalen Zusammenhang zur Stellgrößen-Begrenzungs-Differenz aufweisen.As part of this development, the control loops for the individual system variables are coupled to one another by outputting and receiving the limitation information. This creates a predetermined time sequence of controls and consequently a sequential control structure. In this development, particularly stable operation of the internal combustion engine is ensured. Here, a setpoint value of at least one control variable is determined as a function of the corresponding initial setpoint value of this control variable and the correspondingly received limitation information. The second limitation information is a function of the difference between the manipulated variable and the limitation. In particular, it can be binary information about whether a limitation has taken place, it can be the manipulated variable-limitation difference itself or have some other functional relationship to the manipulated variable-limitation difference.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung werden bei dem Verfahren die Schritte zum Regeln der Systemgröße entsprechend sequenziell für eine Anzahl von mindestens zwei, insbesondere zwei bis acht, vorzugsweise vier Systemgrößen wiederholt. Hierbei wird die zweite Begrenzungsinformation vorzugsweise an eine zeitlich unmittelbar folgende Reglung zum Ermitteln eines entsprechenden Soll-Wertes ausgegeben. Die jeweiligen Reglungen der Systemgröße im Rahmen dieser Weiterbildungen werden vorzugsweise nicht parallel ausgeführt. Erst nachdem die geregelte und begrenzte oder geregelte und unbegrenzte Stellgröße zum Einstellen der Brennkraftmaschine ausgegeben wurde, wird der Soll-Wert zur Regelung einer nächsten Systemgröße ermittelt. Vorzugsweise werden die Schritte zum Regeln der mindestens zwei, insbesondere zwei bis acht, vorzugsweise vier Systemgrößen nach einer sequenziellen Abfolge wiederholt, insbesondere regelmäßig wiederholt. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die Systemgrößen im Bereich des angestrebten Betriebspunktes der Brennkraftmaschine liegen. Besonders bevorzugt werden die Schritte zum Regeln einer Systemgröße nach der sequenziellen Abfolge für verschiedene Systemgrößen bis zu einem späteren Zeitpunkt, insbesondere bis zum Abschalten der Brennkraftmaschine wiederholt.In a further preferred development, in the method, the steps for regulating the system variable are repeated sequentially for a number of at least two, in particular two to eight, preferably four, system variables. In this case, the second piece of limitation information is preferably output to a control immediately following in time for determining a corresponding setpoint value. The respective regulations of the system size in the context of these developments are preferably not carried out in parallel. Only after the regulated and limited or regulated and unlimited manipulated variable for setting the internal combustion engine has been output is the setpoint value for regulating a next system variable determined. The steps for regulating the at least two, in particular two to eight, preferably four, system variables are preferably repeated in a sequential sequence, in particular repeated regularly. This ensures that the system variables are in the range of the desired operating point of the internal combustion engine. The steps for regulating a system variable according to the sequential sequence for various system variables are particularly preferably repeated up to a later point in time, in particular until the internal combustion engine is switched off.

In einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens werden aus der Mehrzahl von Systemgrößen Leistung, Aufladung, Verbrennung und/oder Emission betreffende Systemgrößen geregelt. Diese Größen stellen die zentralen Systemgrößen einer Brennkraftmaschine dar, so dass eine Regelung dieser Größen einen zuverlässigen Betrieb der Brennkraftmaschine gewährleistet.In a preferred development of the method, system variables relating to power, charging, combustion and / or emissions are regulated from the plurality of system variables. These variables represent the central system variables of an internal combustion engine, so that regulation of these variables ensures reliable operation of the internal combustion engine.

Insbesondere werden die Schritte zum Regeln der Systemgröße entsprechend sequenziell für eine Anzahl weiterer Systemgrößen wiederholt, wobei die weiteren Systemgrößen in der Reihenfolge Leistung, Aufladung und Verbrennung betreffende Systemgröße geregelt werden. Diese Reihenfolge ist besonders vorteilhaft für die Gewährleistung eines zuverlässigen Betriebs der Brennkraftmaschine. Unter einer Leistung betreffenden Systemgröße ist beispielsweise die Leistung der Brennkraftmaschine zu verstehen. Unter einer Aufladung betreffenden Systemgröße ist beispielsweise die Aufladung der Brennkraftmaschine zu verstehen. Unter einer Verbrennung betreffenden Systemgröße ist beispielsweise die Verbrennung der Brennkraftmaschine zu verstehen.In particular, the steps for regulating the system size are correspondingly repeated sequentially for a number of further system variables, the further system variables being regulated in the order of the system variable relating to power, charging and combustion. This sequence is particularly advantageous for ensuring reliable operation of the internal combustion engine. A system variable relating to power is to be understood as meaning, for example, the power of the internal combustion engine. A system variable relating to charging is understood to mean, for example, the charging of the internal combustion engine. A system variable relating to combustion is to be understood as meaning, for example, the combustion of the internal combustion engine.

Die Regelgröße ist stets eine Systemgröße betreffende Größe, insbesondere diejenige, welche die wirksamste Auswirkung auf die Systemgröße hat. Die Regelgröße ist damit zum Regeln der Stellgröße entsprechend aktueller Eigenschaften der Systemgröße vorgesehen. Vorteilhaft ist die Stellgröße der Regelgröße als maßgebliche, insbesondere sensitivste, Stellgröße zugeordnet. Vorzugsweise wird die Stellgröße der Regelgröße also als maßgebliche, insbesondere sensitivste, Stellgröße zugeordnet und dazu aus einer Gruppe von Stellgrößen derart ausgewählt wird, dass die Regelgröße sich bei einer Veränderung der maßgeblichen, insbesondere sensitivsten, Stellgröße stärker verändert als bei einer entsprechenden Veränderung einer anderen Stellgröße aus der Gruppe von Stellgrößen.The controlled variable is always a variable relating to the system variable, in particular that which has the most effective effect on the system variable. The controlled variable is therefore intended to regulate the manipulated variable according to current properties of the system variable. The manipulated variable is advantageously assigned to the controlled variable as the decisive, in particular the most sensitive, manipulated variable. Preferably, the manipulated variable is assigned to the controlled variable as the relevant, in particular most sensitive, manipulated variable and is selected from a group of manipulated variables in such a way that the controlled variable changes more when the relevant, in particular most sensitive, manipulated variable changes than when another manipulated variable changes from the group of manipulated variables.

Dies bedeutet insbesondere, dass die Systemgröße aus der Mehrzahl von Systemgrößen verglichen mit anderen Stellgrößen aus der Gruppe von Stellgrößen am sensitivsten auf eine Änderung der der Regelgröße zugeordneten Stellgröße reagiert.This means in particular that the system variable from the plurality of system variables reacts most sensitively to a change in the manipulated variable assigned to the controlled variable compared to other manipulated variables from the group of manipulated variables.

Vorzugsweise wird der Mehrzahl von Systemgrößen der Brennkraftmaschine umfassend wenigstens eine Leistung (P), eine Aufladung (A) und eine Verbrennung (V) und/oder Emission (E) betreffende Systemgröße (SG) eine Gruppe von Regelgrößen zugeordnet, die umfasst:

  • - eine Drehzahl (n) und/oder ein Drehmoment (M) der Brennkraftmaschine, insbesondere betreffend die Leistung (P);
  • - einen Ladeluftdruck (p5), insbesondere betreffend die Aufladung (A);
  • - einen Verbrennungsdruck (pMAX), insbesondere betreffend die Verbrennung (V);
  • - einen Umsatzpunkt (MFB), an dem eine bestimmte Menge der Kraftstoffmasse verbrannt sind, insbesondere einen 50% Umsatzpunkt (EU50), insbesondere betreffend die Verbrennung (V);
  • - einen Emissionswert (be, NOx) betreffend die Emission (E).
The plurality of system variables of the internal combustion engine is preferably comprised of at least one power ( P ), one charge ( A. ) and a burn ( V ) and / or emission (E) related system size ( SG ) assigned a group of controlled variables, which includes:
  • - a speed (n) and / or a torque ( M) of the internal combustion engine, especially regarding the performance ( P );
  • - a charge air pressure (p5), in particular with regard to charging ( A. );
  • - a combustion pressure (pMAX), in particular with regard to the combustion ( V );
  • - a turnover point (MFB) at which a certain amount of the fuel mass has been burned, in particular a 50% turnover point ( EU50 ), especially with regard to combustion ( V );
  • - an emission value (be, NOx) relating to the emission (E).

Insbesondere ist vorgesehen, dass die Gruppe von Stellgrößen eine Kraftstoffmasse (mKRST), eine Einlassventil-Öffnungszeit (tES, VCM), eine Turbinenbypass-Öffnungszeit (TBP) und/oder eine Abgasrückführventil-Öffnungszeit und einen Einspritzbeginn (BOI) umfasst.In particular, it is provided that the group of manipulated variables includes a fuel mass (mKRST), an inlet valve opening time (tES, VCM), a turbine bypass opening time ( TBP ) and / or an exhaust gas recirculation valve opening time and a start of injection ( BOI ) includes.

In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die vorbestimmte Drehzahl und/oder das vorbestimme Drehmoment gemäß einem aktuellen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine vorbestimmt. Hierbei können die vorbestimmte Drehzahl und/oder das vorbestimmte Drehmoment dem im aktuellen Betriebspunkt vorliegenden oder gewünschten Wert für die Drehzahl und/oder das Drehmoment entsprechen. Initialer Soll-Wert oder Stellgröße können beispielsweise über vorbestimmte Kennfelder aus Drehzahl und/oder Drehmoment gewonnen werden. Die verwendeten Kennfelder können von einem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine abhängig sein.In a further development of the method according to the invention, the predetermined speed and / or the predetermined torque are predetermined according to a current operating point of the internal combustion engine. In this case, the predetermined speed and / or the predetermined torque can correspond to the value present or desired for the speed and / or the torque at the current operating point. Initial setpoints or manipulated variables can be obtained from speed and / or torque, for example, using predetermined characteristic maps. The maps used can be dependent on an operating point of the internal combustion engine.

In einer bevorzugten Weiterbildung werden die vorbestimmte Drehzahl und/oder das vorbestimme Drehmoment verwendet, um daraus eine über eine Kennfeld-Formel berechnete und über Prüfstandswerte validierte initiale Stellgröße und einen initialen Soll-Wert der Regelgröße zu erhalten. Besonders bevorzugt ist hierbei eine bezüglich der Drehzahl und/oder dem Drehmoment lineare Funktion. Durch die Verwendung von über Prüfstände validierten Stellgrößen und Soll-Werten können unvorhergesehene Zwischenfälle unter ungewöhnlichen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine vermieden werden.In a preferred development, the predetermined rotational speed and / or the predetermined torque are used in order to obtain an initial manipulated variable and an initial setpoint value of the controlled variable calculated using a characteristic diagram formula and validated using test bench values. A linear function with respect to the speed and / or the torque is particularly preferred here. By using manipulated variables and target values validated via test stands, unforeseen incidents under unusual operating conditions of the internal combustion engine can be avoided.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung weist das erfindungsgemäße Verfahren die folgenden Schritte zum Vorbestimmen der initialen Stellgröße und/oder des initialen Soll-Werts auf:

  • - Setzen von Randwertepaaren, die einen Validierungsbereich innerhalb eines Drehzahl- und/oder Drehmoment-abhängigen Kennfeldes für eine initiale Stellgröße und/oder einen initialen Soll-Wert bilden;
  • - Berechnen von Zwischenwerten, die sich aus den Randwerten über die Kennfeld-Formel ergeben;
  • - Validieren der Zwischenwerte über an einem Prüfstand vorbestimmte Prüfstandswerte;
  • - Vorbestimmen der initialen Stellgröße und/oder des initialen Soll-Werts anhand der validierten und berechneten Zwischenwerte aus dem Kennfeld.
In a particularly preferred development, the method according to the invention has the following steps for predetermining the initial manipulated variable and / or the initial setpoint value:
  • Setting of boundary value pairs that form a validation range within a speed and / or torque-dependent characteristic field for an initial manipulated variable and / or an initial setpoint value;
  • - Calculation of intermediate values that result from the boundary values using the map formula;
  • - Validation of the intermediate values using test stand values predetermined on a test stand;
  • - Predetermination of the initial manipulated variable and / or the initial setpoint value using the validated and calculated intermediate values from the map.

Der Validierungsbereich aus dieser Weiterbildung umfasst typischerweise den gesamten Bereich von Werten für Drehzahl und/oder Drehmoment, der im Betrieb der Brennkraftmaschine vorliegen kann. In dieser Weiterbildung wird durch das Validieren berechneter Zwischenwerte, die zwischen den Randwertepaaren liegen, ein besonders zuverlässiger Betrieb der Brennkraftmaschine sichergestellt. Die Randwertpaare stellen ein Wertepaar, bestehend aus einer Drehzahl und/oder einem Drehmoment einerseits und einem entsprechenden Soll-Wert oder einer Stellgröße andererseits dar. Typischerweise wird durch die Randwertepaare eine entsprechende Zuordnung von maximaler und minimaler Drehzahl und/oder Drehmoment zu dem entsprechenden Soll-Wert oder der Stellgröße bereitgestellt. Detailliert wird eine derartige Zuordnung im Rahmen der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.The validation range from this development typically includes the entire range of values for speed and / or torque that can be present when the internal combustion engine is operating. In this development, the validation of calculated intermediate values that lie between the boundary value pairs ensures particularly reliable operation of the internal combustion engine. The boundary value pairs represent a value pair consisting of a speed and / or a torque on the one hand and a corresponding setpoint value or a manipulated variable on the other hand. Typically, the boundary value pairs result in a corresponding assignment of maximum and minimum speed and / or torque to the corresponding setpoint. Value or the manipulated variable provided. Such an assignment is explained in detail in the context of the exemplary embodiments shown in the figures.

In einer bevorzugten Weiterbildung sind die initiale Stellgröße und der initiale Soll-Wert der Regelgröße linear von der vorbestimmten Drehzahl und/oder dem vorbestimmten Drehmoment abhängig. Insbesondere für kleine Abweichungen um einen gewünschten Betriebspunkt der Brennkraftmaschine ist die Annahme einer linearen Abhängigkeit typischerweise ausreichend genau und führt zusätzlich zu einer besonders einfachen Berechnung der initialen Stellgröße und des initialen Soll-Werts.In a preferred development, the initial manipulated variable and the initial setpoint value of the controlled variable are linearly dependent on the predetermined speed and / or the predetermined torque. In particular for small deviations from a desired operating point of the internal combustion engine, the assumption of a linear dependency is typically sufficiently accurate and additionally leads to a particularly simple calculation of the initial manipulated variable and the initial setpoint value.

In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Betriebspunkt der Brennkraftmaschine vor einem Betrieb der Brennkraftmaschine festgelegt. In dieser Weiterbildung ist die Verwendung von entsprechend dem Betriebspunkt vorbestimmten initialen Werten für den Soll-Wert der Regelgröße und für die Stellgröße besonders vorteilhaft, da durch diese initialen Werte besonders schnell der Betriebspunkt der Brennkraftmaschine erreicht werden kann. In anderen Weiterbildungen ist der Betriebspunkt der Brennkraftmaschine vom Betriebspunkt der Brennkraftmaschine abhängig, also beispielsweise einer vorliegenden Außentemperatur, einer zurückliegenden Betriebsdauer, oder einer Dauer seid der letzten Reparatur.In a further development of the method according to the invention, the operating point of the internal combustion engine is established before the internal combustion engine is operated. In this training is the The use of initial values predetermined according to the operating point for the setpoint value of the controlled variable and for the manipulated variable is particularly advantageous, since the operating point of the internal combustion engine can be reached particularly quickly through these initial values. In other refinements, the operating point of the internal combustion engine is dependent on the operating point of the internal combustion engine, that is to say, for example, an existing outside temperature, a previous operating time, or a time since the last repair.

In einer bevorzugten Weiterbildung wird die Stellgröße Kraftstoffmasse zum Regeln einer Leistung-betreffenden Systemgröße, und/oder die Stellgröße Turbinenbypass-Öffnungszeit zum Regeln einer Aufladung-betreffenden Systemgröße, und/oder die Stellgröße Einspritzbeginn zum Regeln einer Verbrennung-betreffenden Systemgröße genutzt wird. Hierdurch ist typischerweise die Stellgröße derart ausgewählt, dass die Systemgröße am sensitivsten auf eine Änderung der zugeordneten Stellgröße reagiert.In a preferred development, the manipulated variable fuel mass is used to control a power-related system variable, and / or the manipulated variable turbine bypass opening time is used to control a charging-related system variable, and / or the manipulated variable injection start is used to control a combustion-related system variable. As a result, the manipulated variable is typically selected in such a way that the system variable reacts most sensitively to a change in the assigned manipulated variable.

In einer bevorzugten Weiterbildung umfasst die Gruppe von Stellgrößen eine Kraftstoffmasse, eine Einlassventil-Öffnungszeit, eine Turbinenbypass-Öffnungszeit, eine Abgasrückführventil-Öffnungszeit und einen Einspritzbeginn. Die Stellgrößen aus dieser Gruppe von Stellgrößen lassen sich besonders vorteilhaft regeln. Insbesondere sind diese Stellgrößen einer besonders einfachen automatisierten Regelung zugänglich, beispielsweise durch eine automatisierte Steuerung von Bypass- oder Ventilöffnungszeiten.In a preferred development, the group of manipulated variables includes a fuel mass, an inlet valve opening time, a turbine bypass opening time, an exhaust gas recirculation valve opening time, and a start of injection. The manipulated variables from this group of manipulated variables can be regulated particularly advantageously. In particular, these manipulated variables are accessible to a particularly simple automated control system, for example through automated control of bypass or valve opening times.

In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die vorbestimmte Grenzstellgröße von der vorbestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder dem vorbestimmten Drehmoment der Brennkraftmaschine abhängig. Zusätzlich zu der erfindungsgemäßen Abhängigkeit des Soll-Wertes der Regelgröße von der vorbestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder dem vorbestimmten Drehmoment der Brennkraftmaschine, also von einem Initial-Soll-Wert, wird in dieser Weiterbildung ein Initial-Stellwert zu bestimmen der vorbestimmten Grenzstellgröße genutzt. Weiterhin kann zusätzlich oder alternativ die vorbestimmte Grenzfrequenz von der vorbestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder dem vorbestimmten Drehmoment der Brennkraftmaschine abhängig sein.In a further development of the method according to the invention, the predetermined limit manipulated variable is dependent on the predetermined speed of the internal combustion engine and / or the predetermined torque of the internal combustion engine. In addition to the dependency of the setpoint value of the controlled variable according to the invention on the predetermined speed of the internal combustion engine and / or the predetermined torque of the internal combustion engine, i.e. on an initial setpoint value, an initial setpoint is used in this development to determine the predetermined limit control variable. Furthermore, the predetermined limit frequency can additionally or alternatively be dependent on the predetermined speed of the internal combustion engine and / or the predetermined torque of the internal combustion engine.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese soll die Ausführungsbeispiele nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet.Embodiments of the invention will now be described below with reference to the drawing. This is not necessarily intended to represent the exemplary embodiments to scale; rather, the drawing, where useful for explanation, is in a schematic and / or slightly distorted form. With regard to additions to the teachings that can be seen directly from the drawing, reference is made to the relevant prior art. It must be taken into account here that various modifications and changes relating to the shape and detail of an embodiment can be made without deviating from the general idea of the invention. The features of the invention disclosed in the description, in the drawing and in the claims can be essential for the development of the invention both individually and in any combination. In addition, all combinations of at least two of the features disclosed in the description, the drawing and / or the claims fall within the scope of the invention. The general idea of the invention is not restricted to the exact form or the detail of the preferred embodiment shown and described below, or restricted to an object which would be restricted in comparison to the object claimed in the claims. In the case of the specified measurement ranges, values lying within the stated limits should also be disclosed as limit values and be able to be used and claimed as required. For the sake of simplicity, the same reference symbols are used below for identical or similar parts or parts with identical or similar functions.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of the preferred exemplary embodiments and with reference to the drawing.

Im Einzelnen zeigt die Zeichnung in:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Einrichtung zur Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine, mit einer Leistungsregelung, einer Aufladereglung und einer Verbrennungs- und /oder Emissions-Regelung gemäß dem Konzept der Erfindung;
  • 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Regeln einer einzelnen Systemgröße aus einer Mehrzahl von Systemgrößen gemäß dem Konzept der Erfindung;
  • 3 eine tabellarische Zuordnung von Systemgrößen, Regelgrößen und Stellgrößen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel zum Verfahren gemäß dem Konzept der Erfindung;
  • 4 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer sequenziellen Regelung von Systemgrößen im Verfahren gemäß dem Konzept der Erfindung;
  • 5 ein Ausführungsbeispiel eines Kennfeldes zum Vorbestimmen eines initialen Soll-Wertes einer Regelgröße, wobei vorliegend ein Einspritzdruck über die Drehzahl der Brennkraftmaschine aufgetragen ist;
  • 6 a)-e) Ausführungsbeispiele von Kennfelder jeweils für Paare von Drehzahl- und Drehmoment-abhängigen Kennfeldern für eine initiale Stellgröße und einen initialen Soll-Wert einer Regelgröße.
The drawing shows in detail:
  • 1 a schematic representation of an embodiment of a device for controlling and / or regulating an internal combustion engine, with a power control, a charging control and a combustion and / or emissions control according to the concept of the invention;
  • 2 a schematic representation of an embodiment of a method for regulating a single system variable from a plurality of system variables according to the concept of the invention;
  • 3 a tabular assignment of system variables, controlled variables and manipulated variables according to a further exemplary embodiment of the method according to the concept of the invention;
  • 4th a schematic representation of an embodiment of a sequential regulation of system variables in the method according to the concept of the invention;
  • 5 an exemplary embodiment of a characteristic diagram for predetermining an initial setpoint value of a controlled variable, in the present case a Injection pressure is plotted against the speed of the internal combustion engine;
  • 6 a) -e ) Embodiments of characteristic maps each for pairs of speed and torque-dependent characteristic maps for an initial manipulated variable and an initial setpoint value of a controlled variable.

1 zeigt eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Einrichtung 100 zur Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine 150, mit einer Leistungsregelung R_P, einer Aufladereglung R A und einer Verbrennungs- und/oder Emissionsregelung R_V. 1 shows a representation of an embodiment of a device 100 for controlling and / or regulating an internal combustion engine 150 , with a power control R_P , a charge control RA and a combustion and / or emissions control R_V .

Die Einrichtung 100 zur Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine 150 ist insbesondere zur Steuerung und/oder Regelung einer Diesel-Brennkraftmaschine ausgebildet, die eine Aufladung mit einer Abgasrückführung und einen Motor mit einer Anzahl von Zylindern aufweist, der mittels Ladeluft und/oder Abgas aus der Aufladung aufladbar ist.The establishment 100 for controlling and / or regulating an internal combustion engine 150 is designed in particular to control and / or regulate a diesel internal combustion engine that has a supercharger with exhaust gas recirculation and a motor with a number of cylinders that can be charged by means of charge air and / or exhaust gas from the supercharger.

Die Leistungsregelung R_P, Aufladeregelung R_A und/oder Verbrennungs- und/oder Emissionsregelung R_V der vorliegenden Einrichtung 100 weisen jeweils ein Sollgrößenmodul 110, ein Regelungsmodul 120 und ein Begrenzungsmodul 130 auf.The power control R_P , Charge regulation R_A and / or combustion and / or emissions control R_V of the present institution 100 each have a nominal size module 110 , a control module 120 and a limiting module 130 on.

Das Sollgrößenmodul 110 ist jeweils ausgebildet, eine erste Begrenzungsinformation 140 zu empfangen und abhängig von einer vorbestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder einem vorbestimmten Drehmoment einen initialen Soll-Wert einer Regelgröße zu ermitteln. Im Rahmen der dargestellten Ausführungsform wird der Aufladeregelung R_A und der Verbrennungs- und/oder Emissionsregelung R_V eine Begrenzungsinformation zugeführt. Entsprechend sind lediglich das Sollgrößenmodul 110 der Aufladeregelung R_A und der Verbrennungs- und/oder Emissionsregelung R_V zum Empfangen einer jeweiligen Begrenzungsinformation 140 vorgesehen. Weiterhin sind die Sollgrößenmodule 110 der Leistungsregelung R_P, der Aufladeregelung R_A und der Verbrennungs- und/oder Emissionsregelung R_V vorliegend ausgebildet, die vorbestimmte Drehzahl der Brennkraftmaschine 150 und das vorbestimmte Drehmoment der Brennkraftmaschine als einen von Drehzahl- und Drehmoment-abhängigen initialen Soll-Wert 145 zu empfangen. Diese initialen Soll-Werte werden von einer Auswerteeinheit 160 bereitgestellt, die dazu ausgebildet ist, die vorbestimmte Drehzahl (n) der Brennkraftmaschine und/oder das vorbestimmte Drehmoment (M) der Brennkraftmaschine entsprechend einem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine zu bestimmen und auszugeben.The nominal size module 110 is formed in each case, a first limit information 140 to receive and to determine an initial setpoint value of a controlled variable as a function of a predetermined speed of the internal combustion engine and / or a predetermined torque. In the illustrated embodiment, the charge control R_A and combustion and / or emissions control R_V a limitation information is supplied. Only the nominal size modules are corresponding 110 the charging control R_A and combustion and / or emissions control R_V for receiving a respective limitation information 140 intended. Furthermore, the target size modules are 110 the power control R_P , the charge control R_A and combustion and / or emissions control R_V in the present embodiment, the predetermined speed of the internal combustion engine 150 and the predetermined torque of the internal combustion engine as an initial setpoint value that is dependent on the speed and torque 145 to recieve. These initial target values are determined by an evaluation unit 160 provided, which is designed to set the predetermined speed (s) of the internal combustion engine and / or the predetermined torque ( M) to determine and output the internal combustion engine according to an operating point of the internal combustion engine.

Das Regelungsmodul 120 ist ausgebildet, einen Ist-Wert 148 der Regelgröße und den initialen Soll-Wert der Regelgröße zu empfangen und eine der Regelgröße zugeordnete Stellgröße auf Basis des initialen Soll-Werts und des Ist-Werts 148a zu regeln. Der Ist-Wert 148 der Regelgröße wird in dieser Ausführungsform durch die Auswerteeinheit 160 bereitgestellt. Weiterhin ist das Regelungsmodul 120 ausgebildet, eine initiale Stellgröße 148b zu empfangen, die von der vorbestimmten Drehzahl und/oder von dem vorbestimmten Drehmoment abhängt. Dabei ist das Regeln der der Regelgröße zugeordneten Stellgröße abhängig von der initialen Stellgröße 148b.The control module 120 is trained to have an actual value 148 of the controlled variable and the initial setpoint value of the controlled variable and a manipulated variable assigned to the controlled variable based on the initial setpoint value and the actual value 148a to regulate. The actual value 148 In this embodiment, the controlled variable is determined by the evaluation unit 160 provided. Furthermore is the control module 120 formed, an initial manipulated variable 148b to receive, which depends on the predetermined speed and / or on the predetermined torque. The regulation of the manipulated variable assigned to the controlled variable is dependent on the initial manipulated variable 148b .

Das Begrenzungsmodul 130 ist ausgebildet, die geregelte Stellgröße entsprechend einer vorbestimmten Grenzstellgröße zu begrenzen, falls ein Betrag einer Differenz aus geregelter Stellgröße und vorbestimmter Grenzstellgröße größer als eine vorbestimmte Grenzdifferenz ist. Weiterhin ist das Begrenzungsmodul 130 mit der Brennkraftmaschine 150 derart verbunden, dass das Begrenzungsmodul 130 die Brennkraftmaschine 150 entsprechend der geregelten und begrenzten oder geregelten und unbegrenzten Stellgröße 170 einstellt. Hierbei wird die geregelte Stellgröße begrenzt, falls ein Betrag der Differenz die vorbestimmte Grenzdifferenz übersteigt. Hingegen wird die geregelte Stellgröße nicht begrenzt, falls ein Betrag der Differenz die vorbestimmte Grenzdifferenz nicht übersteigt. Weiterhin ist das Begrenzungsmodul 130 ausgebildet, eine Differenz zwischen der geregelten Stellgröße und der geregelten und begrenzten oder geregelten und unbegrenzten Stellgröße 170 zu bestimmen und eine von der entsprechenden Stellgrößen-Begrenzung-Differenz abhängige Begrenzungsinformationen 140 auszugeben. Die Verbrennungs- und/oder Emissionsregelung R_V ist nicht dazu vorgesehen eine entsprechende Begrenzungsinformation auszugeben, da sie eine zeitlich letzte Regelung einer aufeinanderfolgenden Sequenz von Leistungsregelung R_P, Aufladeregelung R A und Verbrennungs- und/oder Emissionsregelung R_V darstellt.The limitation module 130 is designed to limit the controlled manipulated variable in accordance with a predetermined limit manipulated variable if an amount of a difference between the regulated manipulated variable and the predetermined limit manipulated variable is greater than a predetermined limit difference. Furthermore, there is the limitation module 130 with the internal combustion engine 150 connected in such a way that the limitation module 130 the internal combustion engine 150 according to the regulated and limited or regulated and unlimited manipulated variable 170 adjusts. Here, the regulated manipulated variable is limited if an amount of the difference exceeds the predetermined limit difference. In contrast, the regulated manipulated variable is not limited if an amount of the difference does not exceed the predetermined limit difference. Furthermore, there is the limitation module 130 formed, a difference between the regulated manipulated variable and the regulated and limited or regulated and unlimited manipulated variable 170 to determine and a limitation information dependent on the corresponding manipulated variable limitation difference 140 to spend. The combustion and / or emissions control R_V is not intended to output corresponding limitation information, since it is the last regulation in time of a successive sequence of power regulation R_P , Charge control RA and combustion and / or emissions control R_V represents.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung ist die Verbrennungs- und/oder Emissionsregelung weiterhin ausgebildet, die entsprechende Begrenzungsinformation an die Leistungsregelung auszugeben und das Sollgrößenmodul der Leistungsregelung ist weiterhin ausgebildet, die Begrenzungsinformation zu empfangen. Hierdurch kann eine wiederholte zeitliche Abfolge von Leistungsregelung, Aufladeregelung und Verbrennungs- und/oder Emissionsregelung gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgen.In an embodiment of the device according to the invention, which is not shown, the combustion and / or emissions control is also designed to output the corresponding limit information to the power control and the setpoint variable module of the power control is also designed to receive the limit information. In this way, a repeated chronological sequence of power regulation, charging regulation and combustion and / or emission regulation can take place according to one embodiment of the method according to the invention.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Regeln einer einzelnen Systemgröße aus einer Mehrzahl von Systemgrößen zum Betrieb einer Brennkraftmaschine. Die Schritte des Verfahrens sind im Folgenden erläutert. 2 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of the method according to the invention for regulating a single system variable from a plurality of system variables Operation of an internal combustion engine. The steps of the procedure are explained below.

Ein erster Schritt umfasst ein Ermitteln SOLL eines initialen Soll-Wertes einer Regelgröße RG, abhängig von einer vorbestimmten Drehzahl n der Brennkraftmaschine und/oder einem vorbestimmten Drehmoment M der Brennkraftmaschine, und wobei der ausgegebene Soll-Wert abhängig von dem initialen Soll-Wert f(n,M) und einer ersten Begrenzungsinformation fi ermittelt wird.A first step includes determining SHOULD an initial target value of a controlled variable RG , depending on a predetermined speed n of the internal combustion engine and / or a predetermined torque M of the internal combustion engine, and the output setpoint value depending on the initial setpoint value f (n, M) and a first limit information item fi is determined.

Ein nächster Schritt umfasst ein Empfangen IST eines für die Brennkraftmaschine vorliegenden Ist-Wertes der Regelgröße RG.A next step involves receiving IS an actual value of the controlled variable available for the internal combustion engine RG .

Ein weiterer Schritt umfasst ein Vergleichen COMP des Soll-Wertes mit dem Ist-Wert der Regelgröße und ein Regeln einer der Regelgröße zugeordneten Stellgröße entsprechend des Vergleichsergebnisses zwischen Soll-Wert und Ist-Wert. Hierbei weist das Regeln der Stellgröße eine von der vorbestimmten Drehzahl (n) der Brennkraftmaschine und/oder dem vorbestimmten Drehmoment (M) der Brennkraftmaschine abhängige Vorgabe (STELL) einer initialen Stellgröße F(n,M) auf.Another step involves comparing COMP of the set value with the actual value of the controlled variable and a regulation of a manipulated variable assigned to the controlled variable according to the comparison result between the set value and the actual value. Here, the control of the manipulated variable has one of the predetermined speed (s) of the internal combustion engine and / or the predetermined torque ( M) the internal combustion engine dependent specification ( STELL ) an initial manipulated variable F (n, M).

Daraufhin erfolgt ein Vergleichen LIM der geregelten Stellgröße StG mit einer vorbestimmten Grenzstellgröße und ein Feststellen ob ein Betrag einer Differenz aus geregelter Stellgröße und vorbestimmter Grenzstellgröße größer als eine vorbestimmte Grenzdifferenz ist, und

  • - ein Begrenzen der geregelten Stellgröße StG zu einer begrenzten Stellgröße StG_LIM, für den Fall, dass ein Betrag der Differenz die vorbestimmte Grenzdifferenz übersteigt, und
  • - ein Beibehalten der unbegrenzten Stellgröße StG, für den Fall, dass ein Betrag der Differenz die vorbestimmte Grenzdifferenz nicht übersteigt.
A comparison then takes place LIM the regulated manipulated variable StG with a predetermined limit manipulated variable and determining whether an amount of a difference between the regulated manipulated variable and the predetermined limit manipulated variable is greater than a predetermined limit difference, and
  • - a limitation of the regulated manipulated variable StG to a limited manipulated variable StG_LIM , in the event that an amount of the difference exceeds the predetermined limit difference, and
  • - Maintaining the unlimited manipulated variable StG , in the event that an amount of the difference does not exceed the predetermined limit difference.

Ein nächster Schritt umfasst ein Einstellen SET der Brennkraftmaschine entsprechend der geregelten und begrenzten oder geregelten und unbegrenzten Stellgröße StG_LIM.A next step involves setting SET the internal combustion engine according to the regulated and limited or regulated and unlimited manipulated variable StG_LIM .

Ein weiterer Schritt umfasst ein Bestimmen einer Stellgrößen-Begrenzungs-Differenz ΔStG zwischen der geregelten Stellgröße StG und der geregelten und begrenzten oder geregelten und unbegrenzten Stellgröße StG_LIM.Another step includes determining a manipulated variable-limitation difference ΔStG between the regulated manipulated variable StG and the regulated and limited or regulated and unlimited manipulated variable StG_LIM .

In einem nächsten Schritt erfolgt ein Ausgeben einer die Stellgrößen-Begrenzungs-Differenz ΔStG kennzeichnenden zweiten Begrenzungsinformation fi+1.In a next step, the difference between the manipulated variable and the limit is output ΔStG characterizing second delimitation information fi + 1 .

Ein letzter Schritt besteht aus einem Nutzen der Begrenzungsinformation fi+1 beim Ermitteln SOLL eines Soll-Wertes einer weiteren Regelgröße RG, abhängig von der zweiten Begrenzungsinformation fi+1. In einer alternativen Ausführungsform oder in einem zusätzlichen Merkmal des Verfahrens wurde die erste Begrenzungsinformation fi im Rahmen einer zeitlich vorangegangenen Regelung einer vorangegangenen Stellgröße StG ausgegeben.A final step consists of using the limitation information fi + 1 while investigating SHOULD a target value of a further controlled variable RG , depending on the second limitation information fi + 1 . In an alternative embodiment or in an additional feature of the method, the first limitation information fi within the framework of a previous control of a previous manipulated variable StG issued.

Die Stellgröße ist aus einer Gruppe von Stellgrößen ausgewählt, die eine Kraftstoffmasse, eine Einlassventil-Öffnungszeit, eine Turbinenbypass-Öffnungszeit, eine Abgasrückführventil-Öffnungszeit und einen Einspritzbeginn umfasst. Hierbei ist die Stellgröße aus einer Gruppe von Stellgrößen derart ausgewählt, dass die Systemgröße sich bei einer Veränderung der Stellgröße stärker verändert als bei einer entsprechenden Veränderung einer anderen Stellgröße aus der Gruppe von Stellgrößen.The manipulated variable is selected from a group of manipulated variables which includes a fuel mass, an inlet valve opening time, a turbine bypass opening time, an exhaust gas recirculation valve opening time and a start of injection. Here, the manipulated variable is selected from a group of manipulated variables such that the system variable changes more strongly when the manipulated variable changes than when another manipulated variable from the group of manipulated variables changes.

Die Regelgröße betrifft eine durch das erfindungsgemäße Verfahren zu regelnde Systemgröße. Eine typische Zuordnung von Stellgrößen und Regelgrößen ergibt sich aus 5a) bis e).The controlled variable relates to a system variable to be controlled by the method according to the invention. A typical assignment of manipulated variables and controlled variables results from 5a) to e).

In einer nicht dargestellten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren weiterhin ein Bestimmen der vorbestimmten Grenzstellgröße abhängig von der vorbestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder dem vorbestimmten Drehmoment der Brennkraftmaschine. In an embodiment (not shown), the method according to the invention further comprises determining the predetermined limit manipulated variable as a function of the predetermined speed of the internal combustion engine and / or the predetermined torque of the internal combustion engine.

3 zeigt eine tabellarische Zuordnung von Systemgrößen, Regelgrößen und Stellgrößen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. 3 shows a tabular assignment of system variables, controlled variables and manipulated variables according to a further exemplary embodiment of the method according to the invention.

Die Systemgröße SG Leistung P wird in der dargestellten Ausführungsform geregelt über die Regelgröße RG Motordrehzahl n_mot und die Stellgröße StG Kraftstoffmasse m_KRST.The system size SG power P is regulated in the illustrated embodiment via the controlled variable RG Engine speed n_mot and the manipulated variable StG Fuel mass m_KRST .

Die Systemgröße Aufladung A wird in einer zur Leistungsregelung nachfolgenden Regelung der Regelgröße Ladeluftdruck p_5 und der Stellgröße Turbinenbypass-Öffnungszeit TBP zugeordnet.The system size charge A. is used in a subsequent regulation of the control variable charge air pressure to the power regulation p_5 and the manipulated variable turbine bypass opening time TBP assigned.

Die Systemgröße Verbrennung und/oder Emission V wird in einer zur Leistungsregelung und zur Aufladeregelung nachfolgenden Regelung der zeitlichen Regelgröße des 50 %-Umsatzzeitpunkt EU50 --also dem Zeitpunkt, an dem voraussichtlich 50 % der Kraftstoffmasse verbrannt sind-- und die Stellgröße Einspritzbeginn BOI zugeordnet.The system size combustion and / or emissions V is used in a subsequent regulation of the power regulation and the charging regulation of the time control variable of the 50% conversion time EU50 - i.e. the point in time at which 50% of the fuel mass is likely to have burned - and the control variable start of injection BOI assigned.

Die Regelgröße ist stets eine Systemgröße betreffende Größe, da sie zum Regeln der Stellgröße entsprechend aktueller Eigenschaften der Systemgröße vorgesehen ist.The controlled variable is always a variable relating to the system variable, since it is provided for regulating the manipulated variable in accordance with current properties of the system variable.

4 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer sequenziellen Regelung von Systemgrößen gemäß dem Ausführungsbeispiel eines Verfahrens gemäß dem Konzept der Erfindung. 4th shows a schematic representation of an embodiment of a sequential regulation of system variables according to the embodiment of a method according to the concept of the invention.

In der dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die aus der Ausführungsform aus 2 bekannten Schritte zum Regeln der Systemgröße entsprechend sequenziell für eine Anzahl von insgesamt vier Systemgrößen wiederholt. Eine erste Regelung ist hierbei eine Leistungsregelung R_P, die von einer Aufladeregelung R_A und einer ersten und einer zweiten Verbrennungs- und/oder Emissionsregelung R_V(1), R_V(2) zeitlich gefolgt wird. Bis auf die erste Verbrennungs- und/oder Emissionsregelung R_V(1) weisen die drei weiteren Regelungen die aus 3 bekannten Zuordnungen von Systemgröße SG, Regelgröße RG und Stellgröße StG auf.In the illustrated embodiment of the method according to the invention, those from the embodiment from 2 known steps for regulating the system size are correspondingly repeated sequentially for a total of four system sizes. A first regulation is a power regulation R_P by a charge regulation R_A and a first and a second combustion and / or emission control R_V (1) , R_V (2) is followed in time. Except for the first combustion and / or emissions regulation R_V (1) indicate the three other regulations 3 known mappings of system size SG , Controlled variable RG and manipulated variable StG on.

In sämtlichen erfindungsgemäßen Regelungen wird ein initialer Soll-Wert der Regelgröße fi(n, M) als Startwert für die Regelung eingebracht. Hierbei sind die funktionalen Abhängigkeiten von Drehzahl und Drehmoment und initialem Soll-Wert für jede betrachtete Systemgröße anders. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind alle Funktionen fi(n, M) linear.In all the controls according to the invention, an initial setpoint value is used for the controlled variable fi (n, M) introduced as a starting value for the regulation. The functional dependencies of speed and torque and the initial target value are different for each system variable under consideration. In the present embodiment, all functions are fi (n, M) linear.

Weiterhin wird durch den Soll-Wert der Regelgröße die Stellgröße ausgehend von der initialen Stellgröße Fi(n, M) geregelt. Hierbei sind die funktionalen Abhängigkeiten von Drehzahl und Drehmoment und initialer Stellgröße für jede betrachtete Systemgröße anders. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind alle Funktionen Fi(n, M) linear.Furthermore, the set value of the controlled variable sets the correcting variable based on the initial correcting variable Fi (n, M) regulated. The functional dependencies of speed and torque and the initial manipulated variable are different for each system variable considered. In the present embodiment, all functions are F i (n , M) linear.

Im Rahmen der Leistungsregelung R_P wird keine Begrenzungsinformation f_i empfangen, da es sich hierbei in einer zeitlichen Abfolge von Regelungen um eine erste Regelung handelt. Eine erste Begrenzungsinformation f_1 bezüglich einer Begrenzung der Stellgröße Kraftstoffmasse m_KRST im Rahmen der Leistungsregelung R_P wird zur Ermittlung eines Soll-Wertes der Regelgröße Ladeluftdruck p_5 im Rahmen einer Aufladungsregelung R A empfangen. Im Rahmen der Aufladeregelung R A wird wiederum eine Begrenzungsinformation f 2 bezüglich einer Begrenzung der Turbinenbypass-Öffnungsdauer TBP bestimmt, die im Rahmen der ersten Verbrennungs- und/oder Emissionsregelung R_V(1) zur Ermittlung eines Soll-Wertes der Regelgröße Zylinder-Verbrennungsdruck p_max empfangen wird. Im Rahmen der ersten Verbrennungs- und/oder Emissionsregelung wird wiederum eine Begrenzungsinformation f_3 hinsichtlich einer Begrenzung der Öffnungszeit eines Einlassventils t_ES ermittelt und im Rahmen einer zweiten Verbrennungs- und/oder Emissionsregelung zur Bestimmung eines Soll-Wertes der zeitlichen Regelgröße des 50 %-Umsatzzeitpunkt EU50 ermittelt.As part of the power regulation R_P no limitation information f_i is received, since this is a first control in a time sequence of controls. A first piece of limitation information f_1 relating to a limitation of the manipulated variable fuel mass m_KRST within the scope of the power regulation R_P is used to determine a setpoint value for the control variable charge air pressure p_5 received as part of a charge regulation RA. Limitation information f 2 relating to a limitation of the turbine bypass opening period is again provided within the framework of the charging control RA TBP determined under the first combustion and / or emissions control R_V (1) to determine a target value of the controlled variable cylinder combustion pressure p_max is received. As part of the first combustion and / or emissions control, limitation information f_3 is again determined with regard to a limitation of the opening time of an inlet valve t_ES and as part of a second combustion and / or emissions control to determine a setpoint value of the time-controlled variable of the 50% conversion time EU50 determined.

Die Darstellung in 4 verdeutlicht die zeitliche Abfolge der vier sequenziellen Regelungsschleifen. Vorzugsweise ist dabei die initiale Regelgröße und/oder Stellgröße und/oder die vorbestimmte Grenzstellgröße von der vorbestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder dem vorbestimmten Drehmoment der Brennkraftmaschine abhängig. Insofern ist, wie oben erläutert, ein initialer Soll-Wert dieser vorgenannten Größen besonders bevorzugt lediglich im Rahmen einer funktionalen Abhängigkeit f(n,M), F(n,M) vorzugeben. Dies vermeidet Kennfelder und entsprechend fällt eine sonst erforderliche Bedatung derselben weg. Die Vorgabe einer funktionalen Abhängigkeit f(n,M), F(n,M) kann demgegenüber einer besonders zügigen Ermittlung des initialen Soll-Werts zuträglich sein. Beispielsweise hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die funktionale Abhängigkeit f(n,M), F(n,M) als lineare Funktion vorzugeben, derart, dass der Soll-Wert in linearer Weise abhängt von der Drehzahl und/oder dem Drehmoment der Brennkraftmaschine. Vorzugsweise kann eine solche lineare Funktion als Interpolation oder Regression ermittelt werden, indem ein Soll-Wert für jeweils eine dieser vorgenannten Größen interpoliert wird zwischen einem Minimal-Wert dieser Größe bei minimaler Drehzahl und Drehmoment der Brennkraftmaschine und einem Maximal-Wert dieser Größe bei maximaler Drehzahl und Drehmoment der Brennkraftmaschine. Durch die Vorgabe initialer Werte für die Stellgröße, die vorbestimmte Grenzstellgröße und/oder für die Regelgröße kann gleichwohl sichergestellt werden, dass die entsprechende Brennkraftmaschine in einem sinnvollen Betriebsgrößenbereich betrieben wird, insbesondere, dass sie in der Nähe des vorbestimmten oder aktuellen Betriebspunktes weiter betrieben wird im Rahmen der ansetzenden Regelschleifen. Weiterhin ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren durch die Vorgabe von an dem gewünschten Betriebspunkt orientierten initialen Soll-Wert und initialer Stellgröße also eine vergleichsweise zügige Betriebsbereitschaft einer Brennkraftmaschine.The representation in 4th illustrates the time sequence of the four sequential control loops. The initial controlled variable and / or manipulated variable and / or the predetermined limit manipulated variable is preferably dependent on the predetermined speed of the internal combustion engine and / or the predetermined torque of the internal combustion engine. In this respect, as explained above, an initial setpoint value of these aforementioned variables is particularly preferably to be specified only within the framework of a functional dependency f (n, M), F (n, M). This avoids characteristic maps and accordingly no data is required for the same. In contrast, the specification of a functional dependency f (n, M), F (n, M) can be conducive to a particularly rapid determination of the initial setpoint value. For example, it has proven advantageous to specify the functional dependency f (n, M), F (n, M) as a linear function such that the setpoint value is linearly dependent on the speed and / or the torque of the internal combustion engine . Such a linear function can preferably be determined as an interpolation or regression by interpolating a target value for one of these aforementioned variables between a minimum value of this variable at minimum speed and torque of the internal combustion engine and a maximum value of this variable at maximum speed and engine torque. By specifying initial values for the manipulated variable, the predetermined limit manipulated variable and / or for the controlled variable, it can nonetheless be ensured that the corresponding internal combustion engine is operated in a reasonable operating variable range, in particular that it continues to be operated in the vicinity of the predetermined or current operating point Framework of the applied control loops. Furthermore, the method according to the invention enables an internal combustion engine to be operationally ready relatively quickly by specifying an initial setpoint value oriented towards the desired operating point and an initial manipulated variable.

In der Darstellung nach 4 ist auch visuell verdeutlicht, welche Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens in dem Sollgrößenmodul 110, in dem Regelungsmodul 120 und in dem Begrenzungsmodul 130 ausgeführt werden.In the representation after 4th it is also made clear visually which method steps of the method according to the invention are in the nominal size module 110 , in the control module 120 and in the limiting module 130 are executed.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform wird die dargestellte sequenzielle Abfolge von Regelungen von Systemgrößen wiederholt, insbesondere regelmäßig wiederholt, wobei eine Begrenzungsinformation aus der zweiten Verbrennungs- und/oder Emissionsregelung von der Leistungsregelung zum Ermitteln eines Sollwertes der Motordrehzahl empfangen wird.In an embodiment not shown, the illustrated sequential sequence of controls of system variables is repeated, in particular regularly repeated, with limiting information from the second combustion and / or emissions control being received by the power control for determining a setpoint value for the engine speed.

Die jeweils zum Einstellen der Brennkraftmaschine genutzten geregelten Stellgrößen in der dargestellten Ausführungsform werden jeweils von einer der Brennkraftmaschine zugeordneten Vorrichtung empfangen, deren konkrete Ausbildung dem Fachmann bekannt ist.The regulated manipulated variables used for setting the internal combustion engine in the embodiment shown are each received by a device assigned to the internal combustion engine, the specific design of which is known to the person skilled in the art.

Die Ausgabe der vorliegenden Ist-Werte der Regelgrößen erfolgt in der dargestellten Ausführungsform durch eine mit der Brennkraftmaschine verbundene Auswerteeinheit 160, wie sie bereits im Rahmen von der Ausführungsform aus 1 erläutert ist (die vorhandenen Verbindungen mit der Auswerteeinheit zeigt 4 zur besseren Anschaulichkeit nicht konkret).The present actual values of the controlled variables are output in the embodiment shown by an evaluation unit connected to the internal combustion engine 160 as they were already in the context of the embodiment 1 is explained (shows the existing connections with the evaluation unit 4th not specific for better clarity).

5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Kennfeldes 500 zum Vorbestimmen eines initialen Soll-Wertes 550 einer Regelgröße, wobei vorliegend ein Einspritzdruck auf der y-Achse 504 über die Drehzahl der Brennkraftmaschine auf der x-Achse 502 aufgetragen ist. 5 shows an embodiment of a map 500 to predetermine an initial setpoint 550 a controlled variable, in the present case an injection pressure on the y-axis 504 via the speed of the internal combustion engine on the x-axis 502 is applied.

Vier große umrandete Punkte 510, 511, 512, 513 bilden Randwertpaare, die einen Validierungsbereich des Kennfeldes 500 abgrenzen. Dabei liegen die Punkte 510, 511 bei einer minimalen Drehzahl der Brennkraftmaschine und die Punkte 512, 513 bei einer maximalen Drehzahl der Brennkraftmaschine. Für jede Drehzahl gibt es einen Bereich von Einspritzdrücken, die innerhalb des Validierungsbereiches liegen, der sich aus einer Variante des entsprechenden Drehmoments von einem maximalen bis zu einem minimalen Drehmoment ergibt. Der Validierungsbereich wurde vor dem Betrieb der Brennkraftmaschine durch eine Vorgabe von maximalen und minimalen Drehzahlen und Drehmomenten festgelegt. Zwischen den Randpaaren wurden mittels Kennfeld-Formel Zwischenwerte 520 (kleine Quadrate) jeweils für ein Raster aus Drehzahlen und Drehmomente zwischen den maximalen und minimalen Werten berechnet. Hierfür wurde die folgende empirische Formel genutzt: p _ rail _ soll = ( F _ 1 * n + k _ 1 ) * M + ( F _ 2 * n + k _ 2 )

Figure DE102018104927B4_0001
Four large circled points 510 , 511 , 512 , 513 form boundary value pairs that form a validation area of the map 500 delimit. Here are the points 510 , 511 at a minimum speed of the internal combustion engine and the points 512 , 513 at a maximum speed of the internal combustion engine. For each speed there is a range of injection pressures that lie within the validation range that results from a variant of the corresponding torque from a maximum to a minimum torque. The validation range was defined before the internal combustion engine was operated by specifying maximum and minimum speeds and torques. Between the edge pairs, intermediate values were determined using a map formula 520 (small squares) each calculated for a grid of speeds and torques between the maximum and minimum values. The following empirical formula was used for this: p _ rail _ should = ( F. _ 1 * n + k _ 1 ) * M. + ( F. _ 2 * n + k _ 2 )
Figure DE102018104927B4_0001

Die konstanten Werte F_1, F_2, k_1, k_2 waren aus empirischen Studien bekannt.The constant values F_1, F_2, k_1, k_2 were known from empirical studies.

Die Zwischenwerte 520 wurden über an einem Prüfstand vorbestimmte Prüfstandswerte 530 validiert. Nur Zwischenwerte, die sich aus der Berechnung ergeben haben und validiert wurden, wurden für die erfindungsgemäße Regelung verwendet.The intermediate values 520 were determined on a test bench using test bench values 530 validated. Only intermediate values which resulted from the calculation and which were validated were used for the regulation according to the invention.

Bei Vorgabe eines vorbestimmten Drehmoments und einer vorbestimmten Drehzahl führt das derart berechnete und validierte Kennfeld 500 zu einem eindeutig zu diesem Wertepaar zugeordneten Einspritzdruck, der im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens typischerweise eine Stellgröße für die Systemgröße Verbrach bildet.If a predetermined torque and a predetermined speed are specified, the map calculated and validated in this way leads 500 to an injection pressure which is clearly assigned to this value pair and which, within the scope of the method according to the invention, typically forms a manipulated variable for the system variable consumption.

Typischerweise kann das Drehmoment aus einer Veränderung der Drehzahl über die Zeit bestimmt werden. Daher sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht verschiedene Sensorsysteme an der Brennkraftmaschine zur Bestimmung von Drehzahl und Drehmoment notwendig.Typically, the torque can be determined from a change in the speed over time. Therefore, in the present exemplary embodiment, different sensor systems are not necessary on the internal combustion engine to determine the speed and torque.

6 a)-e) zeigen weitere Ausführungsbeispiele von Kennfeldern jeweils für Paare von Drehzahl- und Drehmoment-abhängigen Kennfeldern für eine initiale Stellgröße und einen initialen Soll-Wert einer Regelgröße. 6 a) -e ) show further exemplary embodiments of characteristic diagrams each for pairs of engine speed and torque-dependent characteristic diagrams for an initial manipulated variable and an initial setpoint value of a controlled variable.

Die Darstellung der Kennfelder erfolgt in den 6 a)-e) wie in 5 erläutert, also insbesondere werden Randwerte auf dem Kennfeld vorgegeben und über eine empirische Formel Zwischenwerte für verschiedene Drehzahlen und Drehmomente berechnet, die daraufhin durch Prüfstandswerte validiert wurden.The maps are displayed in the 6 a) -e ) as in 5 explained, that is, in particular, boundary values are specified on the map and intermediate values for various speeds and torques are calculated using an empirical formula, which were then validated by test bench values.

In 6 a) ist erneut das Kennfeld 500 für die Stellgröße Einspritzdruck gezeigt, zusammen mit den dazugehörigen Soll-Werten aus dem Kennfeld 610 zu der Regelgröße Kraftstoffverbrauch. Auf der x-Achse sind in sämtlichen dargestellten Kennfeldern die Drehzahlen angegeben und auf den y-Achsen die entsprechenden initialen Stellgrößen oder die initialen Soll-Werte der Regelgrößen. In anderen nicht dargestellten Kennfeldern wird auf der x-Achse das Drehmoment angegeben, wodurch sich lediglich die Darstellung, nicht jedoch das Ergebnis ändert.In 6 a) is the map again 500 for the correcting variable injection pressure, together with the associated setpoint values from the map 610 to the controlled variable fuel consumption. The speeds are indicated on the x-axis in all the maps shown, and the corresponding initial manipulated variables or the initial setpoint values of the controlled variables are indicated on the y-axes. In other characteristic diagrams that are not shown, the torque is specified on the x-axis, which only changes the display, but not the result.

In 6 b) sind das Kennfeld 620 zur Stellgröße Kraftstoffmasse und das Kennfeld 630 zum dazugehörigen Soll-Wert der Regelgröße Sauerstoffgehalt gezeigt.In 6 b) are the map 620 for the manipulated variable fuel mass and the map 630 is shown for the corresponding target value of the controlled variable oxygen content.

In 6 c) sind das Kennfeld 640 zur Stellgröße Winkel der Turbinenbypassklappe und das Kennfeld 650 zu dem Soll-Wert der Regelgröße Ladedruck gezeigt.In 6 c) are the map 640 for the manipulated variable angle of the turbine bypass flap and the map 650 shown for the setpoint value of the control variable boost pressure.

In 6 d) sind das Kennfeld 660 zur Stellgröße Einspritzzeitpunkt und das Kennfeld 670 zu dem Soll-Wert der Regelgröße maximaler Zylinderdruck gezeigt.In 6 d) are the map 660 for the manipulated variable injection time and the map 670 maximum cylinder pressure is shown for the target value of the controlled variable.

In 6 e) sind das Kennfeld 680 zur Stellgröße Einspritzdauer und das Kennfeld 690 zu dem Soll-Wert der Regelgröße Abgastemperatur gezeigt.In 6 e) are the map 680 for the manipulated variable injection duration and the map 690 to the target value of the exhaust gas temperature controlled variable.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

100100
Einrichtung zur Steuerung und/oder RegelungDevice for control and / or regulation
110110
SollgrößenmodulTarget size module
120120
RegelungsmodulControl module
130130
BegrenzungsmodulLimiting module
140140
BegrenzungsinformationLimitation information
145145
Initial-Soll-WertInitial target value
148a148a
Ist-Wert der RegelgrößeActual value of the controlled variable
148b, Fi(n, M)148b, F i (n, M)
initiale Stellgrößeinitial manipulated variable
150150
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
160160
AuswerteeinheitEvaluation unit
170170
geregelte und begrenzte oder geregelte und unbegrenzte Stellgröße regulated and limited or regulated and unlimited manipulated variable
500, 610-690500, 610-690
KennfeldMap
510-513510-513
RandwertpaareBoundary value pairs
520520
ZwischenwerteIntermediate values
530530
Prüfstandswerte Test bench values
R_AR_A
AufladeregelungCharge regulation
R_PR_P
LeistungsregelungPower regulation
R_VR_V
Verbrennungs- und/oder EmissionsregelungCombustion and / or emissions control
R_V(1)R_V (1)
erste Verbrennungs- und/oder Emissionsregelungfirst combustion and / or emissions regulation
R_V(2)R_V (2)
zweite Verbrennungs- und/oder Emissionsregelung second combustion and / or emissions control
AA.
AufladungCharging
COMPCOMP
Vergleichen von Soll-Wert und Ist-WertCompare the target value and the actual value
BOIBOI
EinspritzbeginnStart of injection
EU50EU50
50 %-Umsatzzeitpunkt, Soll-Umsatzzeitpinkt, Ist-Umsatzzeitpunkt50% sales time, target sales time, actual sales time
fi, fi+1fi, fi + 1
BegrenzungsinformationLimitation information
fi(n, M)fi (n, M)
initialer Soll-Wert der Regelgröße initial target value of the controlled variable
ISTIS
Empfangen von IST-WertReceiving the actual value
LIMLIM
Vergleichen von geregelter Stellgröße und vorbestimmter GrenzstellgrößeComparison of the controlled manipulated variable and the predetermined limit manipulated variable
m_KRSTm_KRST
KraftstoffmasseFuel mass
n_motn_mot
MotordrehzahlEngine speed
PP
Leistungpower
p_5p_5
LadeluftdruckCharge air pressure
RGRG
RegelgrößeControlled variable
SGSG
SystemgrößeSystem size
SOLLSHOULD
Ermitteln von Soll-WertenDetermination of target values
STELLSTELL
Vorgeben einer initialen StellgrößeSpecifying an initial manipulated variable
StGStG
StellgrößeManipulated variable
GStGGStG
vorbestimmte Grenzstellgrößepredetermined limit manipulated variable
StG_LIMStG_LIM
geregelte und begrenzte oder geregelte und unbegrenzte Stellgrößeregulated and limited or regulated and unlimited manipulated variable
TBPTBP
Turbinenbypass-ÖffnungszeitTurbine bypass opening time
VV
Verbrennungcombustion
ΔStGΔStG
Stellgrößen-Begrenzungs-DifferenzManipulated variable limitation difference

Claims (19)

Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine (BKM) mittels Regeln einer Mehrzahl von Regelgrößen (RG) für eine Mehrzahl von Systemgrößen der Brennkraftmaschine umfassend wenigstens eine Leistung (P), eine Aufladung (A), eine Verbrennung (V) und/oder Emission (E) betreffende Systemgröße (SG), aufweisend die Schritte: - Ermitteln eines Soll-Wertes der Regelgröße (RG) und Empfangen eines für die Brennkraftmaschine vorliegenden Ist-Wertes der Regelgröße sowie Vergleichen des Soll-Wertes mit dem Ist-Wert der Regelgröße, - Regeln einer der Regelgröße zugeordneten Stellgröße entsprechend des Vergleichsergebnisses zwischen dem Soll-Wert und dem Ist-Wert der Regelgröße (RG); - Vergleichen der so geregelten Stellgröße mit einer vorbestimmten Grenzstellgröße und Feststellen, ob ein Betrag einer Differenz aus geregelter Stellgröße und vorbestimmter Grenzstellgröße größer ist als eine vorbestimmte Grenzdifferenz, wobei - die genannte Mehrzahl von Regelgrößen (RG) mittels einer Anzahl von Regelungsschleifen jeweils umfassend die vorgenannten Schritte für die Systemgrößen erfolgt, wobei - das Ermitteln eines Soll-Wertes der Regelgröße (RG) mit einem initialen Soll-Wert der Regelgröße (RG) abhängig von einer vorbestimmten Drehzahl (n) der Brennkraftmaschine und/oder einem vorbestimmten Drehmoment (M) der Brennkraftmaschine erfolgt, und/oder - das Regeln der, der Regelgröße zugeordneten Stellgröße eine von der vorbestimmten Drehzahl (n) der Brennkraftmaschine und/oder dem vorbestimmten Drehmoment (M) der Brennkraftmaschine abhängige Vorgabe einer initialen Stellgröße aufweist, wobei - die vorbestimmte Drehzahl (n) der Brennkraftmaschine und/oder das vorbestimmte Drehmoment (M) der Brennkraftmaschine entsprechend einem gewünschten Betriebspunkt der Brennkraftmaschine vorbestimmt sind, dadurch gekennzeichnet, dass - ein Soll-Wert der Regelgröße (RG) abhängig von einer ersten Begrenzungsinformation (fi) ermittelt wird, wobei die erste Begrenzungsinformation (fi) im Rahmen einer in der Sequenz vorangegangenen Regelungsschleife ausgegeben wird, und - die Begrenzungsinformation (fi+1) als zweite Begrenzungsinformation (fi+1) genutzt wird beim Ermitteln eines Soll-Wertes einer weiteren Regelgröße (RG), abhängig von der zweiten Begrenzungsinformation (fi+1) im Rahmen einer in der Sequenz nachfolgenden Regelungsschleife.Method for operating an internal combustion engine (BKM) by means of regulating a plurality of control variables (RG) for a plurality of system variables of the internal combustion engine comprising at least one power (P), one supercharging (A), one combustion (V) and / or emission (E) relevant system variable (SG), comprising the steps: - determining a desired value of the controlled variable (RG) and receiving an actual value of the controlled variable available for the internal combustion engine as well as comparing the desired value with the actual value of the controlled variable, - regulating a the manipulated variable assigned to the controlled variable according to the comparison result between the setpoint and the actual value of the controlled variable (RG); - Compare the manipulated variable regulated in this way with a predetermined manipulated variable limit and determine whether an amount of a difference between the manipulated variable and the manipulated limit predetermined limit is greater than a predetermined limit difference, wherein the aforementioned plurality of controlled variables (RG) by means of a number of control loops, each including the aforementioned Steps for the system variables are carried out, with the determination of a desired value of the controlled variable (RG) with an initial desired value of the controlled variable (RG) depending on a predetermined speed (s) of the internal combustion engine and / or a predetermined torque (M) of the internal combustion engine takes place, and / or - the regulation of the manipulated variable assigned to the controlled variable has a specification of an initial manipulated variable dependent on the predetermined speed (n) of the internal combustion engine and / or the predetermined torque (M) of the internal combustion engine, wherein - the predetermined speed (n) of the internal combustion engine and / or the predetermined torque (M) of the internal combustion engine are predetermined according to a desired operating point of the internal combustion engine, characterized in that - a setpoint value of the controlled variable (RG) as a function of a first limit information (fi ) is determined, the first limitation information (fi) being output as part of a control loop preceding the sequence, and - the limitation information (fi + 1) is used as second limitation information (fi + 1) when determining a setpoint value of a further controlled variable (RG), depending on the second delimitation information (fi + 1) im Within a control loop following in the sequence. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die initiale Stellgröße und/oder die vorbestimmte Grenzstellgröße (GStG) von der vorbestimmten Drehzahl (n) der Brennkraftmaschine und/oder dem vorbestimmten Drehmoment (M) der Brennkraftmaschine abhängig ist.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the initial manipulated variable and / or the predetermined limit manipulated variable (GStG) is dependent on the predetermined speed (n) of the internal combustion engine and / or the predetermined torque (M) of the internal combustion engine. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die genannte Mehrzahl von Regelgrößen (RG) mittels einer Sequenz von Regelungsschleifen jeweils umfassend die vorgenannten Schritte für die Systemgrößen, in der Reihenfolge Leistung, Aufladung und Verbrennung und/oder Emission sequenziell nacheinander geregelt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the said plurality of control variables (RG) are controlled sequentially one after the other by means of a sequence of control loops, each comprising the aforementioned steps for the system variables, in the order of power, charging and combustion and / or emissions . Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Regelungsschleife die Schritte umfasst: - Bestimmen einer Stellgrößen-Begrenzungs-Differenz (ΔStG) zwischen der geregelten Stellgröße (StG) und einer geregelt begrenzten oder geregelt unbegrenzten Stellgröße (StG LIM) abhängig vom Feststellen, ob ein Betrag einer Differenz aus geregelter Stellgröße (StG) und vorbestimmter Grenzstellgröße (GStG) größer ist als die vorbestimmte Grenzdifferenz, und - Nutzen einer die Stellgrößen-Begrenzungs-Differenz (ΔStG) kennzeichnenden Begrenzungsinformation (fi, fi+1) beim Ermitteln eines Soll-Wertes der Regelgröße (RG) und/oder einer weiteren Regelgröße (RG) in der Sequenz, abhängig von der Begrenzungsinformation (fi,fi+1).Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one control loop comprises the steps: - Determining a manipulated variable limitation difference (ΔStG) between the regulated manipulated variable (StG) and a regulated limited or regulated unlimited manipulated variable (StG LIM) depending on the Determine whether an amount of a difference between the regulated manipulated variable (StG) and the predetermined limit manipulated variable (GStG) is greater than the predetermined limit difference, and - use of the limit information (fi, fi + 1) characterizing the manipulated variable limitation difference (ΔStG) when determining a target value of the controlled variable (RG) and / or a further controlled variable (RG) in the sequence, depending on the limitation information (fi, fi + 1). Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch - Begrenzen der geregelten Stellgröße (StG) zu einer begrenzten Stellgröße (StG LIM), für den ersten Fall, dass ein Betrag der Differenz die vorbestimmte Grenzdifferenz übersteigt, und - Beibehalten der geregelten Stellgröße (StG) als unbegrenzte Stellgröße (StG), für den zweiten Fall, dass ein Betrag der Differenz die vorbestimmte Grenzdifferenz nicht übersteigt; sowie - Einstellen (SET) der Brennkraftmaschine entsprechend der für den ersten Fall geregelten und begrenzten oder der für den zweiten Fall geregelten und unbegrenzten Stellgröße (StG LIM , StG), insbesondere nach dem Feststellen, ob ein Betrag einer Differenz aus geregelter Stellgröße und vorbestimmter Grenzstellgröße größer ist als eine vorbestimmte Grenzdifferenz.Method according to one of the preceding claims, characterized by - limiting the regulated manipulated variable (StG) to a limited manipulated variable (StG LIM), for the first case that an amount of the difference exceeds the predetermined limit difference, and - maintaining the regulated manipulated variable (StG) as an unlimited manipulated variable (StG), for the second case that an amount of the difference does not exceed the predetermined limit difference; and - setting (SET) the internal combustion engine according to the controlled and limited manipulated variable for the first case or the controlled and unlimited manipulated variable for the second case (StG LIM, StG), in particular after determining whether an amount is a difference between the controlled manipulated variable and the predetermined limit manipulated variable is greater than a predetermined limit difference. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Begrenzungsinformation (fi) eine Stellgrößen-Begrenzungs-Differenz (ΔStG) der vorangegangenen Regelungsschleife kennzeichnet.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first limitation information item (fi) identifies a manipulated variable limitation difference (ΔStG) of the preceding control loop. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte einer Regelungsschleife der Sequenz von Regelungsschleifen zum Regeln der Mehrzahl von Regelgrößen (RG) wiederholt werden, entsprechend für eine Leistung (P), eine Aufladung (A), eine Verbrennung (V) und Emission (E) betreffende Systemgröße sowie optional für eine weitere Anzahl von mindestens einer weiteren Systemgröße mittels jeweils zugehörigen Regelungsschleifen der Sequenz.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the steps of a control loop of the sequence of control loops for controlling the plurality of controlled variables (RG) are repeated, correspondingly for a power (P), a charge (A), a combustion (V) and emission (E) related system variable and optionally for a further number of at least one further system variable by means of respectively associated control loops of the sequence. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße der Regelgröße als maßgebliche Stellgröße zugeordnet wird und dazu aus einer Gruppe von Stellgrößen derart ausgewählt wird, dass die Regelgröße sich bei einer Veränderung der maßgeblichen Stellgröße stärker verändert als bei einer entsprechenden Veränderung einer anderen Stellgröße aus der Gruppe von Stellgrößen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the manipulated variable is assigned to the controlled variable as the relevant manipulated variable and is selected from a group of manipulated variables in such a way that the controlled variable changes more when the relevant manipulated variable changes than when another changes Manipulated variable from the group of manipulated variables. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrzahl von Systemgrößen der Brennkraftmaschine umfassend wenigstens eine Leistung (P), eine Aufladung (A) und eine Verbrennung (V) und/oder Emission (E) betreffende Systemgröße (SG) eine Gruppe von Regelgrößen zugeordnet ist, die umfasst: - eine Drehzahl (n) und/oder Drehmoment (M) der Brennkraftmaschine, insbesondere betreffend die Leistung (P); - einen Ladeluftdruck (p5), insbesondere betreffend die Aufladung (A); - einen Verbrennungsdruck (pMAX), insbesondere betreffend die Verbrennung (V); - einen Umsatzpunkt (MFB), an dem eine bestimmte Menge der Kraftstoffmasse verbrannt ist insbesondere einen 50% Umsatzpunkt (EU50), insbesondere betreffend die Verbrennung (V); - einen Emissionswert (be, NOx) betreffend die Emission (E).Method according to one of the preceding claims, characterized in that the plurality of system variables of the internal combustion engine comprising at least one power (P), a supercharging (A) and a combustion (V) and / or emission (E) system variable (SG) relating to a group of controlled variables is assigned, which comprises: a speed (n) and / or torque (M) of the internal combustion engine, in particular relating to the power (P); - A charge air pressure (p5), in particular relating to the charge (A); - a combustion pressure (pMAX), in particular relating to the combustion (V); - a conversion point (MFB) at which a certain amount of the fuel mass is burned, in particular a 50% conversion point (EU50), in particular relating to the combustion (V); - an emission value (be, NOx) relating to the emission (E). Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppe von Stellgrößen eine Kraftstoffmasse (mKRST), eine Einlassventil-Öffnungszeit (tES, VCM), eine Turbinenbypass-Öffnungszeit (TBP) und/oder eine Abgasrückführventil-Öffnungszeit und einen Einspritzbeginn (BOI) umfasst.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the group of manipulated variables includes a fuel mass (mKRST), an inlet valve opening time (tES, VCM), a turbine bypass opening time (TBP) and / or an exhaust gas recirculation valve opening time and a start of injection (BOI ) includes. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Drehzahl und/oder das vorbestimme Drehmoment gemäß einem aktuellen oder gewünschten Betriebspunkt der Brennkraftmaschine vorbestimmt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the predetermined speed and / or the predetermined torque are predetermined according to a current or desired operating point of the internal combustion engine. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Drehzahl und/oder das vorbestimme Drehmoment verwendet werden, um daraus eine über eine Kennfeld-Formel berechnete und über Prüfstandswerte validierte initiale Stellgröße und einen initialen Soll-Wert der Regelgröße zu erhalten.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the predetermined speed and / or the predetermined torque are used in order to obtain an initial manipulated variable calculated using a characteristic map formula and validated using test bench values and an initial setpoint value of the controlled variable. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend die Schritte zum Vorbestimmen der initialen Stellgröße und/oder dem initialen Soll-Wert: - Setzen von Randwertepaaren, die einen Validierungsbereich innerhalb eines Drehzahl- und/oder Drehmoment-abhängigen Kennfeldes für eine initiale Stellgröße und/oder einen initialen Soll-Wert bilden; - Berechnen von Zwischenwerten, die sich aus den Randwerten über die Kennfeld-Formel ergeben; - Validieren der Zwischenwerte über an einem Prüfstand vorbestimmte Prüfstandswerte; - Vorbestimmen der initialen Stellgröße und/oder des initialen Soll-Werts anhand der validierten und berechneten Zwischenwerte aus dem Kennfeld.Method according to one of the preceding claims, comprising the steps of predetermining the initial manipulated variable and / or the initial setpoint value: Setting of boundary value pairs which form a validation range within a speed and / or torque-dependent characteristic field for an initial manipulated variable and / or an initial setpoint value; - Calculation of intermediate values that result from the boundary values using the map formula; - Validation of the intermediate values using test stand values predetermined on a test stand; - Predetermination of the initial manipulated variable and / or the initial setpoint value using the validated and calculated intermediate values from the map. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die initiale Stellgröße und der initiale Soll-Wert der Regelgröße linear von der vorbestimmten Drehzahl und/oder dem vorbestimmten Drehmoment abhängen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the initial manipulated variable and the initial setpoint value of the controlled variable depend linearly on the predetermined speed and / or the predetermined torque. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebspunkt der Brennkraftmaschine vor einem Betrieb der Brennkraftmaschine festgelegt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the operating point of the internal combustion engine is established before the internal combustion engine is operated. Einrichtung zur Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Diesel-Brennkraftmaschine, welche eine Aufladung mit einer Abgasrückführung und einen Motor mit einer Anzahl von Zylindern aufweist, der mittels Ladeluft und/oder Abgas aus der Aufladung aufladbar ist, und wobei die Einrichtung eine Leistungsregelung, Aufladereglung und/oder Verbrennungs- und/oder Emissionsregelung zum Regeln einer entsprechend Leistung-betreffenden, Aufladung-betreffenden Verbrennung- und/oder Emission betreffenden Systemgröße umfasst, wobei eine entsprechende Leistungsregelung (R_P), Aufladereglung (R A) und/oder Verbrennungs- und/oder Emissionsregelung (R_V) ein jeweiliges Sollgrößenmodul (SollM), Regelungsmodul (RegM) und Begrenzungsmodul (limM) jeweils in einer Regelungsschleife aufweisen, wobei - das Regelungsmodul in der Regelungsschleife ausgebildet ist, einen Ist-Wert der Regelgröße und einen Soll-Wert der Regelgröße zu empfangen und eine der Regelgröße zugeordnete Stellgröße auf Basis des Soll-Werts und des Ist-Werts zu regeln, - das Begrenzungsmodul in der Regelungsschleife ausgebildet ist zum Vergleichen der so geregelten Stellgröße mit einer vorbestimmten Grenzstellgröße und Feststellen ob ein Betrag einer Differenz aus geregelter Stellgröße und vorbestimmter Grenzstellgröße größer ist als eine vorbestimmte Grenzdifferenz, wobei - die genannte Mehrzahl von Regelgrößen (RG) mittels einer Anzahl von Regelungsschleifen jeweils umfassend die vorgenannten Schritte für die Systemgrößen erfolgt, wobei - ein Sollgrößenmodul ausgebildet ist, abhängig von einer vorbestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder einem vorbestimmten Drehmoment einen initialen Soll-Wert einer Regelgröße zu ermitteln, und/oder das Regelungsmodul weiter ausgebildet ist, eine initiale Stellgröße zu empfangen, die von der vorbestimmten Drehzahl und/oder von dem vorbestimmten Drehmoment abhängt, und wobei das Regeln der, der Regelgröße zugeordneten Stellgröße abhängig von der initialen Stellgröße ist, und wobei die vorbestimmte Drehzahl (n) der Brennkraftmaschine und/oder das vorbestimmte Drehmoment (M) der Brennkraftmaschine entsprechend dem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine vorbestimmt sind, dadurch gekennzeichnet, dass - ein Sollgrößenmodul ausgebildet ist, zum Ermitteln des Soll-Wertes der Regelgröße (RG) abhängig von einer ersten Begrenzungsinformation (fi), wobei das Begrenzungsmodul ausgebildet ist, die erste Begrenzungsinformation (fi) im Rahmen einer in der Sequenz vorangegangenen Regelungsschleife auszugeben, und - ein Sollgrößenmodul ausgebildet ist, zum Nutzen der Begrenzungsinformation (fi+1) als zweite Begrenzungsinformation (fi+1) beim Ermitteln eines Soll-Wertes einer weiteren Regelgröße (RG), abhängig von der zweiten Begrenzungsinformation (fi+1) im Rahmen einer in der Sequenz nachfolgenden Regelungsschleife.Device for controlling and / or regulating an internal combustion engine, in particular a diesel internal combustion engine, which has a supercharger with exhaust gas recirculation and a motor with a number of cylinders, which can be charged by means of charge air and / or exhaust gas from the supercharger, and wherein the device has a Power control, charge control and / or combustion and / or emission control for regulating a corresponding power-related, charge-related combustion and / or emission-related system variable, with a corresponding power control (R_P), charge control (RA) and / or combustion and / or emission control (R_V) each have a respective setpoint module (SollM), control module (RegM) and limitation module (limM) in a control loop, wherein - the control module is formed in the control loop, an actual value of the controlled variable and a setpoint value to receive the controlled variable and a manipulated variable assigned to the controlled variable ße to regulate on the basis of the target value and the actual value, - the limitation module in the control loop is designed to compare the manipulated variable thus regulated with a predetermined manipulated variable and determine whether an amount of a difference between the manipulated variable and the manipulated limit predetermined is greater than one predetermined limit difference, wherein - said plurality of control variables (RG) takes place by means of a number of control loops, each comprising the aforementioned steps for the system variables, wherein - a setpoint module is formed, depending on a predetermined speed of the internal combustion engine and / or a predetermined torque an initial To determine the setpoint value of a controlled variable, and / or the control module is further designed to receive an initial manipulated variable that depends on the predetermined speed and / or on the predetermined torque, and the regulation of the manipulated variable assigned to the controlled variable depending on the init iale manipulated variable, and wherein the predetermined speed (n) of the internal combustion engine and / or the predetermined torque (M) of the internal combustion engine are predetermined according to the operating point of the internal combustion engine, characterized in that - a setpoint module is designed to determine the setpoint value of the controlled variable (RG) as a function of first limitation information (fi), the limitation module being designed to output the first limitation information (fi) as part of a control loop preceding the sequence, and - a Setpoint variable module is designed to use the limitation information (fi + 1) as second limitation information (fi + 1) when determining a setpoint value of a further controlled variable (RG), depending on the second limitation information (fi + 1) in the context of a sequence subsequent control loop. Einrichtung gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungsmodul ausgebildet ist - die geregelte Stellgröße entsprechend einer vorbestimmten Grenzstellgröße zu begrenzen, falls ein Betrag einer Differenz aus geregelter Stellgröße und vorbestimmter Grenzstellgröße größer als eine vorbestimmte Grenzdifferenz ist, - ein Einstellen der Brennkraftmaschine entsprechend der geregelten und begrenzten oder geregelten und unbegrenzten Stellgröße auszulösen, und - eine Stellgrößen-Begrenzungs-Differenz anzeigende Begrenzungsinformation auszugeben, wobei die Stellgrößen-Begrenzungs-Differenz die Differenz zwischen der geregelten Stellgröße und der geregelten und begrenzten oder geregelten und unbegrenzten Stellgröße ist.Establishment according to Claim 16 , characterized in that the limitation module is designed - to limit the regulated manipulated variable according to a predetermined limit manipulated variable if an amount of a difference between the regulated manipulated variable and the predetermined limit manipulated variable is greater than a predetermined limit difference, - a setting of the internal combustion engine according to the regulated and limited or regulated and to trigger an unlimited manipulated variable, and to output limitation information indicating a manipulated variable limitation difference, the manipulated variable limitation difference being the difference between the regulated manipulated variable and the regulated and limited or regulated and unlimited manipulated variable. Einrichtung gemäß Anspruch 16 oder 17, aufweisend mindestens drei Regelungsmodule in einer Sequenz von Regelungsschleifen ausgewählt aus der Leistungsregelung, Aufladereglung, Verbrennungsregelung und/oder Emissionsregelung.Establishment according to Claim 16 or 17th , having at least three control modules in a sequence of control loops selected from power control, charge control, combustion control and / or emissions control. Brennkraftmaschine, welche eine Aufladung mit einer Abgasrückführung und einen Motor mit einer Anzahl von Zylindern aufweist, der mittels Ladeluft und/oder Abgas aus der Aufladung aufladbar ist, und welche zum Betrieb mittels dem Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 ausgebildet ist und/oder eine Einrichtung zur Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 16 bis 18 aufweist.Internal combustion engine that has a supercharger with exhaust gas recirculation and a motor with a number of cylinders, which can be charged by means of charge air and / or exhaust gas from the supercharger, and which is for operation by means of the method according to one of the Claims 1 to 15th is designed and / or a device for controlling and / or regulating an internal combustion engine according to one of the Claims 16 to 18th having.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19941007A1 (en) * 1999-08-28 2001-03-01 Volkswagen Ag Method and device for regulating the exhaust gas recirculation of an internal combustion engine
DE19953767C2 (en) * 1999-11-09 2002-03-28 Mtu Friedrichshafen Gmbh Control system for protecting an internal combustion engine against overload
DE10340934A1 (en) * 2003-09-05 2005-03-31 Robert Bosch Gmbh Controlling internal combustion engine, effects initialization starting from desired control output magnitude at set points in time
DE102004038156A1 (en) * 2004-08-06 2006-02-23 Mtu Friedrichshafen Gmbh Device and method for controlling an exhaust gas turbocharger with variable turbine geometry
DE102008002424A1 (en) * 2007-12-19 2009-06-25 Robert Bosch Gmbh Method for operating an internal combustion engine
DE102009042340A1 (en) * 2008-09-24 2010-05-27 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Securing a throttle area in a tuned torque control system
DE102012207124A1 (en) * 2012-04-27 2013-10-31 Mtu Friedrichshafen Gmbh Method for operating an internal combustion engine, device for controlling and / or regulating an internal combustion engine, internal combustion engine and use of the device for operating an internal combustion engine
DE102014010447A1 (en) * 2014-07-14 2015-07-23 Mtu Friedrichshafen Gmbh Method for expanding the operating range of an internal combustion engine

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19941007A1 (en) * 1999-08-28 2001-03-01 Volkswagen Ag Method and device for regulating the exhaust gas recirculation of an internal combustion engine
DE19953767C2 (en) * 1999-11-09 2002-03-28 Mtu Friedrichshafen Gmbh Control system for protecting an internal combustion engine against overload
DE10340934A1 (en) * 2003-09-05 2005-03-31 Robert Bosch Gmbh Controlling internal combustion engine, effects initialization starting from desired control output magnitude at set points in time
DE102004038156A1 (en) * 2004-08-06 2006-02-23 Mtu Friedrichshafen Gmbh Device and method for controlling an exhaust gas turbocharger with variable turbine geometry
DE102008002424A1 (en) * 2007-12-19 2009-06-25 Robert Bosch Gmbh Method for operating an internal combustion engine
DE102009042340A1 (en) * 2008-09-24 2010-05-27 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Securing a throttle area in a tuned torque control system
DE102012207124A1 (en) * 2012-04-27 2013-10-31 Mtu Friedrichshafen Gmbh Method for operating an internal combustion engine, device for controlling and / or regulating an internal combustion engine, internal combustion engine and use of the device for operating an internal combustion engine
DE102014010447A1 (en) * 2014-07-14 2015-07-23 Mtu Friedrichshafen Gmbh Method for expanding the operating range of an internal combustion engine

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