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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit
- – mindestens einem Zylinder mit darin bewegbar geführtem Kolben;
- – Mitteln zum Erfassen einer Abstellanforderung während des Betriebs der Brennkraftmaschine;
- – einem Steuergerät zum Steuern und/oder Regeln der Brennkraftmaschine; und
- – Stell- und/oder Regeleinrichtungen mittels derer die Brennkraftmaschine gesteuert und/oder geregelt werden kann.
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Die Erfindung betrifft auch ein Steuergerät zum Steuern und/oder Regeln einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein Computerprogramm, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor eines Steuergeräts zum Steuern und/oder Regeln einer Brennkraftmaschine, ablauffähig ist.
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Stand der Technik
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Ein derartiges Verfahren ist aus der
DE 100 30 001 A1 bekannt. Dort wird ein Startverhalten der Brennkraftmaschine dadurch verbessert, dass die Brennkraftmaschine am Ende eines vorangehenden Betriebes kontrolliert abgestellt wird. Damit wird erreicht, dass sich die Brennkraftmaschine nach dem Abstellen in einem definierten Zustand befindet. Dieser Zustand ist bestimmt durch eine vorgebbare Winkelstellung, die eine Stellung einer Kurbelwelle und/oder einer Nockenwelle beschreibt. Um diesen definierten Zustand zu erreichen, wird während eines Ausdrehens oder direkt nach einem ersten Stillstand der Brennkraftmaschine mindestens eine Verstelleinrichtung aktiviert, die ein vorgebbares Drehmoment auf die Kurbelwelle bringt wodurch diese in die gewünschte Winkelstellung bewegt wird. Eine solche Verstelleinrichtung ist beispielsweise ein Startergenerator, ein Elektromotor, insbesondere bei einem Hydridfahrzeug, oder ein gesonderter Stellmotor. Des weiteren werden speziell gesteuerte Zünd- und Einspritzimpulse verwendet, um mit dem daraus resultierenden Drehmoment die Kurbelwelle in die vorgegebene Winkelstellung zu bewegen.
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Dieses bekannte Verfahren bedingt häufig eine Verlängerung des Abstellprozesses. Das wird besonders deutlich, wenn das Verfahren erst gestartet wird, nachdem die Brennkraftmaschine bereits auf konventionelle Weise einen Stillstand erreicht hat. Außerdem wird beispielsweise durch den Einsatz gezielter Kraftstoff-Einspritzungen und Zündungen der Kraftstoffverbrauch erhöht. Auch wird häufig ein erneutes Drehen der Brennkraftmaschine, nachdem sie bereits einen Stillstand erreicht hatte, als störend empfunden.
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Ferner ist aus der
DE 199 60 984 A1 ein Verfahren zur Auslaufsteuerung einer Brennkraftmaschine bekannt. Dort wird vorgeschlagen, eine gewünschte Auslaufposition eines Kolbens in einem Zylinder einer Brennkraftmaschine dadurch zu erreichen, dass die Gasauslassventile von dem Zylinder nach dem Abschalten der Zündung für einen oder mehrere Zeitabschnitte geschlossen werden, wobei Beginn und Ende eines jeden Ventilschließabschnitts so gesteuert werden, dass die Kurbelwelle in der gewünschten Auslaufposition stehenbleibt.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend auszugestalten und weiterzubilden, das es ermöglicht, eine Brennkraftmaschine schnell, gezielt und kontrolliert derart abzustellen, dass eine für einen nachfolgenden Start günstige Stellung der Brennkraftmaschine mit hoher Genauigkeit erreicht wird.
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Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
- – während einer Initialisierungsphase eine erste, eine zweite und eine dritte Menge von Sollwerten für Stell- und/oder Regelgrößen einer ersten, einer zweiten und einer dritten Menge von Stell- und/oder Regeleinrichtungen bestimmt werden und die Brennkraftmaschine durch Steuern und/oder Regeln der ersten Menge von Stell- und/oder Regeleinrichtungen in einen durch die erste Menge von Sollwerten definierten ersten Zustand überführt wird;
- – während einer Ausdrehphase die Brennkraftmaschine durch Steuern und/oder Regeln der zweiten Menge von Stell- und/oder Regeleinrichtungen in eine durch die zweite Menge von Sollwerten definierten zweiten Zustand überführt wird; und
- – während einer Auspendelphase die Brennkraftmaschine durch Steuern und/oder Regeln der dritten Menge von Stell- und/oder Regeleinrichtungen aus dem definierten zweiten Zustand in einen durch die dritte Menge von Sollwerten definierten Stillstand überführt wird.
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Vorteile der Erfindung
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Eine derartige Unterteilung des Abstellens einer Brennkraftmaschine in drei Phasen, wobei jeder Phase jeweils mindestens eine Menge von Sollwerten und ein definierter Zustand zugeordnet ist, ermöglicht es, einen definierten Stillstand schneller und mit höherer Genauigkeit zu erreichen. Dabei implizieren die ersten beiden Phasen eine Vorsteuerung der jeweils nachfolgenden Phase.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird die Initialisierungsphase mit einem Abschalten von Zünd- und Kraftstoffzumessungseinrichtungen beendet. Damit beginnt das eigentliche Abstellen der Brennkraftmaschine aus einem definierten Zustand heraus, was das Einregeln der zweiten Menge von Stell- und/oder Regeleinrichtungen in der nachfolgenden Ausdrehphase erleichtert.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird mindestens ein Sollwert der zweiten Menge und/oder der dritten Menge von Sollwerten während der Ausdrehphase bestimmt oder mindestens ein während der Initialisierungsphase bestimmter Sollwert korrigiert. Damit ist es möglich, während der Ausdrehphase den zu erreichenden zweiten Zustand, ebenso wie den in der Auspendelphase zu erreichenden definierten Stillstand, derart anzupassen, dass ein definierter Stillstand möglichst schnell und genau erreicht wird. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass aus einer vorgebbaren Menge von möglichen ersten Zuständen und Stillständen noch während der Ausdrehphase eine optimale Kombination gewählt wird und die zweite und dritte Menge von Sollwerten entsprechend angepasst werden.
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Vorteilhafterweise wird zur Bestimmung der ersten, der zweiten und/oder der dritten Menge von Sollwerten jeweils eine Adaptionsstrategie verwendet, die Exemplarstreuungen der Brennkraftmaschine und/oder Einflüsse durch Verschleiß und/oder Alterungseffekte kompensiert. Eine solche Adaptionsstrategie erlaubt es, Exemplarstreuungen der Brennkraftmaschine, die sich beispielsweise auf innere Reibungen auswirkt, oder die Auswirkungen von Verschleiß, der sich beispielsweise in einer veränderten Ölviskosität oder in veränderten Kompressionen der einzelnen Zylinder bemerkbar macht, bei einem kontrollierten Abstellen zu berücksichtigen und damit einen definierten Stillstand schneller und mit höherer Genauigkeit zu erreichen.
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Vorzugsweise wird in der zweiten Menge von Sollwerten ein Kolben ausgewählt. Ist es beispielsweise vorgesehen, die Brennkraftmaschine mittels eines Direktstartverfahrens zu starten, so wird eine Verbesserung des Startverfahrens erreicht, wenn der Kolben, in dessen Brennraum in einem nachfolgenden Direktstart eine erste Verbrennung eingeleitet wird, bereits während der Ausdrehphase festgelegt wird und die bei einem Stillstand der Brennkraftmaschine erreichte Position dieses Kolbens dann abgespeichert wird.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung wird von dem ausgewählten Kolben bei Beenden der Auspendelphase eine in der dritten Menge von Sollwerten definierte Position eingenommen. Für einen nachfolgenden Start kann damit erreicht werden, dass der Kolben sich in einer Position befindet, die die Startzuverlässigkeit erhöht. Eine solche Position kann beispielsweise durch einen entsprechenden Winkel einer Nockenwelle angegeben werden. Eine genaue Positionierung eines Kolbens ist insbesondere Voraussetzung für einen zuverlässigen Direktstart, bei dem mittels einer Kraftstoff-Direkteinspritzung ein Motorstart ohne zusätzliche Betätigung eines konventionellen Elektrostarters erfolgt.
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Vorteilhafterweise umfasst die erste, die zweite und/oder die dritte Menge von Stell- und/oder Regelgrößen eine oder mehrere der nachfolgenden Größen:
- – eine Motordrehzahl;
- – ein Saugrohrdruck;
- – einen in einer gemeinsamen Speichereinspritzleiste herrschenden Einspritzdruck und;
- – eine Ventilsteuerzeit eines Einlass- und/oder eines Auslassventils.
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Vorzugsweise umfasst die erste, die zweite und/oder die dritte Menge von Stell- und/oder Regeleinrichtungen eine oder mehrere der nachfolgenden Einrichtungen:
- – ein Abgasrückführventil;
- – ein Tankentlüftungsventil;
- – eine Kraftstoffhochdruckpumpe;
- – eine variable Ventilsteuerung;
- – ein längenvariables Schaltsaugrohr
- – eine Sekundärluftpumpe;
- – ein elektrischer Zusatzverdichter;
- – eine Getriebesteuerung;
- – eine Kupplungssteuerung;
- – eine Bremsanlage;
- – ein kuppelbares Nebenaggregat;
- – ein Generatorregler.
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Diese Stell- und Regelgrößen sind zusammen mit den entsprechenden Stell- und/oder Regeleinrichtungen besonders geeignet, den ersten und den zweiten Zustand und den Stillstand der Brennkraftmaschine zu definieren und durch Stellen und/oder Regeln der entsprechenden Stell- und/oder Regeleinrichtungen die definierten Zustände, insbesondere den definierten Stillstand, besonders schnell und genau zu erreichen.
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Die Erfindung umfasst außerdem ein Steuergerät zum Steuern und/oder Regeln einer Brennkraftmaschine, das umfasst:
- – Mittel zum Bestimmen einer ersten, einer zweiten und einer dritten Menge von Sollwerten für eine erste, zweite und dritte Menge von Stell- und/oder Regelgrößen während einer Initialisierungsphase;
- – Mittel zum Überführen der Brennkraftmaschine in einen durch die erste Menge von Sollwerten definierten ersten Zustand durch Steuern und/oder Regeln der ersten Menge von Stell- und/oder Regelgrößen;
- – Mittel zum Überführen der Brennkraftmaschine in einen durch die zweite Menge von Sollwerten definierten zweiten Zustand durch Steuern und/oder Regeln der zweiten Menge von Stell- und/oder Regelgrößen während einer Ausdrehphase; und
- – Mittel zum Überführen der Brennkraftmaschine aus dem definierten zweiten Zustand in einen durch die dritte Menge von Sollwerten definierten Stillstand durch Steuern und/oder Regeln der dritten Menge von Stell- und/oder Regelgrößen während einer Auspendelphase.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung veranlasst das Steuergerät, dass die Initialisierungsphase mit einem Abschalten von Zünd- und Kraftstoffzumessungseinrichtungen beendet wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform veranlasst das Steuergerät, dass mindestens ein Sollwert der zweiten Menge oder der dritten Menge von Sollwerten während der Ausdrehphase bestimmt oder mindestens ein während der Initialisierungsphase bestimmter Sollwert korrigiert wird.
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Vorteilhafterweise verwendet das Steuergerät zur Bestimmung der ersten, der zweiten und/oder der dritten Menge von Sollwerten jeweils eine Adaptionsstrategie, die Exemplarstreuungen der Brennkraftmaschine und/oder Einflüsse durch Verschleiß und/oder Alterungseffekte kompensiert.
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Vorzugsweise zeichnet das Steuergerät in der zweiten Menge von Sollwerten einen Kolben aus.
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Vorteilhafterweise veranlasst das Steuergerät, dass von dem ausgewählten Kolben bei Beenden der Auspendelphase eine in der dritten Menge von Sollwerten definierte Position eingenommen wird.
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Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung der vorliegenden Erfindung in Form eines Computerprogramms. Dabei ist das Computerprogramm auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor eines Steuergeräts zum Steuern und/oder Regeln einer Brennkraftmaschine, ablauffähig und zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet. In diesem Fall wird also die Erfindung durch das Computerprogramm realisiert, so dass dieses Computerprogramm in gleicher Weise die Erfindung darstellt wie das Verfahren, zu dessen Ausführung das Computerprogramm geeignet ist. Das Computerprogramm ist vorzugsweise auf einem Speicherelement abgespeichert. Als Speicherelement kann insbesondere ein Random-Access-Memory, ein Read-Only-Memory oder ein Flash-Memory zur Anwendung kommen.
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Zeichnungen
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Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einem Steuergerät sowie Stell- und Regeleinrichtungen;
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2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum kontrollierten Abstellen einer Brennkraftmaschine.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 dargestellt, die einen Zylinder 2 und einen darin beweglich geführten Kolben 3 umfasst. In dem Zylinder 2 ist ein Brennraum 4 ausgebildet, an den über Ventile 5 ein Ansaugrohr 6 und ein Abgasrohr 7 angeschlossen sind. Die Ventile 5, sind über Signale SZ ansteuerbar. Dem Brennraum 4 sind darüber hinaus ein mit einem Signal DE ansteuerbares Einspritzventil 8 und eine mit einem Signal ZW ansteuerbare Zündeinrichtung 9 zugeordnet. Das Abgasrohr 7 ist mit einer Abgasreinigungsanlage 12 verbunden, die über einen Temperatursensor 19 und eine Lambdasonde 21 verfügt. Der Temperatursensor 19 erzeugt in Abhängigkeit einer Temperatur der Abgasreinigungsanlage 12 ein Signal KT, und die Lambdasonde 21 erzeugt ein Signal lambda, das einen Sauerstoffanteil des Abgases und damit einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 (mager, stöchiometrisch, fett) beschreibt.
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Das Abgasrohr 7 ist über eine Abgasrückführleitung 17 und ein mit einem Signal AGR steuerbares Abgasrückführventil 18 mit dem Ansaugrohr 6 verbunden. Das Ansaugrohr 6 ist mit einer über ein Signal DK ansteuerbaren Drosselklappe 11 versehen. Ein Drucksensor 13 erzeugt in Abhängigkeit von einem in dem Ansaugrohr 6 herrschenden Druck ein Signal SD.
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Ein Kraftstoffvorratsbehälter 14 ist mit einem über ein Signal TEV ansteuerbaren Tankentlüftungsventil 15 verbunden, das über eine Tankentlüftungsleitung 22 mit dem Ansaugrohr 6 verbunden ist. Eine über ein Signal HDP steuerbare, über die Nockenwelle angetriebene Kraftstoffhochdruckpumpe 16 ist über eine Kraftstoffleitung 23 mit dem Kraftstoffvorratsbehälter 14 und über eine Kraftstoffhochdruckleitung 25 mit dem Einspritzventil 8 verbunden. Über einen Drucksensor 26 wird in Abhängigkeit von einem in der Hochdruckleitung 25 herrschenden Druck ein Signal RD erzeugt.
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Die Hin- und Herbewegung des Kolbens 3 in dem Zylinder 2 wird in eine Drehbewegung einer Kurbelwelle 30 umgesetzt. Ein Absolutwinkelgeber 31 erzeugt ein Signal KW, in Abhängigkeit von einer Stellung der Kurbelwelle 30. Ein weiterer Absolutwinkelgeber 10 erzeugt ein Signal NW, das abhängig ist von der Position einer nicht dargestellten Nockenwelle. Außerdem ist mit Ziffer 32 ein koppelbares Nebenaggregat dargestellt, das über das Signal NA steuerbar ist. Ein koppelbares Nebenaggregat 32 ist beispielsweise der Kompressor einer Klimaanlage.
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Mittels eines Drucksensors 40 wird in Abhängigkeit von einem Umgebungsdruck ein Signal UD erzeugt, und mittels eines Temperatursensors 41 wird in Abhängigkeit von einer Umgebungstemperatur ein Signal UT erzeugt. Zusatzlich wird mittels eines Temperatursensors 35 in Abhängigkeit von einer Temperatur der Brennkraftmaschine 1 ein Signal MT erzeugt und mittels eines Ölzustandssensors 37 in Abhängigkeit von einer Viskosität des Öls der Brennkraftmaschine 1 ein Signal OZ erzeugt.
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Ein Steuergerät 50 umfasst einen Mikroprozessor 51, der über ein Busssystem 53 mit einem Speicherelement 52 verbunden ist. Alle bisher genannten Signale werden über Signalleitungen dem Steuergerät 50 zugeführt oder von diesem zur Steuerung der entsprechenden Stell- und/oder Regeleinrichtungen der Brennkraftmaschine 1 erzeugt.
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Bei der folgenden Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum kontrollierte Abstellen der Brennkraftmaschine 1 wird davon ausgegangen, dass die Brennkraftmaschine 1 über mehrere Zylinder verfugt, von denen einer in der dargestellt ist. Das Verfahren ist in drei Phasen unterteilt:
Eine Initialisierungsphase beginnt mit einer Abstellforderung der Brennkraftmaschine 1 entweder seitens des Fahrers oder durch eine automatisierte Anforderung aus einem Steuergeräteprogrammteil, beispielsweise in Form einer Schubabschaltung oder im Rahmen einer Start-Stop-Funktion. In Abhängigkeit von Motortemperatur MT, Umgebungsdruck UD, Ölzustand OZ, Umgebungstemperatur UT, Betriebszustand lambda und Katalysatortemperatur KT wird eine Menge SW1 von Sollwerten für eine vorgebbare erste Menge von Stell- und Regelgrößen festgelegt. Die Festlegung, die beispielsweise mittels Kennfelder erfolgt, kann unter Verwendung einer Adaptionsstrategie, die Exemplar- und Ölviskositätsstreuungen, sowie Alterungseffekte kompensiert, durchgeführt werden. Diese Adaptionsstrategie sorgt beispielsweise dafür, dass innere Reibungen der Brennkraftmaschine möglichst genau berücksichtigt werden. Dies geschieht einerseits dadurch, dass das erfindungsgemäße Verfahren für jedes Exemplar einer Brennkraftmaschine 1 individuell derart anpassbar ist, dass Exemplarstreuungen kompensiert werden. Andererseits erlaubt die Adaptionsstrategie auch, Veränderungen der Brennkraftmaschine 1, die durch Alter und/oder Verschleiß entstehen, zu berücksichtigen.
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Nach der Festlegung der Sollwerte SW1 setzt ein Einregeln der Brennkraftmaschine 1 ein, mit dem Ziel, die Brennkraftmaschine in den durch die Menge SW1 von Sollwerten definierten Zustand zu versetzen. Während des Regelvorgangs werden beispielsweise die Drosselklappe 11, die Ventile 5, die Nebenaggregate 32, die Zündeinrichtung 9, das Einspritzventil 8, die Hochdruckpumpe 16, das Abgasrückführventil 18 sowie das Tankentlüftungsventil 15 geeignet angesteuert. Dadurch wird erreicht, dass der Regelvorgang möglichst schnell und mit minimaler Abgasemission erfolgt. Hat die erste Menge von Stell- und Regelgrößen die Sollwerte SW1 erreicht, so veranlasst das Steuergerät 50 eine Abschaltung von Zündung und Einspritzung. Damit endet die Initialisierungsphase und beginnt die Ausdrehphase.
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Ziel der Ausdrehphase ist es, einen ausgewählten Kolben 3 mit einer bestimmten Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 30 über eine bestimmte Position zu führen. Bevorzugte Positionen sind hierbei der sogenannte obere Totpunkt und der untere Totpunkt. Dort muss eine bestimmte Winkelgeschwindigkeit erreicht werden, sodass in einer dritten Phase, der sogenannten Auspendelphase, ein Stillstand der Brennkraftmaschine 1 derart erreicht wird, dass für einen nachfolgenden Start ein optimales Startverhalten erzielt werden kann.
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In modernen Brennkraftmaschinen kann ein Direktstartverfahren in unterschiedlichen Zylindern begonnen werden. Das bedeutet, dass das Auswählen eines Kolbens 3 dynamisch während der Ausdrehphase erfolgen kann. So wird beispielsweise durch eine Vorhersagefunktion ermittelt, ob es mit Hilfe der zur Verfügung stehenden Stell- und Regeleinrichtungen möglich ist, einen Kolben mit einer bestimmten Winkelgeschwindigkeit in eine bestimmte Position zu führen. Eine solche Vorhersage kann auch während der Ausdrehphase für jeden Kolben durchgeführt werden. Sind ein Kolben 3 und eine zugehörige Winkelgeschwindigkeit bestimmt, so kann für eine zweite Menge von vorgebbaren Regeleinrichtungen eine zweite Menge SW2 von Sollwerten vollständig bestimmt werden.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die zweite Menge SW2 von Sollwerten bereits in der Initialisierungsphase bestimmt und in der Ausdrehphase lediglich korrigiert. Anhand einer vollständigen zweiten Menge SW2 von Sollwerten kann dann die Brennkraftmaschine 1 mittels einer geeigneten Menge von Stell- und/oder Regeleinrichtungen in einen durch die zweite Menge SW2 von Sollwerten definierten Zustand überführt werden.
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Während des Einregelns in der Ausdrehphase kann die Vorhersagefunktion weiterhin dazu benutzt werden um zu prüfen, ob der ausgewählte Kolben 3 die vorgesehene Position mit der vorgesehenen Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 30 erreichen kann. Sollte die Vorhersagefunktion ergeben, dass dies nicht mehr möglich ist, so kann ein anderer Kolben ausgewählt, die zweite Menge SW2 von Sollwerten entsprechend verändert und das Einregeln fortgeführt werden. Die Ausdrehphase endet, wenn ein ausgewählter Kolben 3 die vorher bestimmte Position mit einer vorbestimmten Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 30 überschreitet, bzw. sich die aktuelle Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 30 des Kolbens 3 bei Überschreiten der vorher bestimmten Position in einem vorbestimmten Toleranzbereich befindet. Das kann beispielsweise durch eine geeignete Auswertung der mittels der Absolutwinkelgeber 31 und 10 ermittelten Signale KW und NW erfolgen.
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Eine dritte Menge SW3 von Sollwerten wird abhängig von der Wahl des ausgewählten Kolbens 3 bestimmt, wobei auch diese Menge ebenso wie die zweite Menge SW2 von Sollwerten dynamisch, also zu unterschiedlichen Zeitpunkten des Verfahrens, bestimmt werden kann. In der sich der Ausdrehphase anschließenden Auspendelphase werden diese Werte dann benutzt, um die Brennkraftmaschine 1 in einen durch diese dritte Menge SW3 von Sollwerten definierten Stillstand zu überführen. Dazu werden Stelleinrichtungen einer vorgebbaren dritten Menge von Stelleinrichtungen durch das Steuergerät 50 mittels entsprechender Signale angesteuert. Diese dritte Menge von Stelleinrichtungen umfasst beispielsweise das Tankentlüftungsventil 18, die Ventile 5, ein oder mehrere Nebenaggregate 32, ein in der Schaltung nicht dargestelltes Schaltsaugrohr, sowie eine ebenfalls in 1 nicht dargestellte Getriebesteuerung und Kupplungsteuerung. Durch diese und weitere Mittel wird die Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 30 derart beeinflusst, dass die Brennkraftmaschine 1 in der durch die dritte Menge SW3 von Sollwerten definierten Position zu stehen kommt.
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Bei der Bestimmung der drei Mengen von Sollwerten SW1 SW2 SW3, sowie bei der Einregelung der Brennkraftmaschine 1 zum Erreichen der so definierten Sollwerte, werden Adaptionsstrategien verwendet, die es erlauben, Exemplar- und Ölviskositätsstreuungen, sowie Alterungseffekte geeignet zu kompensieren. Diese Adaptionsstrategien sorgen beispielsweise dafür, dass innere Reibungen der Brennkraftmaschine möglichst genau berücksichtigt werden. Dies geschieht einerseits dadurch, dass das erfindungsgemäße Verfahren für jedes Exemplar einer Brennkraftmaschine 1 individuell derart anpassbar ist, dass Exemplarstreuungen kompensiert werden. Andererseits erlauben die Adaptionsstrategien auch, Veränderungen der Brennkraftmaschine 1, die durch Alter und/oder Verschleiß entstehen, zu berücksichtigen.
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2 zeigt ein vereinfachtes Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel. Mit dem Erkennen einer Abstellforderung der Brennkraftmaschine 1 startet das Verfahren in der Initialisierungsphase. In einem ersten Schritt I1 werden die Größen GA, die für die Adaptionsstrategie benötigt werden, erfasst. Diese Werte umfassen beispielsweise eine Exemplarstreuung der Brennkraftmaschine, die verschiedene innere Reibwerte beschreibt, eine Ölviskosität eines gerade verwendeten Öls, sowie das Alter und einen daraus resultierenden Verschleiß der Brennkraftmaschine 1. Diese Werte werden dann in einem Speicherbereich des Speicherelements 52 des Steuergerätes 50 abgespeichert. In einem Schritt 12 wird eine Menge von Istwerten IW ermittelt, die einen aktuellen Zustand der Brennkraftmaschine 1 beschreiben. Auch diese Werte werden in einem Speicherbereich des Speicherelements 52 des Steuergerätes 50 abgespeichert. In einem Schritt I3 werden dann drei Mengen SW1, SW2, SW3 von Sollwerten bestimmt. Dazu werden sowohl der aktuelle Zustand als auch die in dem Schritt I1 initialisierte Adaptionsstrategie verwendet. Die eigentliche Bestimmung der Sollwerte kann beispielsweise mittels Kennfelder durchgeführt werden. In einem Schritt I4 werden Stell- und/oder Regeleinrichtungen geeignet angesteuert, um die Brennkraftmaschine 1 in den durch die erste Menge SW1 von Sollwerten definierten ersten Zustand zu überfuhren.
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In einem Abfrageschritt I5 wird geprüft, ob der erste Zustand erreicht ist. Solange dieser nicht erreicht ist, wird zum Schritt I4 verzweigt, was eine Fortsetzung des Steuer- und Regelprozesses bedeutet. Ist der erste Zustand erreicht, so veranlasst das Steuergerät 50 mittels der Signale DE und ZW eine Unterbrechung der Zündung und Kraftstoffzumessung.
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Nun beginnt die Ausdrehphase. Vorteilhafterweise werden zu Beginn der Ausdrehphase in einem ersten, in diesem Ablaufdiagramm nicht dargestellten, Schritt die Mengen SW2, SW3 von Sollwerten aktualisiert. Durch Steuern und/oder Regeln, beispielsweise mittels der Signale HDP, TEV, SZ, NA und DK wird dann in einem Schritt D1 ein durch die Menge SW2 von Sollwerten definierter zweiter Zustand eingeregelt.
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Die Menge SW2 von Sollwerten ist jedoch nicht notwendigerweise fest. Vielmehr kann diese Menge SW2 in diesem Ausführungsbeispiel in Abhängigkeit einer Vorhersagefunktionalität verändert werden. Zunächst wird in einem Abfrageschritt D2 geprüft, ob der zweite Zustand bereits erreicht ist. Ist dies nicht der Fall, so wird mittels der Vorhersagefunktionalität geprüft, ob der durch die Menge SW2 von Sollwerten definierte zweite Zustand mit den zur Verfügung stehenden Stell- und/oder Regeleinrichtungen erreicht werden kann. Ist dies der Fall, so wird das Einregeln des zweiten Zustandes in dem Schritt D1 fortgesetzt. Ist dies nicht der Fall, so wird unter Verwendung des aktuellen Zustands IW eine aktualisierte Menge SW2 erzeugt. Daraufhin wird die Abarbeitung in dem Schritt D1 fortgesetzt, derart, dass die Brennkraftmaschine 1 auf den nun aktualisierten zweiten Zustand eingeregelt wird.
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In dem Schritt D3 wird mittels einer Vorhersagefunktionalität geprüft, ob ein durch die Menge SW2 von Sollwerten ausgewählter Kolben 3 mit den zur Verfügung stehenden Stell- und/oder Regeleinrichtungen mit einer durch die Menge SW2 von Sollwerten definierten Winkelgeschwindigkeit eine ebenfalls durch diese Menge definierte Position, beispielsweise den oberen Totpunkt oder den unteren Totpunkt, durchlaufen kann. Ist dies nicht der Fall, so wird ein anderer Kolben ausgewählt und die Menge von Sollwerten entsprechend in dem Schritt D4 korrigiert.
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Die Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 30 während des Überschreitens der vorher bestimmten Position durch den ausgewählten Kolbens 3 in dem zweiten Zustand ist so gewählt, dass die Brennkraftmaschine 1 vor einem erneuten Durchlauf des Kolbens 3 durch diese Winkelstellung zum Stillstand kommt. Folglich wird in der sich der Ausdrehphase anschließenden Auspendelphase von der Brennkraftmaschine 1 kein vollständiger Arbeitszyklus mehr durchlaufen. In einem ersten Schritt P1 der Auspendelphase wird die Menge SW3 von Sollwerten abhängig von dem aktuellen Zustand IW der Brennkraftmaschine 1 aktualisiert. Dies bedeutet insbesondere, dass die Menge SW3 von Sollwerten korrigiert wird, falls während der Ausdrehphase ein anderer Kolben ausgewählt wurde, als ursprünglich vorgesehen war. In einem Schritt P2 werden dann geeignete Stell- und/oder Regeleinrichtungen von dem Steuergerät 50 derart aktiviert, dass der durch die Menge SW3 von Sollwerten definierte Stillstand erreicht wird. Im Abfrageschritt P3 wird geprüft, ob dieser Stillstand erreicht ist. Ist dies nicht der Fall, so wird im Schritt P2 fortgefahren. Ist der Stillstand erreicht, so endet das Verfahren.
