DE4406982A1 - IC engine torque reduction process for vehicles - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reduzie rung des Drehmoments einer Brennkraftmaschine in Kraft fahrzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for reducing tion of the torque of an internal combustion engine in operation vehicles according to the preamble of claim 1.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der EP 0 525 234 A1 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird eine Reduzierung des Drehmoments der Brennkraftma schine um einen vorgegebenen Wert angefordert, wenn durch ein Antriebsschlupfregelungssystem (ASR-System) ein Signal anliegt, aus dem sich ergibt, daß an den angetrie benen Rädern ein über einem vorgegebenen Wert liegender Schlupf vorliegt. Bei diesem bekannten Verfahren wird das Drehmoment zunächst ausschließlich durch eine Spätver stellung des Zündwinkels vorgenommen. Eine Spätverstel lung des Zündwinkels bedeutet, daß der Zündzeitpunkt re lativ zum optimalen Zündzeitpunkt später bestimmt wird. Die Spätverstellung des Zündwinkels wird bis zu einem ma ximal zulässigen Wert vorgenommen. Reicht dieser maximal zulässige Wert für die Spätverstellung des Zündwinkels zur Reduzierung um den vorgegebenen Wert nicht aus, wird zunächst die Zündwinkelspätverstellung eingestellt und gleichzeitig die Ausblendung der Einspritzung zumindest eines Zylinders für eine weitere momentreduzierende Maß nahme eingeleitet. Diese zylinderselektiven Abschaltung der Einspritzung kann daraufhin durch eine Spätverstel lung des Zündwinkels überlagert werden, wenn die Reduzie rung um den vorgegebenen Wert noch nicht erreicht ist.Such a method is known for example from the EP 0 525 234 A1 is known. In this known method is a reduction in the torque of the internal combustion engine seem to be requested by a predetermined value if by a traction control system (ASR system) Signal is present, from which it follows that at the driven level wheels above a specified value Slip is present. In this known method, the Torque initially only through a late adjustment position of the ignition angle made. A late adjustment The ignition angle means that the ignition timing re is determined later at the optimum ignition timing. The retard of the ignition angle is up to a ma maximum permissible value. If this is enough permissible value for retarding the ignition angle is not sufficient to reduce the specified value first set the ignition retard and at the same time, the injection is suppressed of a cylinder for another torque reducing measure initiated. This cylinder selective shutdown the injection can then by a late adjustment tion of the ignition angle are superimposed when the reduction around the specified value has not yet been reached.
Die bei den bekannten Verfahren maximal zulässige Spät verstellung des Zündwinkels wird bisher für den "worst case", d. h. für die maximalen, stationär erreichbaren Abgastemperaturen, festgelegt. Durch die Zündwinkelspät verstellung nimmt die Abgastemperatur in kurzer Zeit stark zu. Dadurch ist in den meisten Fällen, insbesondere im ASR-Betrieb, die maximal zulässige Spätverstellung des Zündwinkels nicht ausreichend, um das Drehmoment auf den vorgegebenen Wert zu reduzieren. Somit wird häufig die Ausblendung der Einspritzung notwendig, um die Reduzie rung um den vorgegebenen Wert zu erreichen. Die Ausblen dung der Einspritzung hat jedoch den Nachteil, daß zuviel Sauerstoff in das Abgas gerät, der NOx-Gehalt am Kataly sator nicht mehr reduziert werden kann, unverbrannter Kraftstoff am Katalysator oxidiert und dadurch sowohl die Abgasqualität verschlechtert wird als auch die Gefahr ei ner Katalysatorbeschädigung vergrößert wird. Dabei müssen die Lambdaregelung und die Diagnosefunktionen, die zur einwandfreien elektronischen Motorsteuerung notwendig sind, ausgeschaltet werden.The maximum permitted late adjustment of the ignition angle in the known methods has hitherto been determined for the "worst case", ie for the maximum, steadily attainable exhaust gas temperatures. The exhaust gas temperature rises sharply in a short time due to the ignition angle retard. As a result, in most cases, especially in ASR operation, the maximum permissible retard of the ignition angle is not sufficient to reduce the torque to the specified value. It is therefore often necessary to hide the injection in order to achieve the reduction by the specified value. However, the expansion of the injection has the disadvantage that too much oxygen gets into the exhaust gas, the NO x content on the catalytic converter can no longer be reduced, unburned fuel on the catalytic converter is oxidized and as a result both the exhaust gas quality is deteriorated and the risk of egg ner Damage to the catalyst is increased. The lambda control and the diagnostic functions that are necessary for the perfect electronic engine control must be switched off.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Re duzierung des Drehmoments einer Brennkraftmaschine ein gangs genannter Art derart zu verbessern, daß vorwiegend die Zündwinkelspätverstellung eingesetzt wird und andere momentreduzierende Maßnahmen, insbesondere die Ausblen dung der Einspritzung, soweit wie möglich verhindert wer den.It is therefore an object of the invention to provide a method for re reduction of the torque of an internal combustion engine gangs mentioned to improve such that predominantly retardation is used and others Measures to reduce torque, especially fading injection as far as possible who is prevented the.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird in einem Steuergerät, z. B. einem ohnehin vorhandenen elektroni schen Motorsteuergerät, eine der momentanen Abgastempera tur proportionale Größe ermittelt. Dazu wird beispiels weise die Abgastemperatur durch einen eigenen Sensor ge messen, aus anderen Eingangssignalen des Steuergeräts be rechnet oder über ein Kennfeld mit entsprechenden Be triebsparametern entnommen. Entsprechend der der momenta nen Abgastemperatur proportionalen Größe wird jeweils eine maximal zulässige Spätverstellung des Zündwinkels bestimmt.This task is characterized by the characteristics of the Claim 1 solved. According to the invention in one Control device, e.g. B. an existing electronics engine control unit, one of the current exhaust gas temperatures Determined proportional size. For example the exhaust gas temperature by its own sensor measure from other input signals of the control unit calculates or via a map with corresponding Be taken from drive parameters. According to that of the moment Exhaust gas temperature proportional size is in each case a maximum permissible retardation of the ignition angle certainly.
Die maximal zulässige Spätverstellung des Zündwinkels ist umso höher, je niedriger die Abgastemperatur bzw. die der Abgastemperatur proportionale Größe ist. Da die Zündwin kelspätverstellung lediglich ein Ansteigen der Abgastem peraturen bewirkt, im übrigen jedoch die einwandfreie Funktion der elektronischen Motorsteuerung gewährleistet, ist bei niedrigen Abgastemperaturen eine starke Zündwin kelverstellung in Richtung spät möglich. Dieses Verfahren zur Reduzierung des Drehmoments einer Brennkraftmaschine ist insbesondere im ASR-Betrieb vorteilhaft, da Schlupf an den Antriebsrädern typischerweise im Stadtverkehr bei niedrigen Geschwindigkeiten und damit bei niedrigen Ab gastemperaturen auftritt. Die Zündwinkelspätverstellung bei einem derartigen ASR-Betrieb ist somit zusätzlich für bessere Abgaswerte vorteilhaft, da ein Ansteigen der Ab gastemperatur ausgehend von niedrigen Werten einen besse ren Katalysatorbetrieb bewirkt. Auch ist diese Maßnahme der Zündwinkelspätverstellung besonders vorteilhaft bei Warmlauf des Motors. Mit diesem erfindungsgemäßen Verfah ren zur Reduzierung des Drehmoments einer Brennkraftma schine reicht die maximal zulässige Spätverstellung des Zündwinkels in Abhängigkeit von der Abgastemperatur meist aus, um die Reduzierung um den vorgegebenen Wert zu er reichen. Eine Ausblendung der Einspritzung ist nur noch in seltenen Fällen notwendig.The maximum permissible retardation of the ignition angle is the higher the lower the exhaust gas temperature or the Exhaust gas temperature is proportional size. Since the Zündwin Late adjustment only increases the exhaust gas effects caused, but otherwise the flawless Function of the electronic engine control ensures is a strong igniter at low exhaust gas temperatures Late adjustment possible. This method to reduce the torque of an internal combustion engine is particularly advantageous in ASR operation because of slippage on the drive wheels typically in city traffic low speeds and thus at low ab gas temperatures occurs. The ignition retard in such an ASR operation is therefore also for better exhaust gas values are advantageous because the Ab a good temperature based on low values ren catalyst operation. This measure is also the ignition retard is particularly advantageous Warming up the engine. With this procedure according to the invention ren to reduce the torque of an internal combustion engine the maximum permitted late adjustment of the Ignition angle depending on the exhaust gas temperature mostly to reduce by the specified value pass. The injection is only hidden necessary in rare cases.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist der Ge genstand des Patentanspruchs 2. An advantageous development of the invention is the Ge Subject matter of claim 2.
Ist der zur Reduzierung des Drehmoments vorgegebene Wert so hoch, daß selbst die erfindungsgemäße maximal zuläs sige Spätverstellung des Zündwinkels nicht ausreicht, wird erfindungsgemäß zunächst eine Spätverstellung des Zündwinkels um den maximal zulässigen von der Abgastempe ratur abhängigen Wert ausgeführt, und anschließend eine zylinderselektive Abschaltung der Einspritzung eingelei tet, wenn durch die zuvor ausgeführte Spätverstellung des Zündwinkels das Drehmoment der Brennkraftmaschine bereits einen Wert erreicht hat, der einer Abschaltung mindestens eines Zylinders zu einem früheren Zündwinkel entspricht. Diese erfindungsgemäße Weiterbildung bewirkt insbesondere bei niedrigen Abgastemperaturen bei Abschaltung der Ein spritzung eine kontinuierliche Drehmomentreduzierung. Drehmomentsprünge durch das zylinderselektive Abschalten der Einspritzung, die bei relativ geringer Spätverstel lung des Zündwinkels nach dem Stand der Technik entste hen, werden verhindert.Is the value specified for reducing the torque so high that even the maximum according to the invention permits retarding the ignition angle is not sufficient, According to the invention, a late adjustment of the Ignition angle around the maximum permissible of the exhaust gas temperature dependent value, and then one cylinder-selective shutdown of the injection Tet, if due to the previous adjustment of the Ignition angle the torque of the internal combustion engine already has reached a value that is at least one shutdown of a cylinder corresponds to an earlier ignition angle. This further development according to the invention results in particular at low exhaust gas temperatures when the on is switched off a continuous torque reduction. Torque jumps due to cylinder-selective switching off the injection, which is relatively late development of the ignition angle according to the prior art hen, are prevented.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfin dung dargestellt. Es zeigtIn the drawing is an embodiment of the Erfin shown. It shows
Fig. 1 einen möglichen Verlauf der maximal zulässigen Spätverstellung des Zündwinkels in Abhängigkeit von der Abgastemperatur und Fig. 1 shows a possible course of the maximum allowable retardation of the ignition angle as a function of the exhaust gas temperature and
Fig. 2 den Drehmomentverlauf einer Brennkraftmaschine in Abhängigkeit vom Zündwinkel bzw. der Zünd winkelspätverstellung und in Abhängigkeit der zylinderselektiven Ausblendung der Einspritzung am Beispiel eines Vierzylindermotors. Fig. 2 shows the torque curve of an internal combustion engine as a function of the ignition angle or the ignition late adjustment and depending on the cylinder-selective masking of the injection using the example of a four-cylinder engine.
In Fig. 1 sei zw₀ der optimale Zündzeitpunkt bzw. Zünd winkel, gegenüber dem die Zündwinkel zw₁ und zw₂ in Rich tung spät verstellt sind. Allgemein geht aus Fig. 1 her vor, daß der Zündwinkel zw umso weiter nach spät ver stellt werden kann, je niedriger die Abgastemperatur T ist. Beispielsweise sei der Zündwinkel zw₁ der aus dem Stand der Technik bekannte definierte maximal zulässige spätverstellte Zündwinkel im "worst case", d. h. bei ei ner hohen Grenztemperatur Tgrenz. Einem gegenüber der Ab gastemperatur Tgrenz niedrigeren Abgastemperaturwert Tn wird ein gegenüber dem in Richtung spät verstellten Zünd winkel zw₁ noch stärker in Richtung spät verstellter Zündwinkel zw₂ zugeordnet.In Fig. 1 is zw₀ the optimal ignition timing or ignition angle, against which the ignition angle zw₁ and zw₂ are adjusted in Rich direction late. In general, it goes from Fig. 1 ago that the ignition angle can be adjusted to the late ver, the lower the exhaust gas temperature T is. For example, the ignition angle zw₁ is the defined maximum permissible retarded ignition angle known from the prior art in the "worst case", ie at a high limit temperature T limit . A lower than the exhaust gas temperature T limit exhaust gas temperature value T n is compared to the retarded ignition angle zw₁ even stronger in the retarded ignition angle zw₂ assigned.
Fig. 2 zeigt das Drehmoment M einer Brennkraftmaschine jeweils zu dem der niedrigen Abgastemperatur Tn zugeord neten Zündwinkel zw₂ und zu dem der Grenz-Abgastemperatur Tgrenz zugeordneten Zündwinkel zw₁. Fig. 2 shows the torque M of an internal combustion engine each to the low exhaust gas temperature T n zugeord designated ignition angle zw₂ and to the limit exhaust temperature T limit assigned ignition angle zw₁.
Der oberste Drehmomentenverlauf zeigt die Abhängigkeit des Drehmoments M vom Zündwinkel zw, wenn bei keinem der Zylinder die Einspritzung ausgeblendet ist. Dagegen zeigt beispielsweise der unterste Drehmomentenverlauf die Ab hängigkeit des Drehmoments M vom Zündwinkel zw, wenn nur noch bei einem Zylinder Z1 eingespritzt wird. Im folgen den wird bei der Ausblendung der Einspritzung eines Zy linders von Zylinderausblendung gesprochen.The top torque curve shows the dependency of the torque M from the ignition angle zw, if none of the Cylinder the injection is hidden. In contrast shows for example the lowest torque curve the Ab dependence of the torque M on the ignition angle zw, if only is still injected into a cylinder Z1. In the follow which is hidden when the injection of a Zy linders speaks of cylinder blanking.
Bei jedem Drehmomentenverlauf in Fig. 2 ist ersichtlich, daß mit zunehmend in Richtung spät verstelltem Zündwinkel zw das Drehmoment M exponentiell abnimmt. Somit ist beim Zündwinkel zw₂ unabhängig von einer Zylinderausblendung ein viel niedrigeres Drehmoment M erreichbar, als mit dem Zündwinkel zw₁.With each torque curve in FIG. 2 it can be seen that the torque M decreases exponentially with an increasingly retarded ignition angle zw. Thus, a much lower torque M can be achieved with the ignition angle zw₂ regardless of a cylinder blanking than with the ignition angle zw₁.
Darüber hinaus ergibt das erfindungsgemäße Verfahren auch bei Zylinderausblendung einen Vorteil: über ein beliebi ges elektronisches Kraftfahrzeugsystem, beispielsweise über eine Antriebsschlupfregelung oder eine Automatikgetriebesteuerung, wird eine Reduzierung des Drehmoments M beispielsweise in Form eines Drehmo mentsollwertes Msoll vorgegeben. Eine Reduzierung des Drehmoments M auf den Wert Msoll wird gemäß eines Verfah rens nach dem Stand der Technik, das im wesentlichen nur eine geringe Zündwinkelspätverstellung zuläßt, vgl. Zünd winkel zw₁, nur durch die Ausblendung der Zylinder Z4, Z3 und Z2 erreicht. Dies hat zur Folge, daß zum einen durch die Notwendigkeit der Zylinderausblendung mehrerer Zylin der die Abgaswerte stark verschlechtert werden und daß zum anderen auch der Fahrkomfort durch Drehmomentsprünge verschlechtert wird, da durch Kombination von Zündwinkel spätverstellung auf den Zündwinkel zw₁ und zylinderselek tiver Ausblendung der Einspritzung keine kontinuierliche Reduzierung des Drehmoments M erreicht wird. Der Grund dieser Drehmomentsprünge jeweils um den Wert d liegt darin, daß bei einer Zündwinkelspätverstellung auf den Zündwinkel zw₁ kein Drehmoment M erreicht wird, das einem Drehmoment bei einer Abschaltung mindestens eines Zylin ders zu einem früheren Zündwinkel entspricht. Liegt dage gen bei einer niedrigen Abgastemperatur T erfindungsgemäß ein weiter nach spät verstellter Zündwinkel vor, wie in diesem Beispiel der Zündwinkel zw₂, ist beispielsweise ohne Zylinderausblendung durch die Zündwinkelspätverstel lung ein Drehmoment M₄ erreichbar, das zu einem früheren Zündwinkel, zwx, auch durch Ausblendung des vierten Zylinders Z4 erreichbar wäre. Zur Einstellung des redu zierten Drehmoments Msoll ist demnach erfindungsgemäß zu der Spätverstellung des Zündwinkels auf den Zündwinkel zw₂ lediglich die Ausblendung des Zylinders Z4 notwendig.In addition, the method according to the invention also has an advantage in the case of cylinder blanking: a reduction in the torque M, for example in the form of a setpoint torque M setpoint, is predetermined via any electronic vehicle system, for example via a traction control system or an automatic transmission control. A reduction in the torque M to the value M should be according to a method according to the prior art, which essentially only allows a small ignition retardation, cf. Ignition angle zw₁, only achieved by hiding the cylinders Z4, Z3 and Z2. This has the result that, on the one hand, due to the need for cylinder blanking of several cylinders, the exhaust gas values are greatly deteriorated and, on the other hand, driving comfort is also deteriorated due to sudden jumps in torque, since by combining the ignition angle retarded to the ignition angle zw 1 and cylinder-selective blanking of the injection, none continuous reduction of the torque M is achieved. The reason for these torque jumps by the value d is that no torque M is reached when retarding the ignition angle zw₁, which corresponds to a torque when at least one cylinder is switched off at an earlier ignition angle. If, however, there is a further retarded ignition angle according to the invention at a low exhaust gas temperature T, as in this example the ignition angle zw₂, a torque M₄ can be achieved, for example, without cylinder blanking by the ignition angle retardation, which leads to an earlier ignition angle, zw x , also by blanking of the fourth cylinder Z4 would be reachable. Intended for setting the redu ed torque M is therefore according to the invention of the late adjustment of the ignition angle on the ignition, only the suppression of the cylinder Z4 zw₂ necessary.
Durch dieses Ausführungsbeispiel werden insbesondere die abgas- und komfortrelevanten Vorteile des erfindungs gemäßen Verfahrens, insbesondere bei niedrigen Abgastem peraturen, verdeutlicht.Through this embodiment, in particular exhaust and comfort-relevant advantages of the invention according to the procedure, especially with low exhaust gases temperatures, clarified.
Claims (2)
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