JPH1030469A - Control method and device of internal combustion engine - Google Patents
Control method and device of internal combustion engineInfo
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- JPH1030469A JPH1030469A JP9088003A JP8800397A JPH1030469A JP H1030469 A JPH1030469 A JP H1030469A JP 9088003 A JP9088003 A JP 9088003A JP 8800397 A JP8800397 A JP 8800397A JP H1030469 A JPH1030469 A JP H1030469A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の制御方法
及び装置に関するものである。The present invention relates to a method and an apparatus for controlling an internal combustion engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】このような方法又はこのような装置は例
えばドイツ特許公開第４２３９７１１号から既知であ
る。この方法及び装置においては、内燃機関を制御する
ために内燃機関のモーメントに対する目標値が設定さ
れ、この目標値が少なくとも点火角調節を考慮してエン
ジン負荷を表す変数（充填量、空気質量流量、吸気管圧
力等）に対する目標値に変換される。この目標値が、対
応する制御回路の範囲内で内燃機関への空気供給量を調
節する設定要素に対する設定値に変換される。この設定
要素は好ましい実施形態においては絞り弁であり、従っ
て、設定値は調節すべき絞り弁角度に対する目標値であ
る。2. Description of the Related Art Such a method or such a device is known, for example, from DE 42 39 711 A1. In this method and apparatus, a target value for the moment of the internal combustion engine is set for controlling the internal combustion engine, and the target value is a variable representing the engine load (filling amount, air mass flow, (Intake pipe pressure, etc.). This setpoint value is converted into a setpoint value for a setting element that regulates the air supply to the internal combustion engine within a corresponding control circuit. This setting element is, in the preferred embodiment, a throttle valve, so that the set value is a target value for the throttle valve angle to be adjusted.
【０００３】ドイツ特許公開第３２３８１９０号から、
吸気管圧力、流入空気質量流量及び流出空気質量流量の
間の基本的な関係が既知である。From German Patent Publication No. 3238190,
The basic relationship between intake pipe pressure, incoming air mass flow and outgoing air mass flow is known.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】負荷変数特にシリンダ
充填量に対する目標値を内燃機関への空気供給量を設定
するための設定信号へ変換することを最適化することが
本発明の課題である。It is an object of the present invention to optimize the conversion of a target value for a load variable, in particular for a cylinder charge, into a setting signal for setting the air supply to the internal combustion engine.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の内燃機関の制御
方法は、内燃機関の回転モーメント又は出力に対する目
標値が少なくともドイバの希望に基づいて設定され、前
記ドライバの希望が空気供給量を調節する設定装置に対
する目標設定値に変換される。そして、上記課題を解決
するため、本発明の内燃機関の制御方法は、変換すると
き、前記設定装置により影響されない追加の運転手段流
量の影響に対する補正係数、又は吸気管内の圧力関係及
び温度関係を表す補正係数、あるいはこれら双方の補正
係数が考慮されることを特徴とする。According to the control method for an internal combustion engine of the present invention, a target value for the rotational moment or output of the internal combustion engine is set at least based on the driver's request, and the driver's request adjusts the air supply amount. Is converted to a target set value for the setting device to be set. In order to solve the above problem, the control method of the internal combustion engine of the present invention, when converting, the correction coefficient for the influence of the additional operating means flow rate not affected by the setting device, or the pressure relationship and temperature relationship in the intake pipe. It is characterized in that the correction coefficient to be represented or both correction coefficients are considered.
【０００６】また、本発明の内燃機関の制御装置は、内
燃機関の回転モーメント又は出力に対する目標値を少な
くともドライバの希望に基づいて形成し、前記ドライバ
の希望を空気供給量を調節する設定装置の調節により実
現させる制御ユニットを備える。そして、上記課題を解
決するため、本発明の内燃機関の制御装置は、前記目標
値として、吸気管内の圧力関係、温度関係、及び前記設
定装置により影響されない運転手段流量の影響のうちの
１つあるいはこれらのいずれかの組合せに応じて前記設
定装置に対する目標設定値が形成されることを特徴とす
る。Further, the control device for an internal combustion engine of the present invention forms a target value for the rotational moment or output of the internal combustion engine based on at least the driver's request, and adjusts the driver's request to the air supply amount. It has a control unit realized by adjustment. In order to solve the above-mentioned problem, the control device for an internal combustion engine according to the present invention includes, as the target value, one of the pressure relationship in the intake pipe, the temperature relationship, and the influence of the flow rate of the operating means not affected by the setting device. Alternatively, a target set value for the setting device is formed according to any combination of these.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】以下に本発明を図面に示す実施形
態により詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings.
【０００８】図１は内燃機関の回転モーメントないし出
力の制御のための制御装置を示す。この場合、制御ユニ
ット１０は、入力回路１２、少なくとも１つのマイクロ
コンピュータ１４及び出力回路１６を含む。入力回路１
２、マイクロコンピュータ１４及び出力回路１６は、バ
ス・システム１８を介して結合されて相互にデータ及び
情報の交換を行う。制御ユニット１０の入力回路１２に
は入力ライン２０、２２及び２４−２６が供給されてい
る。好ましい実施形態においては、これらの入力ライン
は１つのバス・システム例えばＣＡＮにまとめられてい
る。この場合、入力ライン２０は、制御ユニット１０を
他の開ループないし閉ループの制御装置２８、例えば駆
動滑り制御器、エンジン牽引モーメント制御器又は伝動
装置制御器に結合する。これらの開ループないし閉ルー
プ制御装置２８は、この実施形態においては、マイクロ
コンピュータ内のソフトウェアとしても実行され得る。
入力ライン２２は、制御ユニット１０を、ドライバによ
り操作可能な操作要素即ち加速ペダルの操作度を測定す
るための測定装置３０に結合する。更に、測定装置３２
−３４が設けられ、測定装置３２−３４は、内燃機関及
び／又は車両の運転変数を測定し且つ対応測定信号をラ
イン２４−２６を介して制御ユニット１０に伝送してい
る。このような運転変数に対する例は、エンジン回転速
度、空気質量供給量、絞り弁位置等である。出力ライン
及び出力回路１６を介して制御ユニット１０は内燃機関
を制御する。第１の出力ライン３６を介して電気的に操
作可能な絞り弁３８が操作されて内燃機関への空気供給
量が調節される。更に、他の出力ライン４０、４２を介
して燃料供給量並びに点火角が調節される。更に、内燃
機関の装備に応じてそれぞれ出力ライン４４、４６及び
／又は４８が設けられ、出力ライン４４、４６及び／又
は４８を介して制御ユニット１０はタンク通気弁５０、
排気ガス戻し弁５２（外部排気ガス戻し）、カム軸調節
（内部排気ガス戻し）及び／又はチャージャのための駆
動装置５４を操作する。FIG. 1 shows a control device for controlling the rotational moment or output of an internal combustion engine. In this case, the control unit 10 includes an input circuit 12, at least one microcomputer 14, and an output circuit 16. Input circuit 1
2. The microcomputer 14 and the output circuit 16 are connected via a bus system 18 to exchange data and information with each other. The input circuit 12 of the control unit 10 is provided with input lines 20, 22, and 24-26. In a preferred embodiment, these input lines are combined into one bus system, for example, CAN. In this case, the input line 20 couples the control unit 10 to another open-loop or closed-loop control device 28, for example a drive slip control, an engine traction moment control or a transmission control. In this embodiment, these open-loop or closed-loop control devices 28 can also be implemented as software in a microcomputer.
The input line 22 couples the control unit 10 to an operating element operable by the driver, ie a measuring device 30 for measuring the degree of actuation of the accelerator pedal. Further, the measuring device 32
The measuring device 32-34 measures operating variables of the internal combustion engine and / or the vehicle and transmits corresponding measurement signals to the control unit 10 via lines 24-26. Examples for such operating variables are engine speed, air mass supply, throttle valve position, and the like. The control unit 10 controls the internal combustion engine via the output line and the output circuit 16. An electrically operable throttle valve 38 is operated via the first output line 36 to regulate the air supply to the internal combustion engine. In addition, the fuel supply and the ignition angle are adjusted via the other output lines 40, 42. Furthermore, depending on the equipment of the internal combustion engine, output lines 44, 46 and / or 48 are respectively provided, via which the control unit 10 controls the tank vent valve 50,
Operate the drive 54 for the exhaust gas return valve 52 (external exhaust gas return), camshaft adjustment (internal exhaust gas return) and / or charger.
【０００９】カム軸調節、タンク通気、排気ガス戻しの
ための追加機能及び／又はチャージャ制御が既知のよう
に実行されている間、空気供給量、燃料供給量及び点火
角が、ドライバ又は少なくとも１つの他の開ループない
し閉ループの制御装置により設定される、内燃機関の回
転モーメントないし出力に対する目標値に応じて、実際
値を目標値に近づけるように制御される。このために、
操作要素の操作度から少なくともエンジン回転速度を考
慮してドライバにより設定される目標モーメント値が形
成され、この目標モーメント値は場合により他の開ルー
プないし閉ループの制御装置により形成される目標モー
メント値と比較され且つ目標モーメント値が選択され、
この目標モーメント値が内燃機関の回転モーメントの設
定のために使用される。この場合、空気供給量の調節に
関しては、従来技術から既知のように、目標モーメント
値がシリンダ充填量（負荷）に対する目標値に変換さ
れ、更にこの目標値は絞り弁の位置に対する目標値に変
換される。実際モーメントを目標モーメントに制御する
ために、空気供給量のほかに、従来技術から既知のよう
に、点火角調節及び／又は燃料供給量調節もまた行われ
る。[0009] While additional functions for camshaft adjustment, tank ventilation, exhaust gas return and / or charger control are performed in a known manner, the air supply, fuel supply and ignition angle may be reduced by the driver or at least one. The actual value is brought close to the desired value in accordance with a desired value for the rotational moment or output of the internal combustion engine, which is set by two other open-loop or closed-loop controllers. For this,
From the degree of actuation of the actuating element, a desired moment value which is set by the driver in consideration of at least the engine speed is formed, this desired moment value possibly being equal to the desired moment value formed by another open-loop or closed-loop control device. Are compared and a target moment value is selected,
This target moment value is used for setting the rotational moment of the internal combustion engine. In this case, as regards the adjustment of the air supply, as is known from the prior art, the desired moment value is converted into a desired value for the cylinder filling (load), which is then converted to a desired value for the throttle valve position. Is done. In order to control the actual moment to the desired moment, in addition to the air supply, an ignition angle adjustment and / or a fuel supply adjustment are also performed, as is known from the prior art.
【００１０】この基本的な方法が空気供給量の調節に関
して図２に示されている。ここに示したブロック回路図
はマイクロコンピュータ１４内で実行されるプログラム
の構成を示している。最初のプログラムブロック１００
において供給モーメント値及び／又は操作度βから少な
くとも回転速度（供給ライン１０２）を考慮してシリン
ダ空気充填量に対する目標値ｒｌsollが、所定の特性曲
線群、特性曲線及び／又は計算により形成される。この
目標値ｒｌsollはプログラムブロック１０４に供給さ
れ、プログラムブロック１０４において、この目標充填
値ｒｌsollは、エンジン回転速度、空気質量流量、絞り
弁手前の温度及び圧力、場合によりタンク通気弁を通る
空気質量流量、排気ガス質量流量、漏れ空気質量流量等
のような運転変数（供給ライン１０６−１０８）を考慮
して、絞り弁位置に対する目標値ｗｄｋsollに変換され
る。この方法を以下に詳細に説明する。好ましい実施形
態においては、絞り弁に対する目標位置値は、位置制御
回路１１０において絞り弁の実際位置（供給ライン１１
２）を考慮して、実際位置値を目標位置値に近づけるよ
うに絞り弁３８の操作のための操作信号に変換される。
この方法により、目標モーメント値ないし目標出力値は
内燃機関への空気供給量の調節によりきわめて正確に実
現される。This basic method is illustrated in FIG. 2 for adjusting the air supply. The block circuit diagram shown here shows the configuration of a program executed in the microcomputer 14. First program block 100
The desired value rl soll for the cylinder air charge is determined from the supply moment value and / or the degree of actuation β by taking into account at least the rotational speed (supply line 102) by a predetermined characteristic curve group, characteristic curve and / or calculation. . This target value rl soll is supplied to a program block 104 in which the target filling value rl soll is determined by the engine speed, the air mass flow, the temperature and the pressure before the throttle valve, and possibly the air passing through the tank vent valve. Taking into account operating variables (supply lines 106-108) such as mass flow rate, exhaust gas mass flow rate, leak air mass flow rate, etc., they are converted to target values wdk soll for throttle position. This method will be described in detail below. In a preferred embodiment, the target position value for the throttle valve is determined in position control circuit 110 by the actual position of the throttle valve (supply line 11).
In consideration of 2), the actual position value is converted into an operation signal for operating the throttle valve 38 so as to approach the target position value.
In this way, the desired moment value or desired output value is realized very accurately by adjusting the air supply to the internal combustion engine.
【００１１】目標モーメント要求から決定される目標充
填値を絞り弁に対する目標角度へ変換するための原理的
方法が図３に示されている。シリンダごとの充填量に対
する目標値（相対目標空気質量充填量）ｒｌsollは、一
方で以下に説明する係数（図４及び５参照）を考慮し
て、プログラムブロック２００において、吸気管圧力に
対する目標値ｐｓsollに変換される。更に目標充填値ｒ
ｌsollは、別のプログラムブロック２０２において、充
填量制御又は空気質量流量制御の範囲内で、少なくとも
実際充填値又は実際空気質量流量値（供給ライン２０
３）の関数として、吸気管入口における目標空気質量流
量ｍｌｐsollに変換される。この目標値ｍｌｐsollは、
それに続くプログラムブロック２０４において、以下に
詳細に説明する係数及び目標吸気管圧力を考慮して、絞
り弁を流れる容積流量に対する目標値ｍｌｐｄｋに変換
される。この目標値ｍｌｐｄｋは所定の特性曲線２０６
により絞り弁の角度調節のための目標値ｗｄｋsollに変
換され、この目標値ｗｄｋsollは次に例えば位置制御回
路の範囲内で調整される（図６−図８参照）。The principle method for converting the desired filling value determined from the desired moment demand into the desired angle for the throttle flap is shown in FIG. The target value (relative target air mass charge) rl soll for the charge per cylinder is, on the other hand, the target value for the intake pipe pressure in program block 200, taking into account the coefficients described below (see FIGS. 4 and 5). Converted to ps soll . Furthermore, the target filling value r
In a separate program block 202, l soll can be set to at least the actual filling value or the actual air mass flow value (supply line 20
As a function of 3), it is converted to the target air mass flow rate mlp soll in the intake pipe inlet. This target value mlp soll is
In a subsequent program block 204, a target value mlpdk for the volumetric flow through the throttle valve is converted, taking into account the coefficients and the target intake pipe pressure which will be explained in more detail below. This target value mlpdk is determined by a predetermined characteristic curve 206
Is converted into a target value wdk soll for adjusting the angle of the throttle valve, and this target value wdk soll is then adjusted, for example, within the range of a position control circuit (see FIGS. 6 to 8).
【００１２】原理的には、目標充填値は目標空気質量流
量に変換される。目標空気質量流量から、シリンダに流
入する空気質量流量を制御する制御器の補正により、吸
気管入口に対する目標空気質量流量が決定される。（例
えばタンク通気機能、漏れ空気等による）追加の空気質
量流量を考慮して、絞り弁における目標空気質量流量が
決定される。絞り弁手前の温度及び／又は圧力の関数と
しての補正により、これから目標容積流量が得られる。
この目標容積流量から、絞り弁の絞り関数を考慮して、
（絞り弁の後の）目標吸気管圧力と絞り弁手前の圧力と
の比の関数として容積流量に対する目標値が決定され
る。次にこの目標値から、特性曲線により目標絞り弁角
度が計算される。目標吸気管圧力は、目標充填量から、
吸気管温度並びに（外部、内部の排気ガス戻しないし残
留ガスにより）吸気管に戻される排気ガス圧力を考慮し
て計算される。この原理的な方法の具体的な実施形態に
対しては種々の方法が適している。これを以下に図４な
いし図８により説明する。In principle, the target charge value is converted into a target air mass flow. From the target air mass flow, a target air mass flow for the intake pipe inlet is determined by a correction of a controller that controls the air mass flow entering the cylinder. Taking into account the additional air mass flow (e.g., due to tank ventilation, leaking air, etc.), the target air mass flow at the throttle flap is determined. From the correction as a function of the temperature and / or the pressure before the throttle flap, a target volume flow is obtained from this.
From this target volume flow rate, taking into account the throttle function of the throttle valve,
A target value for the volume flow is determined as a function of the ratio of the target intake pipe pressure (after the throttle valve) to the pressure before the throttle valve. Next, a target throttle valve angle is calculated from the target value using a characteristic curve. The target intake pipe pressure is calculated from the target charge
The calculation takes into account the intake pipe temperature and the exhaust gas pressure returned to the intake pipe (due to external and internal exhaust gas returns or residual gases). Various methods are suitable for a specific embodiment of this principle method. This will be described below with reference to FIGS.
【００１３】ここで、図４及び５は目標充填量から目標
吸気管圧力を計算するための２つの実施形態を示し、一
方図６、図７及び図８は目標充填量から目標絞り弁角度
を決定するための種々の実施形態を示している。FIGS. 4 and 5 show two embodiments for calculating the target intake pipe pressure from the target charge, while FIGS. 6, 7 and 8 depict the target throttle valve angle from the target charge. 3 illustrates various embodiments for determining.
【００１４】目標充填量ｒｌsollから目標吸気管圧力ｐ
ｓsollを計算するための第１の実施形態が図４に示され
ている。ここで、目標充填値ｒｌsollを、シリンダに流
入する目標空気質量流量に対する目標値ｍｐａｂsollに
変換するために、まず乗算位置３００において測定エン
ジン回転速度Ｎmotが正規化値ＭＬＴＨと乗算される。
この乗算された値（ＭＬＴＨ×Ｎmot）は更に乗算位置
３０２に供給され、乗算位置３０２において、目標充填
値ｒｌsollとこの乗算値（ＭＬＴＨ×Ｎmot）との乗算
により、シリンダへの目標空気質量流量ｍｐａｂsollが
形成される。このようにして形成された目標値ｍｐａｂ
sollは減算位置３０４に供給される。減算位置３０４に
おいて、この目標値ｍｐａｂsollから、内部及び／又は
外部の排気ガス戻しによりシリンダに戻され該シリンダ
に流入する排気ガス質量流量ｍｐａｇａｂが減算され
る。排気ガス質量流量に対するこの値ｍｐａｇａｂはプ
ログラム３０６において求められる。プログラム３０６
は、エンジン回転速度、排気ガス戻し弁の操作時間、実
際空気質量流量、排気ガス圧力、吸気管圧力等のような
測定実際値（供給ライン３０８−３１０）の関数とし
て、シリンダに戻し流される排気ガス質量流量を形成す
る。両方の値から求められた差がシリンダへの空気質量
流量に対する目標値を表している。この目標値は次に、
係数ｆｐｓｍｐａｂと乗算し且つオフセット値ｐｉａｇ
ｒを加算することにより目標吸気管圧力ｐｓsollに変換
される。係数ｆｐｓｍｐａｂは、少なくとも回転速度、
行程容積のようなエンジンの固有値及び例えば気体定数
のような物性値の関数として、プログラム３０６におい
て計算される。オフセット値ｐｉａｇｒは、例えば残留
ガス圧力を表している。計算結果は絞り弁とシリンダと
の間の吸気管内で調節すべき吸気管圧力であり、この吸
気管圧力は設定された目標充填量に対応している。The target intake pipe pressure p is calculated from the target filling amount rl soll.
A first embodiment for calculating s soll is shown in FIG. Here, the measured engine speed N mot is first multiplied by a normalized value MLTH at a multiplication position 300 in order to convert the target charge value rl soll into a target value mpab soll for a target air mass flow into the cylinder.
The multiplied value (MLTH × N mot ) is further supplied to a multiplication position 302, where the target filling value rl soll is multiplied by the multiplication value (MLTH × N mot ) to obtain a target air to the cylinder. A mass flow rate mpab soll is formed. The target value mpab thus formed
soll is supplied to the subtraction position 304. At the subtraction position 304, the exhaust gas mass flow rate mpagab which is returned to the cylinder by internal and / or external exhaust gas return and flows into the cylinder is subtracted from the target value mbab soll . This value mpagab for the exhaust gas mass flow is determined in the program 306. Program 306
Is the exhaust flow back to the cylinder as a function of measured actual values (supply lines 308-310) such as engine speed, exhaust gas return valve operating time, actual air mass flow, exhaust gas pressure, intake pipe pressure, etc. Form a gas mass flow rate. The difference between the two values represents the desired value for the air mass flow to the cylinder. This goal is then
Multiply by the coefficient fpsmpab and offset value piag
By adding r, the pressure is converted into the target intake pipe pressure ps soll . The coefficient fpsmpab is at least the rotation speed,
It is calculated in the program 306 as a function of engine intrinsic values such as stroke volume and physical properties such as gas constants. The offset value pigr represents, for example, the residual gas pressure. The result of the calculation is the intake pipe pressure to be adjusted in the intake pipe between the throttle valve and the cylinder, which intake pipe pressure corresponds to the set target charge.
【００１５】目標吸気管圧力の計算のための第２の実施
形態が図５に示されている。ここでまず、目標充填値ｒ
ｌsollが、乗算位置４０４において、特性曲線４００に
おいて吸気管温度（供給ライン４０２）の関数として形
成された係数ｆｔｓと乗算される。充填量の吸気管圧力
への変換係数を更に含むこの値は、充填量から導かれた
目標吸気管圧力に対応している。この値は加算位置４０
６に供給される。加算位置４０６において、この値に、
吸気管に戻された外部戻し排気ガス、内部戻し排気ガス
及び／又は残留ガスの実際排気ガス圧力の値ｐａｂｓａ
ｕｇが加算される。この加算結果は、更に処理するため
に利用可能な吸気管圧力目標値ｐｓsollを表している。
この場合、戻された排気ガス圧力は、プログラムブロッ
ク４１２において、ライン４０８−４１０を介して供給
される、エンジン負荷、エンジン回転速度、排気ガス戻
し弁の開放時間、吸気管圧力、排気ガス圧力等のような
運転変数の関数として形成される。A second embodiment for calculating the target intake pipe pressure is shown in FIG. Here, first, the target filling value r
l soll is multiplied at a multiplication point 404 by a factor fts formed in the characteristic curve 400 as a function of the intake pipe temperature (supply line 402). This value, which further includes a conversion factor of the charge to the intake pipe pressure, corresponds to a target intake pipe pressure derived from the charge. This value is the addition position 40
6. At the addition position 406, this value
The value of the actual exhaust gas pressure pabsa of the external return exhaust gas, the internal return exhaust gas and / or the residual gas returned to the intake pipe
ug is added. The result of this addition represents the intake pipe pressure target value ps soll that can be used for further processing.
In this case, the returned exhaust gas pressure is supplied via lines 408-410 in program block 412 to the engine load, engine speed, opening time of the exhaust gas return valve, intake pipe pressure, exhaust gas pressure, etc. As a function of operating variables such as
【００１６】目標充填値ｒｌsollを絞り弁角度に対する
目標値ｗｄｋsollに変換するための好ましい実施形態が
図６に示されている。この場合、図４又は５に示す方法
により計算された目標吸気管圧力ｐｓsollが利用され
る。まず、乗算位置５００において、充填値ｒｌsollが
回転速度の関数である正規化値ＭＬＴＨ×Ｎmotと乗算
される。この乗算結果はシリンダへの目標空気質量流量
に対する値ｍｐｆｇａｂsollである。この値ｍｐｆｇａ
ｂsollは、一方で加算位置５０２に供給され、他方で空
気質量流量制御器５０４に供給される。制御器５０４に
は更に、シリンダへの実際空気質量流量に対する値ｍｐ
ｆｇａｂが供給される。実際値と目標値との間の差の関
数として、制御器５０４は所定の制御方式（例えばＰ
Ｉ）により出力信号を形成し、この出力信号が、加算位
置５０２において、シリンダに流入する空気質量流量に
対する目標値に加算される。制御器５０４は、シリンダ
に流入する空気質量流量に対する目標値をもこの空気質
量流量の実際値と目標値との間の差の関数として補正す
る。従って、加算位置５０２の出力信号は吸気管入口に
対する目標空気質量流量ｍｐｆｇｚｕsollに対応してい
る。シリンダに流入する空気質量流量に対する実際値ｍ
ｐｆｇａｂは、エンジン回転速度、空気質量流量等のよ
うな運転変数（供給ライン５０６−５０８）の関数とし
て、例えば従来技術から既知のように、対応するプログ
ラム５１０において形成される。A preferred embodiment for converting the desired filling value rl soll into the desired value wdk soll for the throttle flap angle is shown in FIG. In this case, the target intake pipe pressure ps soll calculated by the method shown in FIG. 4 or 5 is used. First, at the multiplication position 500, the filling value rl soll is multiplied by a normalized value MLTH × N mot which is a function of the rotation speed. The result of this multiplication is a value mpfgab soll for the target air mass flow to the cylinder. This value mpfga
b soll is provided on the one hand to summing position 502 and on the other hand to air mass flow controller 504. Controller 504 further includes a value mp for the actual air mass flow to the cylinder.
fgab is supplied. As a function of the difference between the actual value and the target value, the controller 504 determines a predetermined control strategy (eg, P
I) forms an output signal which is added at a summing point 502 to a target value for the air mass flow entering the cylinder. The controller 504 also corrects the target value for the air mass flow entering the cylinder as a function of the difference between the actual value and the target value of the air mass flow. Therefore, the output signal at the addition position 502 corresponds to the target air mass flow rate mpfgzu soll for the intake pipe inlet. Actual value m for air mass flow into cylinder
The pfgab is formed in a corresponding program 510, for example, as is known from the prior art, as a function of operating variables (supply lines 506-508) such as engine speed, air mass flow, etc.
【００１７】タンク通気機能が設けられている場合、減
算位置５１２において、吸気管内の空気流量に対するそ
の影響が考慮される。プログラム５１０において、少な
くともタンク通気弁の開放時間の関数として、タンク通
気弁内を流れる空気質量流量ｍｐｔｅｖが求められる。
この空気質量流量ｍｐｔｅｖは、減算位置５１２におい
て、吸気管内の空気質量流量に対する計算された目標値
ｍｐｆｇｚｕsollから減算される。この減算結果は絞り
弁内を流れる空気質量流量に対する目標値ｍｐｄｋsoll
に対応している。タンク通気弁内を流れる空気質量流量
のほかに、又はその代わりに、好ましい実施形態におい
ては、減算位置５１２において漏れ空気質量流量が考慮
される。If a tank venting function is provided, its effect on the air flow in the intake pipe at the subtraction position 512 is taken into account. In program 510, an air mass flow mptv flowing through the tank ventilation valve is determined at least as a function of the opening time of the tank ventilation valve.
This air mass flow mptv is subtracted at a subtraction position 512 from the calculated target value mpfgzu soll for the air mass flow in the intake pipe. The result of this subtraction is a target value mpdk soll for the air mass flow flowing through the throttle valve.
It corresponds to. In addition to, or instead of, the air mass flow through the tank vent valve, in a preferred embodiment, the leak air mass flow at the subtraction position 512 is considered.
【００１８】絞り弁における空気質量流量に対する目標
値は絞り弁の調節により形成される。絞り弁の調節によ
り質量流量ではなく容積流量が調節可能なので、除算位
置５１４が設けられ、除算位置５１４において目標空気
質量流量ｍｐｄｋsollから目標容積流量ｍｐｖｄｋsoll
が形成される。このために、絞り弁手前の温度及び圧力
並びに絞り関数が、目標吸気管圧力の絞り弁手前の圧力
に対する比の関数として考慮される。このために第１の
特性曲線又は第１の表５１６が設けられ、第１の特性曲
線又は第１の表５１６において、絞り弁手前の圧力ｐｖ
ｄｋの関数として空気質量流量に対する補正係数ｆｐｖ
ｄｋが形成される。更に特性曲線又は表５１８が設けら
れ、特性曲線又は表５１８において、絞り弁手前の温度
ｔｖｄｋの関数として対応する補正係数ｆｔｖｄｋが形
成される。両方の補正係数は乗算位置５２０において乗
算される。除算位置５１４において、これらの補正係数
の積により目標空気質量流量が補正される。更に、絞り
弁手前の圧力ｐｖｄｋ並びに求められた目標吸気管圧力
ｐｓsollが除算位置５２２において除算され、即ち目標
吸気管圧力と絞り弁手前の圧力との比が形成される。そ
して、絞り機能特性曲線５２４においてこの比の関数と
して他の補正値が形成される。この補正値は、絞り弁手
前の圧力及び温度に関する補正値に乗算され、除算位置
５１４においてそれに対応して考慮される。目標容積流
量ｍｐｖｄｋsollは特性曲線５２６に供給され、特性曲
線５２６において、絞り弁調節に対する目標角度ｗｄｋ
sollが目標容積流量ｍｐｖｄｋsollの関数として形成さ
れる。好ましい実施形態においては、次に絞り弁角度の
目標値ｗｄｋsollが位置制御回路の範囲内で調整され
る。The desired value for the air mass flow at the throttle flap is established by adjusting the throttle flap. Since the volume flow rate, rather than the mass flow rate, can be adjusted by adjusting the throttle valve, a division position 514 is provided at which the target air mass flow rate mpdk soll is reduced to the target volume flow rate mpvdk soll.
Is formed. For this purpose, the temperature and the pressure before the throttle valve and the throttle function are taken into account as a function of the ratio of the target intake pipe pressure to the pressure before the throttle valve. For this purpose, a first characteristic curve or a first table 516 is provided. In the first characteristic curve or the first table 516, the pressure pv before the throttle valve is set.
Correction factor fpv for air mass flow as a function of dk
dk is formed. In addition, a characteristic curve or table 518 is provided, in which a corresponding correction factor ftvdk is formed as a function of the temperature tvdk before the throttle flap. Both correction factors are multiplied at multiplication position 520. At the division position 514, the target air mass flow is corrected by the product of these correction coefficients. In addition, the pressure pvdk before the throttle flap and the determined target intake pipe pressure ps soll are divided at the division position 522, ie the ratio between the target intake pipe pressure and the pressure before the throttle flap is formed. Then, another correction value is formed as a function of the ratio in the aperture function characteristic curve 524. This correction value is multiplied by a correction value for the pressure and temperature before the throttle valve and is taken into account accordingly at the division position 514. The target volume flow mpvdk soll is supplied to a characteristic curve 526, in which the target angle wdk for throttle valve adjustment is obtained.
soll is formed as a function of the target volume flow mpvdk soll . In a preferred embodiment, the desired throttle valve angle value wdk soll is then adjusted within the position control circuit.
【００１９】好ましい実施形態においては、他の特性曲
線５２８において、エンジン回転速度Ｎmotの関数とし
て、絞られていない運転に対する絞り弁角度ｗｄｋｕｇ
ｄが形成される。この絞り弁角度ｗｄｋｕｇｄは、比較
位置５３０において、求められた目標値ｗｄｋsollと比
較され、そして目標絞り弁角度ｗｄｋsollが特性曲線５
２８から読み取られた角度ｗｄｋｕｇｄより大きいと
き、内燃機関の絞られていない運転即ち内燃機関の全負
荷運転が検知される。この場合、内燃機関の全負荷運転
に対する対応する情報が発生され、この情報が、内燃機
関の制御において、例えば混合物組成のシフトにおい
て、又は全負荷運転において作動されるその他の機能に
おいて利用される。In a preferred embodiment, in another characteristic curve 528, the throttle flap angle wdkug for unthrottled operation as a function of the engine speed N mot.
d is formed. This throttle valve angle wdkugd is compared with the determined target value wdk soll at a comparison position 530, and the target throttle valve angle wdk soll is compared with the characteristic curve 5
If it is greater than the angle wdkugd read from 28, an unthrottled operation of the internal combustion engine, ie a full load operation of the internal combustion engine, is detected. In this case, corresponding information is generated for the full-load operation of the internal combustion engine, and this information is used in the control of the internal combustion engine, for example in shifting the mixture composition, or in other functions that are operated in full-load operation.
【００２０】図７は図６とは別の空気質量流量の容積流
量への変換を詳細に示している。目標空気質量流量ｍｐ
ｄｋsollは第１の除算位置６００に供給され、この除算
位置６００において、目標空気質量流量ｍｐｄｋsollは
絞り弁手前の圧力の関数である補正値ｆｐｖｄｋにより
除算される。補正された目標値は別の除算位置６０２に
供給され、この除算位置６０２において、この補正され
た目標値は絞り弁手前の温度の関数である補正値ｆｔｖ
ｄｋにより補正される。新たに補正されたこの値は、更
に別の除算位置６０４において絞り関数ＫＬＡＦにより
除算され、このようにして目標容積流量ｍｐｖｄｋsoll
が形成され、且つその先で更に処理される。絞り関数Ｋ
ＬＡＦは、特性曲線６０６において、目標吸気管圧力ｐ
ｓsollと絞り弁手前の圧力ｐｖｄｋとの比の関数として
形成される。この比は、除算位置６０８において対応す
る信号の関数として形成される。この場合、空気質量流
量を容積流量に変換するとき絞り弁内の圧力降下が重要
な役割を果すので、絞り関数は絞り弁の前後の圧力比を
表している。FIG. 7 shows in detail the conversion of the air mass flow to the volume flow which is different from that of FIG. Target air mass flow mp
The dk soll is supplied to a first division position 600 where the target air mass flow mpdk soll is divided by a correction value fpvdk which is a function of the pressure before the throttle flap. The corrected target value is supplied to another division position 602, where the corrected target value is a correction value ftv which is a function of the temperature before the throttle flap.
It is corrected by dk. This newly corrected value is divided by the throttle function KLAF at a further division position 604 and thus the target volume flow mpvdk soll
Is formed and further processed further. Aperture function K
The LAF indicates the target intake pipe pressure p in the characteristic curve 606.
It is formed as a function of the ratio between s soll and the pressure pvdk just before the throttle flap. This ratio is formed as a function of the corresponding signal at divide position 608. In this case, since the pressure drop in the throttle valve plays an important role in converting the air mass flow rate into the volume flow rate, the throttle function represents the pressure ratio before and after the throttle valve.
【００２１】図６に示した方法において、シリンダへの
目標空気質量流量を吸気管入口における目標空気質量流
量に補正するために、空気質量流量制御器５０４が使用
される。他の有利な実施形態は、空気質量流量制御器を
使用しないで、その代わりに充填量制御器を使用してい
る。これにより、図８に示す変更形態が形成される。目
標充填値ｒｌsollは充填量制御器７００並びに加算位置
７０２に供給される。制御器７００には更に、充填量に
対する実際値ｒｌistが供給される。目標値と実際値と
の間の差の関数として、充填量制御器７００は空気質量
流量制御器と同様に充填目標値に対する補正信号を形成
し、この補正信号が加算位置７０２において考慮され
る。両方の値の和が乗算位置７０４に供給され、この乗
算位置７０４において充填値が空気質量流量値に変換さ
れる。正規化係数ＭＬＴＨ×Ｎmotは図６に示した正規
化係数に対応している。乗算結果は吸気管入口における
目標空気質量流量ｍｐｆｇｚｕsollであり、この目標空
気質量流量ｍｐｆｇｚｕsollは図６又は図７に示す方法
に応じてその先で更に処理される。In the method shown in FIG. 6, an air mass flow controller 504 is used to correct the target air mass flow to the cylinder to the target air mass flow at the inlet of the intake pipe. Another advantageous embodiment does not use an air mass flow controller, but instead uses a charge controller. This forms the modification shown in FIG. The target filling value rl soll is supplied to the filling amount controller 700 and the adding position 702. The controller 700 is also supplied with the actual value rl ist for the charge. As a function of the difference between the setpoint value and the actual value, the charge controller 700 forms a correction signal for the charge target value, similar to the air mass flow controller, and this correction signal is taken into account at the summing point 702. The sum of both values is provided to a multiplication location 704 where the charge value is converted to an air mass flow value. The normalization coefficient MLTH × N mot corresponds to the normalization coefficient shown in FIG. Multiplication result is a target air mass flow rate Mpfgzu soll in the intake pipe inlet, the target air mass flow Mpfgzu soll is further processed by the above according to the method shown in FIG. 6 or 7.
【００２２】エンジン制御の機能の装備（例えばタンク
通気、排気ガス戻し、カム軸調節等）に応じてそれぞ
れ、並びに目標充填量の目標角度への変換の希望する精
度に応じてそれぞれ、１つ又は複数の補正（例えば温度
補正、圧力補正、タンク通気、内部及び外部の排気ガス
戻しの影響の考慮）が省略される。Depending on the equipment of the engine control function (for example, tank ventilation, exhaust gas return, camshaft adjustment, etc.), and also depending on the desired accuracy of the conversion of the target filling into the target angle, one or more, respectively. A plurality of corrections (eg, temperature correction, pressure correction, tank ventilation, consideration of the effects of internal and external exhaust gas returns) are omitted.
【００２３】[0023]
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので次のような効果を奏する。The present invention has the following effects because it is configured as described above.
【００２４】負荷変数に対する目標値（目標充填量又は
目標空気質量流量）を内燃機関の絞り弁の設定のための
目標値へ変換することが最適化される。The conversion of the desired value (target charge or target air mass flow) for the load variable into a desired value for setting the throttle flap of the internal combustion engine is optimized.
【００２５】タンク通気、漏れ空気、外部及び内部の排
気ガス戻し流量（残留ガス）、絞り弁手前の圧力従って
チャージャの圧力及び／又は絞り弁手前の空気温度の影
響が考慮されることは特に有利である。It is particularly advantageous to take into account the effects of tank ventilation, leaking air, external and internal exhaust gas return flows (residual gases), pressure before the throttle valve and thus the pressure of the charger and / or the air temperature before the throttle valve. It is.
【００２６】このように、負荷変数に対する目標値が絞
り弁角度へきわめて正確に変換され、これにより所定の
目標モーメントないし目標出力が正確に設定可能であ
る。In this way, the desired value for the load variable is very accurately converted to the throttle flap angle, so that the desired desired moment or desired output can be set accurately.
【００２７】内部又は外部の排気ガス戻し流量が変化す
る場合に絞り弁角度を決定するとき、特性曲線群の切換
を必要としないことが特に有利である。When determining the throttle flap angle when the internal or external exhaust gas return flow varies, it is particularly advantageous that no switching of the characteristic curves is required.
【００２８】定常運転においては、空気質量流量ないし
充填量に対する制御回路が殆ど作動しないことは特に有
利である。このように目標モーメント（ないし目標出
力）が空気供給量を介して正確に設定され、これにより
点火角補正は僅かしか必要としない。これに対応して、
内燃機関の運転特性が改善される。In steady-state operation, it is particularly advantageous that the control circuit for the air mass flow or the charge is hardly activated. In this way, the desired moment (or desired output) is set precisely via the air supply, so that little ignition angle correction is required. Correspondingly,
The operating characteristics of the internal combustion engine are improved.
【図１】内燃機関を制御するための制御装置のブロック
回路図である。FIG. 1 is a block circuit diagram of a control device for controlling an internal combustion engine.
【図２】内燃機関への空気供給量の調節により内燃機関
のモーメントないし出力を調節するための基本構成を示
したブロック回路図である。FIG. 2 is a block circuit diagram showing a basic configuration for adjusting a moment or an output of the internal combustion engine by adjusting an air supply amount to the internal combustion engine.
【図３】目標充填値を絞り弁に対する目標角度に変換す
るための基本構成を示したブロック回路図である。FIG. 3 is a block circuit diagram showing a basic configuration for converting a target filling value into a target angle with respect to a throttle valve.
【図４】目標充填量から目標吸気管圧力を計算するため
の第１の実施形態のブロック回路図である。FIG. 4 is a block circuit diagram of a first embodiment for calculating a target intake pipe pressure from a target charge.
【図５】目標充填量から目標吸気管圧力を計算するため
の第２の実施形態のブロック回路図である。FIG. 5 is a block circuit diagram of a second embodiment for calculating a target intake pipe pressure from a target charge.
【図６】目標充填量から目標絞り弁角度を計算するため
のブロック回路図である。FIG. 6 is a block circuit diagram for calculating a target throttle valve angle from a target filling amount.
【図７】図６における絞り弁における目標空気質量流量
から目標空気容積流量への変換の変更態様のブロック回
路図である。FIG. 7 is a block circuit diagram showing a modification of the conversion from the target air mass flow rate to the target air volume flow rate in the throttle valve in FIG. 6;
【図８】図６における目標充填値から吸気管入口におけ
る目標空気質量流量への変換の変更形態のブロック回路
図である。FIG. 8 is a block circuit diagram of a modification of the conversion from the target charging value in FIG. 6 to the target air mass flow rate at the intake pipe inlet.
１０ 制御ユニット １２ 入力回路 １４ マイクロコンピュータ １６ 出力回路 １８ バス・システム ２８ 他の開ループないし閉ループの制御装置 ３０ 測定装置（操作要素の操作度） ３２、３４ 測定装置（内燃機関ないし自動車の運転変
数） ３８ 絞り弁 ５０ タンク通気弁 ５２ 排気ガス戻し弁 ５４ 駆動装置（カム軸調整及び／又はチャージャ用） １１０ 位置制御回路 ２０６、４００、５２４、５２６、５２８、６０６ 特
性曲線 ３００、３０２、４０４、５００、５２０、７０４ 乗
算位置 ５０４ 空気質量流量制御器 ５１４、５２２、６００、６０２、６０４、６０８ 除
算位置 ５１６、５１８ 特性曲線又は表 ５３０ 比較位置 ７００ 充填量制御器DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Control unit 12 Input circuit 14 Microcomputer 16 Output circuit 18 Bus system 28 Other open-loop or closed-loop control devices 30 Measuring device (operating degree of operating element) 32, 34 Measuring device (operating variables of internal combustion engine or vehicle) 38 Throttle valve 50 Tank vent valve 52 Exhaust gas return valve 54 Driving device (for camshaft adjustment and / or charger) 110 Position control circuit 206, 400, 524, 526, 528, 606 Characteristic curves 300, 302, 404, 500, 520, 704 Multiplication position 504 Air mass flow controller 514, 522, 600, 602, 604, 608 Division position 516, 518 Characteristic curve or table 530 Comparison position 700 Filling amount controller
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ニコラウス・ベニンガー ドイツ連邦共和国 71665 ヴァイヒンゲ ン，ランパフシュトラーセ 25 (72)発明者 ヴェルナー・ヘス ドイツ連邦共和国 70499 シュトゥット ガルト，ツォルンドルファー・シュトラー セ 23 (72)発明者 ホン・ツァン ドイツ連邦共和国 93057 レーゲンスブ ルク，ブランドルベルガー・シュトラーセ 138 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Nikolaus Benninger Germany 71665 Weingingen, Lampahstrasse 25 (72) Inventor Werner Hess Germany 70499 Stuttgart, Zollndorfer Strasse 23 ( 72) Inventor Hong Tsang 93057 Regensburg, Brandlberger Straße 138
Claims (11)
する目標値が少なくともドイバの希望に基づいて設定さ
れ、前記ドライバの希望が空気供給量を調節する設定装
置に対する目標設定値に変換される、内燃機関の制御方
法において、 変換するとき、前記設定装置により影響されない追加の
運転手段流量の影響に対する補正係数、又は吸気管内の
圧力関係及び温度関係を表す補正係数、あるいはこれら
双方の補正係数が考慮されることを特徴とする内燃機関
の制御方法。An internal combustion engine, wherein a target value for the rotational moment or output of the internal combustion engine is set at least on the basis of the driver's wishes, and the driver's wishes are converted into target set values for a setting device for adjusting the air supply. In the conversion method, when converting, a correction coefficient for the influence of the flow rate of the additional operating means which is not affected by the setting device, a correction coefficient representing a pressure relation and a temperature relation in the intake pipe, or both correction coefficients are considered. A method for controlling an internal combustion engine, comprising:
る目標質量流量値が回転モーメント目標値ないし出力目
標値から導かれることを特徴とする請求項１記載の方
法。2. The method according to claim 1, wherein the desired mass flow value for the air mass flow entering the cylinder is derived from a desired torque value or a desired power value.
からシリンダ充填量に対する目標値が形成され、このシ
リンダ充填量に対する目標値から、シリンダに流入する
空気質量流量に対する空気質量流量目標値が導かれるこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。3. A desired value for the cylinder charge is formed from the desired torque value or the desired output value, and the desired value for the cylinder mass is derived from the desired value for the cylinder charge. The method according to claim 1, wherein:
設けられ、前記空気質量流量制御器又は充填量制御器
が、目標質量流量又は目標充填値から、対応する実際値
に基づいて補正値を形成し、前記補正値が前記目標値に
演算され、これにより吸気管入口における目標質量流量
が形成されることを特徴とする請求項１ないし３のいず
れか一項に記載の方法。4. An air mass flow controller or charge controller is provided, said air mass flow controller or charge controller controlling a correction value from a target mass flow or target charge value based on a corresponding actual value. 4. The method according to claim 1, wherein the correction value is calculated to the target value, whereby a target mass flow at the intake pipe inlet is formed.
を形成するために、吸気管入口における目標空気質量流
量が、漏れ空気又はタンク通気弁の空気質量流量あるい
はこれら双方のような追加の空気質量流量により補正さ
れることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項
に記載の方法。5. The method of claim 1, wherein the target air mass flow at the intake pipe inlet is an additional air mass flow such as a leak air or a tank vent valve air mass flow or both. The method according to claim 1, wherein the correction is performed by:
が、絞り弁の前後の圧力比、絞り弁手前の圧力及び絞り
弁手前の空気温度のうちの１つあるいはこれらのいずれ
かの組合せを考慮して目標容積流量に変換されることを
特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の方
法。6. The target air mass flow rate in the setting device is determined in consideration of one or a combination of a pressure ratio before and after a throttle valve, a pressure before a throttle valve, and an air temperature before a throttle valve. 6. The method according to claim 1, wherein the flow rate is converted to a target volume flow rate.
り、前記設定装置に対する目標角度が導かれることを特
徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の方
法。7. The method as claimed in claim 1, wherein a predetermined characteristic curve is used to derive a target angle with respect to the setting device from the target volume flow.
シリンダへの空気質量流量に対する目標値から、前記シ
リンダに戻される排気ガス質量流量を考慮して形成され
ることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に
記載の方法。8. The pressure in the intake pipe after the throttle flap is:
The method according to claim 1, wherein the method is formed from a target value for the air mass flow to the cylinder, taking into account the exhaust gas mass flow returned to the cylinder.
を調節する絞り弁であることを特徴とする請求項１ない
し８のいずれか一項に記載の方法。9. The method according to claim 1, wherein the setting device is a throttle valve for adjusting the air supply to the internal combustion engine.
燃機関の絞られていない運転即ち全負荷運転に対する絞
り弁角度が設定され、前記内燃機関の制御のために、目
標絞り弁角度が絞られていない運転に対する絞り弁角度
より大きいときに、絞られていない運転の存在に関する
情報が導かれることを特徴とする請求項１ないし９のい
ずれか一項に記載方法。10. The throttle valve angle for an unthrottled operation of the internal combustion engine, ie for full load operation, is set as a function of the engine speed, and the target throttle valve angle is not throttled for controlling the internal combustion engine. 10. The method as claimed in claim 1, wherein information on the presence of an unthrottled operation is derived when the throttle flap angle for operation is greater.
対する目標値を少なくともドライバの希望に基づいて形
成し、前記ドライバの希望を空気供給量を調節する設定
装置の調節により実現させる制御ユニットを備える、内
燃機関の制御装置において、 前記目標値として、吸気管内の圧力関係、温度関係、及
び前記設定装置により影響されない運転手段流量の影響
のうちの１つあるいはこれらのいずれかの組合せに応じ
て前記設定装置に対する目標設定値が形成されることを
特徴とする内燃機関の制御装置。11. The internal combustion engine according to claim 1, further comprising a control unit for generating a desired value for the rotational moment or the output of the internal combustion engine at least on the basis of a driver's request and for realizing said driver's request by adjusting a setting device for adjusting the air supply. In the control device of the engine, the setting device according to one or a combination of any one of a pressure relationship in the intake pipe, a temperature relationship, and an influence of the operating unit flow rate not affected by the setting device as the target value. A control device for an internal combustion engine, wherein a target set value for the internal combustion engine is formed.
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