DE19618385A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Steuerung einer Brennkraftmaschine gemäß den
Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.
Ein derartiges Verfahren oder eine derartige Vorrichtung ist
beispielsweise aus der DE-A 42 39 711 bekannt. Dort wird zur
Steuerung der Brennkraftmaschine ein Sollwert für ein Moment
der Brennkraftmaschine vorgegeben, welcher wenigstens unter
Berücksichtigung der Zündwinkeleinstellung in einen Sollwert
für eine die Motorlast repräsentierende Größe (Füllung,
Luftmassenstrom, Saugrohrdruck, etc.) umgewandelt wird.
Dieser Sollwert wird im Rahmen eines entsprechenden
Regelkreises in einen Einstellwert für ein die Luftzufuhr
zur Brennkraftmaschine beeinflussendes Stellglied
umgewandelt. Dieses ist im bevorzugten Ausführungsbeispiel
eine Drosselklappe, so daß der Einstellwert ein Sollwert für
den einzustellenden Drosselklappenwinkel ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Umrechnung eines
Sollwertes für die Lastgröße, insbesondere für die
Zylinderfüllung ein Einstellsignal zur Einstellung der
Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine zu optimieren.
Dies wird durch die kennzeichnenden Merkmale der
unabhängigen Patentansprüche erreicht.
Aus der DE-A 32 388 190 sind grundsätzliche Zusammenhänge
zwischen Saugrohrdruck, zuströmender und abströmender
Luftmasse bekannt.
Die Umwandlung des Sollwerts für die Lastgröße (Sollfüllung
oder Solluftmassenstrom) in einen Sollwert zur Einstellung
einer Drosselklappe einer Brennkraftmaschine wird optimiert.
Besonders vorteilhaft ist, daß die Einflüsse der
Tankentlüftung, Leckluft, externer und interner
Abgasrückführungsraten (Restgas), des Drucks vor der
Drosselklappe und damit eines Laders und/oder der
Lufttemperatur vor der Drosselklappe berücksichtigt werden.
Auf diese Weise ergibt sich eine sehr genaue Umwandlung der
Sollwerts für die Lastgröße in einen Drosselklappenwinkel,
so daß das vorgegebene Sollmoment bzw. die Solleistung exakt
eingestellt werden kann.
Besonders vorteilhaft ist, daß bei der Bestimmung des
Drosselklappenwinkels bei variabler interner oder externer
Abgasrückführung keine Umschaltung von Kennfeldern notwendig
ist.
Besonders vorteilhaft ist, daß im stationären Betrieb der
Regelkreis für den Luftmassenstrom bzw. die Füllung kaum
aktiv ist. Auf diese Weise kann das Sollmoment (bzw.
-leistung) über die Luftzufuhr genauer eingestellt werden, so
daß weniger Zündwinkelkorrekturen notwendig ist.
Entsprechend verbessert sich das Betriebsverhalten der
Brennkraftmaschine.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den
abhängigen Patentansprüchen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Steuereinrichtung zur
Steuerung einer Brennkraftmaschine, während in Fig. 2
anhand eines Blockschaltbilds die grundsätzliche Struktur
der Einstellung des Drehmoments bzw. der Leistung der
Brennkraftmaschine durch Beeinflussung der Luftzufuhr zur
Brennkraftmaschine dargestellt ist. Fig. 3 zeigt anhand
eines Blockschaltbilds die grundsätzliche Struktur zur
Umsetzung eines Sollfüllungswertes in einen Sollwinkel für
eine Drosselklappe, während in den Fig. 4 bis 8
Ausführungsbeispiele zur Berechnung des Sollwinkels
dargestellt sind.
Fig. 1 zeigt eine Steuereinrichtung zur Steuerung des
Drehmoments bzw. der Leistung einer Brennkraftmaschine. Die
Steuereinheit (10) umfaßt dabei eine Eingangsschaltung (12),
wenigstens einen Mikrocomputer (14) und eine
Ausgangsschaltung (16). Eingangsschaltung, Mikrocomputer und
Ausgangsschaltung sind über ein Bussystem (18) zum
gegenseitigen Daten- und Informationsaustausch verbunden.
Der Eingangsschaltung (12) der Steuereinheit (10) sind
Eingangsleitungen (20, 22 und 24-26) zugeführt. In einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel sind diese Eingangsleitungen
in einem Bussystem, z. B. CAN, zusammengefaßt. Dabei
verbindet die Eingangsleitung (20) die Steuereinheit (10)
mit einem anderen Steuer- bzw. Regelsystem, beispielsweise
einem Antriebsschlupfregler, einem
Motorschleppmomentenregler oder einer Getriebesteuerung.
Dieses Steuer- bzw. Regelsystem kann in einem
Ausführungsbeispiel auch als Software im Mikrocomputer
implementiert sein. Die Eingangsleitung (22) verbindet die
Steuereinheit (10) mit einer Meßeinrichtung (30) zur
Erfassung des Betätigungsgrades eines vom Fahrer
betätigbaren Bedienelements, eines Fahrpedals. Ferner sind
Meßeinrichtungen (32-34) vorgesehen, die Betriebsgrößen der
Brennkraftmaschine und/oder des Fahrzeugs erfassen und
entsprechende Meßsignale über die Leitungen (24-26) zur
Steuereinheit (10) übermitteln. Beispiel für derartige
Betriebsgrößen sind Motordrehzahl, zugeführte Luftmasse,
Drosselklappenstellung, etc. Über Ausgangsleitungen und die
Ausgangsschaltung (16) steuert die Steuereinheit (10) die
Brennkraftmaschine. Über eine erste Ausgangsleitung (36)
wird eine elektrisch betätigbare Drosselklappe (38) zur
Beeinflussung der Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine
betätigt. Ferner wird über weitere Ausgangsleitungen (40,
42) die Kraftstoffzufuhr sowie der Zündwinkel einstellt.
Ferner sind je nach Ausstattung der Brennkraftmaschine
Ausgangsleitungen (44, 46 und/oder 48) vorgesehen, über die
die Steuereinheit (10) ein Tankentlüftungsventil (50), ein
Abgasrückführventil (52, externe Abgasrückführung), den
Antrieb (54) für eine Nockenwellenverstellung (interne
Abgasrückführung) und/oder einen Lader ansteuert.
Während Zusatzfunktionen zur Nockenwellenverstellung, zur
Tankentlüftung, zur Abgasrückführung und/oder die
Ladersteuerung wie bekannt durchgeführt werden, werden
Luftzufuhr, Kraftstoffzufuhr und Zündwinkel nach Maßgabe
eines vom Fahrer oder wenigstens eines anderen Steuer- bzw.
Regelsystemen vorgegebenen Sollwert für das Drehmoment bzw.
der Leistung der Brennkraftmaschine gesteuert im Sinne einer
Annäherung des Istwertes an den Sollwert. Dazu wird aus dem
Betätigungsgrad des Bedienelements unter Berücksichtigung
wenigstens der Motordrehzahl ein vom Fahrer vorgegebener
Sollmomentenwert gebildet, der gegebenenfalls mit den von
den anderen Steuer- bzw. Regelsystemen gebildeten
Sollmomentenwerten verglichen und ein Sollmomentenwert
ausgewählt wird, der zur Einstellung des Drehmoments der
Brennkraftmaschine dient. Bezüglich der Einstellung der
Luftzufuhr wird dabei wie aus dem Stand der Technik bekannt
der Sollmomentenwert in einen Sollwert für die
Zylinderfüllung (Last) umgewandelt, der wiederum in einen
Sollwert für die Stellung der Drosselklappe umgewandelt
wird. Zur Regelung des Istmoments auf das Sollmoment werden
neben der Luftzufuhr in der aus dem Stand der Technik
bekannten Weise auch in die Zündwinkeleinstellung und/oder
die Kraftstoffzufuhr eingegriffen.
Diese grundsätzliche Vorgehensweise ist bezüglich der
Einstellung der Luftzufuhr in Fig. 2 dargestellt. Das dort
gezeigte Blockschaltbild repräsentiert die im Mikrocomputer
(14) implementierte Programmstruktur. In einem ersten
Programmblock (100) wird aus den zugeführten Momentengrößen
und/oder des Betätigungsgrades β wenigstens unter
Berücksichtigung der Motordrehzahl (Zuführung 102) ein
Sollwert für die Zylinderluftfüllung RLSOLL nach
vorgegebenen Kennfeldern, Kennlinien und/oder Berechnungen
gebildet. Dieser wird an einen Programmblock (104)
abgegeben, in dem der Sollfüllungswert unter
Berücksichtigung von Betriebsgrößen wie Motordrehzahl,
Luftmassenstrom, Temperatur und Druck vor der Drosselklappe,
gegebenenfalls Luftmassenstrom durch das
Tankentlüftungsventil, Abgasmassenstrom,
Leckluftmassenstrom, etc. (106-108) in einen Sollwert
WDKSOLL für die Drosselklappenstellung umgerechnet. Diese
Vorgehensweise ist nachfolgend näher ausgeführt. Der
Sollstellungswert für die Drosselklappe wird im bevorzugten
Ausführungsbeispiel in einem Lageregelkreis (110) unter
Berücksichtigung der Iststellung der Drosselklappe (112) in
ein Ansteuersignal zur Ansteuerung der Drosselklappe (38) im
Sinne einer Annäherung des Iststellungswertes an den
Sollstellungswert umgewandelt. Durch diese Vorgehensweise
wird der Sollmomenten- bzw. -leistungswert durch Einstellen
der Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine sehr genau realisiert.
Die prinzipielle Vorgehensweise zur Umrechnung des aus der
Sollmomentenanforderung bestimmten Sollfüllungswerts in
einen Sollwinkel für eine Drosselklappe ist in Fig. 3
dargestellt. Der Sollwert für die Füllung pro Zylinder
(relative Solluftmasse) RLSOLL wird zum einen unter
Berücksichtigung nachfolgend beschriebener Faktoren (vgl.
Fig. 4 und 5) in einem Programmblock (200) in einen
Sollwert für den Saugrohrdruck PSSOLL umgerechnet. Ferner
wird der Sollfüllungswert RLSOLL in einem weiteren
Programmblock (202) im Rahmen einer Füllungs- oder
Luftmassenregelung wenigstens abhängig vom Istfüllungs- oder
Istluftmassenwert (204) in einen Solluftmassenstrom MLPSOLL
am Saugrohreingang umgewandelt. Dieser Sollwert wird im
darauffolgenden Programmblock (204) unter Berücksichtigung
von nachfolgend detaillierter beschriebenen Faktoren und des
Sollsaugrohrdrucks in einen Sollwert für den Volumenstrom
über der Drosselklappe MLPDK umgerechnet. Dieser wiederum
wird über eine vorbestimmte Kennlinie (206) in den Sollwert
WDKSOLL für die Winkeleinstellung der Drosselklappe
umgerechnet, welcher dann beispielsweise im Rahmen eines
Lageregelkreises eingeregelt wird (vgl. Fig. 6-8).
Prinzipiell wird der Sollfüllungswert in einen
Solluftmassenstrom umgerechnet. Dieser wird durch Korrektur
des Reglers, der die in die Zylinder strömenden
Luftmassenstrom regelt, ein Solluftmassenstrom für den
Saugrohreingang bestimmt. Unter Berücksichtigung von
zusätzlichen Luftmassenströmen (z. B. durch eine
Tankentlüftungsfunktion, durch Leckluft, etc.) wird der
Solluftmassenstrom an der Drosselklappe bestimmt. Durch
Korrektur abhängig von der Temperatur und/oder dem Druck vor
der Drosselklappe ergibt sich daraus ein Sollvolumenstrom.
Aus diesem Sollvolumenstrom wird unter Berücksichtigung der
Drosselfunktion der Drosselklappe abhängig vom Verhältnis
des Sollsaugrohrdrucks (nach der Drosselklappe) und des
Drucks vor der Drosselklappe der Sollwert für den
Volumenstrom bestimmt. Aus diesem wird dann in Abhängigkeit
von einer Kennlinie der Solldrosselklappenwinkel berechnet.
Der Sollsaugrohrdruck wird aus der Sollfüllung unter
Berücksichtigung der Saugrohrtemperatur sowie des in das
Saugrohr zurückgeführten Abgasdruckes (durch externe,
interne Abgasrückführung bzw. Restgas) berechnet. Zur
konkreter Ausführung dieser prinzipiellen Vorgehensweise
sind verschiedene Lösungen geeignet. Diese sind nachfolgend
anhand der Fig. 4 bis 8 dargestellt.
Dabei zeigen die Fig. 4 und 5 zwei Ausführungsbeispiele
zur Berechnung des Sollsaugrohrdrucks aus der Sollfüllung,
während die Fig. 6, 7 und 8 verschiedene
Ausführungsformen zur Bestimmung des
Solldrosselklappenwinkels aus der Sollfüllung beschreiben.
Ein erstes Ausführungsbeispiel zur Berechnung des
Sollsaugrohrdrucks PSSOLL aus der Sollfüllung RLSOLL ist in
Fig. 4 dargestellt. Dabei wird zunächst in einer
Multiplikationsstelle (300) die erfaßte Motordrehzahl NMOT
mit einer Normierungsgröße MLTH zur Umrechnung des
Sollfüllungswertes in einen Sollwert für den in die Zylinder
fließenden Luftmassenstrom MPABSOLL gebildet. Diese Größe
wird wiederum einer Multiplikationsstelle (302) zugeführt,
in der durch Multiplikation des Sollfüllungswertes RLSOLL
mit dieser Größe (MLTM × NMOT) der Solluftmassenstrom
MPABSOLL in die Zylinder gebildet wird. Der auf diese Weise
gebildete Sollwert wird zu einer Additionsstelle (304)
geführt. Dort wird zu diesem Sollwert der in den Zylinder
fließende Abgasmassenstrom MPAGAB, der durch interne
und/oder externe Abgasrückführung in die Zylinder
zurückgeführt wird, addiert. Diese Größe für den
Abgasmassenstrom MPAGAB wird in Programmen (306) ermittelt.
Diese bilden abhängig von gemessenen Istgrößen (308-310) wie
Motordrehzahl, Ansteuerzeiten des Abgasrückführventils,
Istluftmasse, Abgasdruck, Saugrohrdruck, etc., den in die
Zylinder zurückfließenden Abgasmassenstrom. Die Differenz
aus den beiden Größen stellt den Sollwert für den
Luftmassenstrom in die Zylinder dar. Dieser wird im
folgenden in einen Sollsaugrohrdruck durch Multiplikation
mit einem Faktor FPSMPAB und durch Addition mit einem
Offsetwert PIAGR umgerechnet. Der Faktor FPFMPAB wird
wenigstens abhängig von Motordrehzahl und motorspezifische
Größen wie Hubvolumen und physikalische Größen wie
beispielsweise die Gaskonstante in einem Programm (306)
berechnet. Der Offsetwert PIAGR stellt z. B. den Restgasdruck
dar. Ergebnis der Rechenoperation ist ein im Saugrohr
zwischen Drosselklappe und Zylinder einzustellender
Saugrohrdruck, der der vorgegebenen Sollfüllung entspricht.
Ein zweites Ausführungsbeispiel zur Berechnung des
Sollsaugrohrdrucks ist in Fig. 5 dargestellt. Dort wird der
Sollfüllungswert RLSOLL zunächst mit einem in einer
Kennlinie (400) abhängig von der Saugrohrtemperatur (402)
gebildeten Faktor FTS in der Multiplikationsstelle (404)
multipliziert. Dieser Wert, der ferner die
Umrechnungsfaktoren von Füllung in Saugrohrdruck enthält,
entspricht einem aus der Füllung abgeleiteten
Sollsaugrohrdruck. Dieser Wert wird einer Additionsstelle
(406) zugeführt. Dort wird zu diesem Wert des in das
Saugrohr zurückgeführten Istabgasdrucks PABSAUG der
externen, der internen Abgasrückführung und/oder des
Restgases aufgeschaltet. Das Ergebnis stellt den zur
Weiterverarbeitung zur Verfügung gestellten
Saugrohrdrucksollwert PSSOLL dar. Der zurückgeführte
Abgasdruck wird dabei abhängig von den über die Zuleitungen
(408-410) zugeführten Betriebsgrößen wie Motorlast,
Motordrehzahl, Öffnungszeit eines Abgasrückführventils,
Saugrohrdruck, Abgasdruck, etc. in einem Programmblock (412)
gebildet.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zur Umrechnung des
Sollfüllungswerts RLSOLL in einen Sollwert für den
Drosselklappenwinkel WDKSOLL ist in Fig. 6 dargestellt.
Dabei wird der anhand der Vorgehensweise nach Fig. 4 oder 5
berechnete Sollsaugrohrdruck PSSOLL ausgewertet. Zunächst
wird der Füllungswert RLSOLL in der Multiplikationsstelle
(500) mit dem drehzahlabhängigen Normierungswert MLTH × NMOT
multipliziert. Ergebnis ist eine Größe für den
Solluftmassenstrom in den Zylinder MPFGABSOLL. Diese Größe
wird einerseits einer Additionsstelle (502), andererseits
einem Luftmassenregler (504) zugeführt. Dem Regler (504)
wird ferner eine Größe für den Istluftmassenstrom in den
Zylinder MPFGAB zugeführt. In Abhängigkeit der Differenz
zwischen Ist- und Sollwert bildet der Regler (504) nach
Maßgabe einer vorgegebenen Regelstrategie (z. B. PI) ein
Ausgangssignal, welches in der Additionsstelle (502) zum
Sollwert für den in den Zylinder strömenden Luftmassenstrom
addiert wird. Der Regler (504) korrigiert also den Sollwert
für den in die Zylinder fließenden Luftmassenstrom abhängig
von der Differenz zwischen Ist- und Sollgröße dieses
Luftmassenstroms. Das Ausgangssignal der Additionsstelle
(502) entspricht daher einem Solluftmassenstrom für den
Saugrohreingang MPFGZUSOLL. Die Istgröße für den in die
Zylinder strömenden Luftmassenstrom wird abhängig von
Betriebsgrößen (506-508) wie Motordrehzahl, Luftmasse, etc.
z. B. in einer aus der stand der Technik bekannten Weise
durch entsprechende Programme (510) gebildet.
Ist eine Tankentlüftungsfunktion vorgesehen, so wird deren
Einfluß auf die Luftströmung im Saugrohr in der
Subtraktionsstelle (512) berücksichtigt. Abhängig von
wenigstens der Öffnungszeit des Tankentlüftungsventils wird
in einem der Programme (510) der durch das
Tankentlüftungsventil fließende Luftmassenstrom MPTEV
ermittelt. Dieser wird in der Subtraktionsstelle (512) vom
errechneten Sollwert für den Luftmassenstrom im Saugrohr
abgezogen. Ergebnis ist ein Sollwert für den über die
Drosselklappe fließenden Luftmassenstrom MPDKSOLL. Neben
oder anstelle des Luftmassenstroms über das
Tankentlüftungsventil werden in einem vorteilhaften
Ausführungsbeispiel in der Subtraktionsstelle (512) der
Leckluftmassenstrom berücksichtigt.
Der Sollwert für den Luftmassenstrom an der Drosselklappe
wird durch Einstellen der Drosselklappe realisiert. Da durch
Einstellung der Drosselklappe kein Massen-, sondern ein
Volumenstrom einstellbar ist, ist eine Divisionsstelle (514)
vorgesehen, in der aus dem Solluftmassenstrom ein
Sollvolumenstrom PVDKSOLL gebildet wird. Dazu werden
Temperatur und Druck vor der Drosselklappe sowie die
Drosselfunktion abhängig vom Verhältnis des
Sollsaugrohrdrucks zum Druck vor der Drosselklappe
berücksichtigt. Dazu ist eine erste Kennlinie oder eine
erste Tabelle (516) vorgesehen, in der abhangig vom Druck
vor der Drosselklappe PVDK ein Korrekturfaktor FPVDK für den
Luftmassenstrom gebildet wird. Ferner ist eine Kennlinie
oder Tabelle (518) vorgesehen, in der abhängig von der
Temperatur vor der Drosselklappe TVDK ein entsprechender
Korrekturwert FTVDK gebildet wird. Die beiden Korrekturwerte
werden in der Multiplikationsstelle (520) multipliziert. In
der Divisionsstelle (514) wird der Solluftmassenstrom durch
das Produkt dieser Korrekturfaktoren korrigiert. Darüber
hinaus wird der Druck vor der Drosselklappe PVDK sowie der
ermittelte Saugrohrsolldruck PSSOLL in der Divisionsstelle
(522) dividiert, d. h. das Verhältnis zwischen
Sollsaugrohrdruck und Druck vor der Drosselklappe gebildet
und in einer Drosselfunktionskennlinie (524) abhängig von
den Quotienten ein weiterer Korrekturwert gebildet wird.
Dieser wird zu den Korrekturwerten bezüglich des Drucks und
der Temperatur vor der Drosselklappe multipliziert und in
der Divisionsstelle (514) entsprechend berücksichtigt. Der
Sollvolumenstrom wird einer Kennlinie (526) zugeführt, in
der der Sollwinkel WDKSOLL für die Drosselklappeneinstellung
abhängig vom Sollvolumenstrom abgelegt ist. Der Sollwert für
den Drosselklappenwinkel wird dann im bevorzugten
Ausführungsbeispiel im Rahmen eines Lageregelkreises
eingestellt.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist in einer
weiteren Kennlinie (528) abhängig von der Motordrehzahl der
Drosselklappenwinkel WDKUGD für den ungedrosselten Betrieb
abgelegt. Dieser wird mit dem ermittelten Sollwert in der
Vergleichsstelle (530) verglichen und der ungedrosselte
Betrieb der Brennkraftmaschine, d. h. der Vollastbetrieb der
Brennkraftmaschine, erkannt, wenn der
Solldrosselklappenwinkel größer als der aus der Kennlinie
(528) ausgelesene Winkel ist. In diesem Fall wird eine
entsprechende Information für den Vollastbetrieb der
Brennkraftmaschine erzeugt, die bei der Steuerung der
Brennkraftmaschine beispielsweise bei der Verschiebung der
Gemischzusammensetzung oder weiterer Funktionen, die im
Vollastbereich aktiviert werden, ausgewertet wird.
Fig. 7 zeigt ein Detail der Umrechnung des Luftmassenstroms
in einem Volumenstrom in einer gegenüber Fig. 6 anderer
Darstellung. Der Solluftmassenstrom MPDKSOLL wird einer
ersten Divisionsstelle (600) zugeführt, in der er durch den
Korrekturwert FPVDK abhängig vom Druck vor der Drosselklappe
dividiert wird. Der korrigierte Sollwert wird einer weiteren
Divisionsstelle (602) zugeführt, in der er durch den
Korrekturwert FTVDK abhängig von der Temperatur vor der
Drosselklappe korrigiert wird. Dieser neu korrigierte Wert
wird in einer weiteren Divisionsstelle (604) durch die
Drosselfunktion KLAF dividiert und auf diese Weise der
Sollvolumenstrom MPVDKSOLL gebildet und weiterverarbeitet.
Die Drosselfunktion KLAF wird in einer Kennlinie (606)
abhängig vom Quotienten aus Sollsaugrohrdruck und Druck vor
der Drosselklappe gebildet. Dieser Quotient wird in der
Divisionsstelle (608) abhängig von den entsprechenden
Signalen gebildet. Die Drosselfunktion repräsentiert dabei
das Verhältnis der Drücke vor und hinter der Drosselklappe,
da das Druckgefälle über die Drosselklappe bei der
Umrechnung des Luftmassenstroms in den Volumenstrom eine
wesentliche Rolle spielt.
In der Vorgehensweise nach Fig. 6 wird zur Korrektur des
Solluftmassenstroms in den Zylinder zum Solluftmassenstrom
am Saugrohreingang ein Luftmassenregler eingesetzt. Ein
anderes vorteilhaftes Ausführungsbeispiel verwendet keinen
Luftmassenregler, sondern einen Füllungsregler an dieser
Stelle. Dadurch ergibt sich die in Fig. 8 dargestellte
Änderung. Der Sollfüllungswert RLSOLL wird dem
Füllungsregler (700) sowie einer Additionsstelle (702)
zugeführt. Dem Regler (700) wird ferner der Istwert RLIST
für die Füllung zugeführt. Abhängig von der Differenz
zwischen Soll- und Istwert bildet der Regler analog zum
Luftmassenregler ein Korrektursignal für den Sollwert der
Füllung, welches in der Additionsstelle (702) berücksichtigt
wird. Die Summe der beiden Werte werden einer
Multiplikationsstelle (704) zugeführt, in der der
Füllungswert in einen Luftmassenstromwert umgerechnet wird.
Der Normierungsfaktor MLTH × NMOT entspricht dem in Fig. 6
dargestellten. Ergebnis ist der Solluftmassenstrom
MPFGZUSOLL am Saugrohreingang, der entsprechend der
Vorgehensweise nach Fig. 6 oder 7 weiterverarbeitet wird.
Je nach Funktionsausstattung der Motorsteuerung (z. B.
Tankentlüftung, Abgasrückführung, Nockenwellenverstellung,
etc.) sowie je nach gewünschter Genauigkeit der Umrechnung
der Sollfüllung in einen Sollwinkel wird auf die eine oder
andere Korrektur verzichtet (z. B. Temperaturkorrektur,
Druckkorrektur, Berücksichtigung der Einflüsse von
Tankentlüftung, innerer und externer Abgasrückführung,
etc.)
Claims (11)
1. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, bei
welchem ein Sollwert für Drehmoment oder Leistung der
Brennkraftmaschine wenigstens auf der Basis des
Fahrerwunsches vorgegeben wird, der in einen
Solleinstellwert für eine die Luftzufuhr beeinflussenden
Stelleinrichtung umgerechnet wird, dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Umrechnung Korrekturfaktoren für den Einfluß
zusätzlicher Betriebsmittelströme, die nicht von der
Stelleinrichtung beeinflußbar sind, und/oder die Druck- und
Temperaturverhältnisse im Saugrohr repräsentieren,
berücksichtigt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Solluftmassenstromsollwert für den in die Zylinder
fließende Luftmasse aus dem Drehmomentensollwert bzw. dem
Leistungssollwert abgeleitet wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein aus dem Drehmomentensollwert
bzw. dem Leistungssollwert ein Sollwert für die Füllung der
Zylinder gebildet wird, aus der ein Sollwert für den
Luftmassenstrom für den in die Zylinder fließende Luftmasse
abgeleitet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftmassen- oder
Füllungsregler vorgesehen ist, der aus dem
Solluftmassenstrom oder dem Sollfüllungswert nach Maßgabe
des entsprechenden Istwertes einen Korrekturwert bildet, der
dem Sollwert beaufschlagt wird und so der Solluftmassenstrom
am Saugrohreingang gebildet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Solluftmassenstrom am
Saugrohreingang mit zusätzlichen Luftmassenströmen, wie
Leckluft und/oder der Luftmassenstrom über ein
Tankentlüftungsventil zur Bildung des Solluftmassenstroms an
der Stelleinrichtung korrigiert wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Solluftmassenstrom an der
Stelleinrichtung in einen Sollvolumenstrom unter
Berücksichtigung des Druckverhältnisses vor und hinter der
Drosselklappe, des Drucks vor der Drosselklappe und/oder der
Temperatur der Luft vor der Drosselklappe umgerechnet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Sollvolumenstrom nach
Maßgabe einer vorgegebenen Kennlinie ein Sollwinkel für die
Stelleinrichtung abgeleitet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Druck im Saugrohr hinter der
Drosselklappe aus dem Sollwert für den Luftmassenstrom in
die Zylinder unter Berücksichtigung des in die Zylinder
zurückgeführten Abgasmassenstroms gebildet wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung eine die
Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine beeinflussende
Drosselklappe ist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß abhängig von der Motordrehzahl
der Drosselklappenwinkel für den ungedrosselten Betrieb, d. h.
den Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine vorgegeben ist
und zur Steuerung der Brennkraftmaschine eine Information
über das Vorliegen des ungedrosselten Betriebs abgeleitet
wird, wenn der Solldrosselklappenwinkel größer als der
Drosselklappenwinkel für den ungedrosselten Betrieb ist.
11. Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, mit
einer Steuereinheit, die einen Sollwert für das Drehmoment
oder die Leistung der Brennkraftmaschine wenigstens auf der
Basis des Fahrerwunsches bildet, und diesen durch Einstellen
eines die Luftzufuhr beeinflussenden Stelleinrichtung
realisiert, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert nach
Maßgabe der Druck-, Temperaturverhältnisse im Saugrohr
und/oder des Einflusses von nicht durch die Stelleinrichtung
beeinflußbaren Betriebsmittelströme ein Solleinstellwert für
die Stelleinrichtung gebildet wird.
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