DE102013108884B4 - Method and device for controlling an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Steuern und Regeln eines Verbrennungsmotors (105), folgende Schritte umfassend:- Steuern des Verbrennungsmotors (105) in Abhängigkeit eines ersten Verlaufs (125) eines Pedalwerts;- Steuern einer mit dem Verbrennungsmotor (105) gekoppelten Bremseinrichtung (115) in Abhängigkeit eines zweiten Verlaufs (135) einer Drehzahl;- Regeln eines inneren Kennwerts des Verbrennungsmotors (105) in Abhängigkeit eines dritten Verlaufs (145),- wobei die drei Verläufe (125, 135, 145) zuvor an einem vergleichbaren Verbrennungsmotor aufgezeichnet wurden.Method for controlling and regulating an internal combustion engine (105), comprising the following steps: - controlling the internal combustion engine (105) as a function of a first curve (125) of a pedal value; - controlling a braking device (115) coupled to the internal combustion engine (105) as a function of a second curve (135) of a rotational speed;- regulation of an internal characteristic value of the internal combustion engine (105) as a function of a third curve (145),- the three curves (125, 135, 145) having been previously recorded on a comparable internal combustion engine.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern eines Verbrennungsmotors. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Technik zum Steuern des Verbrennungsmotors auf einem Prüfstand.The invention relates to a method and a device for controlling an internal combustion engine. In particular, the invention relates to a technique for controlling the internal combustion engine on a test bench.

Um einen Verbrennungsmotor zu testen, ist es üblich, ihn mit einer Bremseinrichtung zu verbinden und seinen Lastzustand sowie die umgesetzte Bremsenergie zu steuern, um unterschiedliche Betriebspunkte des Verbrennungsmotors zu simulieren. Ein Verbrennungsmotor, der beispielsweise für ein Kraftfahrzeug geeignet ist, ist möglichst auf eine Art zu belasten, wie sie im realen Einsatz vorkommt. Dazu kann ein vergleichbarer Verbrennungsmotor in ein Kraftfahrzeug eingebaut und dort zu dessen Antrieb benutzt werden, während Verläufe bestimmter Parameter aufgezeichnet werden. Diese Parameter können beispielsweise eine Pedalstellung und eine Drehzahl umfassen. Die Pedalstellung entspricht der Stellung des Gaspedals, das durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs betätigt wird. Die aufgezeichneten Verläufe können später als Sollgrößen für den zu prüfenden Verbrennungsmotor dienen. Um eine möglichst realistische Abbildung der tatsächlichen Betriebsbelastung am Prüfstand zu erreichen, können unterschiedliche Werte gesteuert werden.In order to test an internal combustion engine, it is common to connect it to a braking device and to control its load condition and the braking energy converted in order to simulate different operating points of the internal combustion engine. An internal combustion engine, which is suitable for example for a motor vehicle, is to be loaded in a way that occurs in real use, if possible. For this purpose, a comparable internal combustion engine can be installed in a motor vehicle and used there to drive it, while curves of certain parameters are recorded. These parameters can include, for example, a pedal position and a speed. The pedal position corresponds to the position of the gas pedal that is actuated by a driver of the motor vehicle. The recorded curves can later be used as target values for the internal combustion engine to be tested. In order to achieve the most realistic possible representation of the actual operating load on the test bench, different values can be controlled.

In einer einfachen Ausführungsform werden der Pedalwert und der mechanische Widerstand, insbesondere das Drehmoment, der Bremseinrichtung gesteuert. Der Bremswiderstand wird dann in Abhängigkeit einer Straßensteigung und eines Geschwindigkeitsverlaufs variiert. Ein Getriebeverhalten, gegebenenfalls einschließlich einer Wandlerkupplung, muss dann ebenfalls nachgebildet werden. In diesem Fall ist die Dynamik des Kraftfahrzeugs häufig nur unzureichend dargestellt, da ein vorausschauendes Verhalten eines menschlichen Fahrers nicht nachgebildet wird. Häufig kann ein realistischer Drehzahlverlauf so nicht nachgebildet werden.In a simple embodiment, the pedal value and the mechanical resistance, in particular the torque, of the braking device are controlled. The braking resistance is then varied as a function of a road gradient and a speed profile. Transmission behavior, possibly including a converter clutch, must then also be simulated. In this case, the dynamics of the motor vehicle are often not represented adequately, since the anticipatory behavior of a human driver is not simulated. A realistic speed curve can often not be simulated in this way.

In einer anderen Ausführungsform werden aufgezeichnete Verläufe, insbesondere einer Drehzahl und eines Pedalwerts, direkt am Verbrennungsmotor gesteuert. Dabei kann die Last des Motors auf dem Prüfstand von seinem Vorbild in dem Kraftfahrzeug abweichen. Die Drehzahlregelung der Bremseinrichtung kann einen nicht ursachengerechten Energieeintrag in den Fahrzustand bewirken. Darüber hinaus besteht beispielsweise in einer Leerlaufphase die Gefahr einer Reglerkollision, bei der die Kopplung des Verbrennungsmotors und der Bremseinrichtung zu einer Verspannung führt, die einem realen Betriebspunkt nicht entspricht. Die Steuerung des Verbrennungsmotors und der Drehzahlregler der Bremseinrichtung können beispielsweise gegeneinander arbeiten, so dass die Stellgröße des Verbrennungsmotors in Sättigung arbeiten kann. Der Verbrennungsmotor kann etwa im Leerlauf unter Volllast betrieben werden. Derartige Zustände müssen durch Sonderfälle einer Steuerung begegnet werden.In another embodiment, recorded curves, in particular a speed and a pedal value, are controlled directly on the internal combustion engine. The load on the engine on the test bench can deviate from its model in the motor vehicle. The speed control of the braking device can bring about an inappropriate energy input into the driving state. In addition, there is the risk of a controller collision during an idling phase, for example, in which the coupling of the internal combustion engine and the braking device leads to a tension that does not correspond to a real operating point. The control of the internal combustion engine and the speed controller of the braking device can, for example, work against one another, so that the manipulated variable of the internal combustion engine can work in saturation. The internal combustion engine can be operated at full load, for example when idling. Such states must be countered by special cases of a controller.

DE 10 2012 009 002 A1 zeigt ein Verfahren zum Betreiben eines Prüfstands, bei dem ein INC-Regler verwendet wird. DE 10 2012 009 002 A1 shows a method for operating a test bench in which an INC controller is used.

EP 2 128 591 A2 zeigt ein Verfahren zur Überwachung von Leistungsprüfständen sowie einen Leistungsprüfstand. Dabei werden mehrere, einen aktuellen Zustand des Verbrennungsmotors charakterisierende Parameter ermittelt und automatisiert im Hinblick auf die Stabilität des Betriebszustandes des Prüfstands bewertet. EP 2 128 591 A2 shows a method for monitoring dynamometers and a dynamometer. Several parameters that characterize the current state of the internal combustion engine are determined and automatically evaluated with regard to the stability of the operating state of the test bench.

Des Weiteren offenbart die EP 1 452 848 A1 ein Verfahren zur Steuerung eines Prüfstandes für eine abtriebsseitig mit einer Leistungsbremse verbundenen Brennkraftmaschine.Furthermore, the EP 1 452 848 A1 a method for controlling a test bench for an internal combustion engine connected to a power brake on the output side.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren, ein Computerprogramm und eine Vorrichtung zum Steuern eines Verbrennungsmotors, insbesondere an einem Prüfstand, anzugeben. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.The invention is based on the object of specifying an improved method, a computer program and a device for controlling an internal combustion engine, in particular on a test bench. The invention solves this problem by means of the subject matter of the independent claims. Subclaims reflect preferred embodiments.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors umfasst Schritte des Steuerns des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit eines ersten Verlaufs eines Pedalwerts, des Steuerns einer mit dem Verbrennungsmotor gekoppelten Bremseinrichtung in Abhängigkeit eines zweiten Verlaufs einer Drehzahl und des Steuerns eines inneren Kennwerts des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit eines dritten Verlaufs. Dabei wurden die drei Verläufe zuvor an einem vergleichbaren Verbrennungsmotor aufgezeichnet.A method according to the invention for controlling an internal combustion engine comprises the steps of controlling the internal combustion engine as a function of a first curve of a pedal value, controlling a braking device coupled to the internal combustion engine as a function of a second curve of a speed and controlling an internal characteristic value of the internal combustion engine as a function of a third curve. The three curves were previously recorded on a comparable combustion engine.

Dadurch wird eine Steuerung auf den Pedalwert mit einer Steuerung des inneren Kennwerts des Verbrennungsmotors verbunden. Das vorausschauende Verhalten eines Fahrers kann über den Pedalwert vorgesteuert werden. Durch das zusätzliche Regeln des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit des inneren Kennwerts kann die Angleichung des inneren Lastzustandes des Motors abgesichert werden. Ein Fehler durch eine Störgröße äußert sich lediglich durch eine Abweichung eines äußeren Kennwerts.As a result, a control on the pedal value is combined with a control on the internal characteristic value of the internal combustion engine. The anticipatory behavior of a driver can be pre-controlled via the pedal value. The adjustment of the internal load condition of the engine can be secured by the additional control of the internal combustion engine depending on the internal characteristic value. An error caused by a disturbance variable is only expressed by a deviation in an external characteristic value.

In einer ersten Ausführungsform umfasst der innere Kennwert ein inneres Drehmoment des Verbrennungsmotors. Das innere Drehmoment stellt das gesamte durch den Verbrennungsmotor bereitgestellte Drehmoment dar. Das äußere Drehmoment, das an einer Ausgangswelle des Verbrennungsmotors abgenommen werden kann, ist um Verluste wie durch Reibung oder dem Betrieb eines Nebenaggregats kleiner als das innere Drehmoment.In a first embodiment, the internal characteristic includes an internal torque of the internal combustion engine. The internal torque represents the entire torque provided by the internal combustion engine. The external torque that can be tapped off at an output shaft of the internal combustion engine is smaller than the internal torque by losses such as those caused by friction or the operation of an auxiliary unit.

In einer anderen Ausführungsform umfasst der innere Kennwert eine Menge in den Verbrennungsmotor eingespritzten Kraftstoffs.In another embodiment, the internal characteristic includes an amount of fuel injected into the internal combustion engine.

In noch einer Variante umfasst der innere Kennwert eine Luftfüllung des Verbrennungsmotors. Die genannten Beispiele können miteinander kombiniert werden, um den inneren Kennwert zu bilden.In another variant, the internal parameter includes an air charge in the internal combustion engine. The examples given can be combined with each other to form the inner characteristic.

Bevorzugterweise wurden die Verläufe aufgezeichnet, während der vergleichbare Verbrennungsmotor ein Kraftfahrzeug auf einem Rollenprüfstand oder einer Teststrecke antrieb. Eine einmalige Fahrt des Kraftfahrzeugs auf der Teststrecke kann ausreichen, um den Verbrennungsmotor beliebig oft unter vergleichbaren Bedingungen zu untersuchen.The curves were preferably recorded while the comparable internal combustion engine was driving a motor vehicle on a roller test bench or a test track. A single drive of the motor vehicle on the test track can be sufficient to examine the internal combustion engine as often as desired under comparable conditions.

Ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt umfasst Programmcodemittel zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Verarbeitungseinrichtung abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.A computer program product according to the invention comprises program code means for carrying out the described method when the computer program product runs on a processing device or is stored on a computer-readable data carrier.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung eines Verbrennungsmotors umfasst eine erste Schnittstelle zur Entgegennahme eines ersten Verlaufs eines Pedalwerts, eine zweite Schnittstelle zur Entgegennahme eines zweiten Verlaufs einer Drehzahl, eine dritte Schnittstelle zur Entgegennahme eines dritten Verlaufs eines inneren Kennwerts des Verbrennungsmotors, eine vierte Schnittstelle zur Steuerung des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit des Pedalwerts, eine fünfte Schnittstelle zur Steuerung einer mit dem Verbrennungsmotor gekoppelten Bremseinrichtung in Abhängigkeit der Drehzahl und eine sechste Schnittstelle zur Entgegennahme eines vom Verbrennungsmotor bereitgestellten inneren Kennwerts. Ferner ist die Vorrichtung dazu eingerichtet, den Verbrennungsmotor mittels der vierten Schnittstelle so zu regeln, dass die Werte der dritten und der sechsten Schnittstelle einander entsprechen.A device according to the invention for controlling an internal combustion engine includes a first interface for receiving a first course of a pedal value, a second interface for receiving a second course of a speed, a third interface for receiving a third course of an internal characteristic value of the internal combustion engine, a fourth interface for controlling the internal combustion engine depending on the pedal value, a fifth interface for controlling a braking device coupled to the internal combustion engine depending on the speed and a sixth interface for receiving an internal characteristic value provided by the internal combustion engine . Furthermore, the device is set up to regulate the internal combustion engine by means of the fourth interface in such a way that the values of the third and sixth interfaces correspond to one another.

Die Vorrichtung kann dazu verwendet werden, eine realistische Abbildung von Belastungs- bzw. Betriebszuständen eines Verbrennungsmotors zu realisieren. Ein zu untersuchender Verbrennungsmotor kann realistisch unter den Bedingungen eines vergleichbaren Verbrennungsmotors betrieben werden, an dem zuvor die ersten drei Verläufe aufgezeichnet wurden.The device can be used to realize a realistic representation of the load or operating states of an internal combustion engine. A combustion engine to be examined can realistically be operated under the conditions of a comparable combustion engine on which the first three curves were previously recorded.

In einer Ausführungsform ist eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit von Informationen der vierten Schnittstelle vorgesehen, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, den inneren Kennwert an die sechste Schnittstelle bereitzustellen. Der innere Kennwert kann durch die Steuereinrichtung als Rechengröße bestimmt werden, beispielsweise auf der Basis von Stellungen von Steuergliedern oder Betriebsparametern wie einer Drehzahl oder einer Lufttemperatur.In one specific embodiment, a control device is provided for controlling the internal combustion engine as a function of information from the fourth interface, the control device being set up to provide the internal characteristic value to the sixth interface. The internal parameter can be determined by the control device as an operand, for example on the basis of positions of control members or operating parameters such as a speed or an air temperature.

In einer anderen Ausführungsform ist eine Wandlereinrichtung zur Bereitstellung des inneren Kennwerts an die sechste Schnittstelle auf der Basis von Messungen am Verbrennungsmotor vorgesehen. Die Wandlereinrichtung kann unabhängig von dem Verbrennungsmotor ausgeführt sein. Insbesondere kann die Wandlereinrichtung zur Bestimmung des inneren Kennwerts an unterschiedlichen Verbrennungsmotoren eingerichtet sein.In another embodiment, a converter device is provided for providing the internal characteristic value to the sixth interface on the basis of measurements on the internal combustion engine. The converter device can be designed independently of the internal combustion engine. In particular, the converter device can be set up to determine the internal characteristic value on different internal combustion engines.

Bevorzugterweise ist eine Abtastrate der Informationen an der sechsten Schnittstelle größer als ca. 10 Hz. Diese Abtastrate liegt in einem für die Lastdynamik des Verbrennungsmotors sinnvollen Bereich. Andere Verarbeitungen im Bereich der Vorrichtung können mit entsprechend hoher Dynamik arbeiten.A sampling rate of the information at the sixth interface is preferably greater than approximately 10 Hz. This sampling rate is in a range that makes sense for the load dynamics of the internal combustion engine. Other processing in the area of the device can work with correspondingly high dynamics.

Mit dem beschriebenen Verfahren, dem Computerprogrammprodukt und der Vorrichtung wird die für Applikationsarbeiten oder zur Bestimmung von Abgasen, Verbrauchen oder Leistungen geforderte hohe Vergleichbarkeit zwischen Fahrzeug- und Prüfstandsversuchen dargestellt.With the method described, the computer program product and the device, the high level of comparability between vehicle and test bench tests required for calibration work or for determining exhaust gases, consumption or performance is demonstrated.

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügte Figur, welche ein System zur Steuerung eines Verbrennungsmotors darstellt, genauer beschrieben.The invention will now be described in more detail with reference to the attached figure, which shows a system for controlling an internal combustion engine.

Die Figur zeigt ein System 100 zur Steuerung eines Verbrennungsmotors 105. Das System 100 umfasst eine Vorrichtung 110 zur Steuerung des Verbrennungsmotors 105 und eine Bremseinrichtung 115, die zur Bereitstellung eines Gegendrehmoments an einer Abtriebswelle des Verbrennungsmotors 105 vorgesehen ist. Die Bremseinrichtung 115 kann beispielsweise einen steuerbaren elektrischen Generator oder eine steuerbare hydraulische Bremseinrichtung umfassen. Das System 100 kann insbesondere als Prüfstand zur Untersuchung des Verbrennungsmotors 105 verwendet werden.The figure shows a system 100 for controlling an internal combustion engine 105. The system 100 includes a device 110 for controlling the internal combustion engine 105 and a braking device 115, which is provided for providing a counter-torque on an output shaft of the internal combustion engine 105. Braking device 115 can include, for example, a controllable electrical generator or a controllable hydraulic braking device. The system 100 can be used in particular as a test stand for examining the internal combustion engine 105 .

Die Vorrichtung 110 umfasst eine erste Schnittstelle 120 zur Entgegennahme eines ersten Verlaufs 125 eines Pedalwerts. Der erste Verlauf 125 reflektiert die Stellung eines Bedienelements zur Steuerung des Verbrennungsmotors 105. Der Verlauf 125 wurde zuvor während des Betriebs des Verbrennungsmotors 105, eines baugleichen oder vergleichbaren Verbrennungsmotors in einer Anwendung aufgezeichnet. Die Anwendung kann beispielsweise ein Kraftfahrzeug umfassen, das mittels des Verbrennungsmotors 105 angetrieben wurde. Dabei kann das Kraftfahrzeug bevorzugterweise auf einem Rollenprüfstand oder einer Teststrecke eine vorbestimmte Strecke gefahren sein. Der erste Verlauf 125 reflektiert dann die Stellung des Gaspedals des Kraftfahrzeugs.The device 110 includes a first interface 120 for receiving a first curve 125 of a pedal value. The first course 125 reflects the position of a control element for controlling the internal combustion engine 105. The course 125 was previously during the operation of Internal combustion engine 105, an identical or comparable internal combustion engine recorded in an application. For example, the application may include an automobile powered by the internal combustion engine 105 . In this case, the motor vehicle can preferably have driven a predetermined route on a roller test stand or a test track. The first course 125 then reflects the position of the gas pedal of the motor vehicle.

Eine zweite Schnittstelle 130 der Vorrichtung 110 ist zur Entgegennahme eines zweiten Verlaufs einer Drehzahl des Verbrennungsmotors 105 vorgesehen. Der zweite Verlauf 135 wurde parallel zum ersten Verlauf 125 aufgezeichnet und weist auf die Drehzahl des Verbrennungsmotors 105 hin.A second interface 130 of device 110 is provided for receiving a second course of a speed of internal combustion engine 105 . The second curve 135 was recorded parallel to the first curve 125 and indicates the speed of the internal combustion engine 105 .

Eine dritte Schnittstelle 140 ist zur Entgegennahme eines dritten Verlaufs 145 eines inneren Kennwerts des Verbrennungsmotors 105 eingerichtet. Der innere Kennwert wurde ebenfalls synchron mit den anderen Verläufen 125 und 135 und unter den gleichen Bedingungen aufgezeichnet. Der innere Kennwert bezeichnet einen Parameter des Verbrennungsmotors 105, der von außen üblicherweise nicht beobachtbar ist. Insbesondere kann der innere Kennwert ein inneres Drehmoment des Verbrennungsmotors 105 oder eine andere innere Lastgröße wie eine Menge eingespritzten Kraftstoffs oder eine Luftfüllung des Verbrennungsmotors 105 umfassen.A third interface 140 is set up to receive a third profile 145 of an internal parameter of internal combustion engine 105 . The intrinsic value was also recorded synchronously with the other curves 125 and 135 and under the same conditions. The internal characteristic value designates a parameter of internal combustion engine 105 that is usually not observable from the outside. In particular, the internal characteristic value can include an internal torque of the internal combustion engine 105 or another internal load variable such as an amount of injected fuel or an air charge of the internal combustion engine 105 .

Eine vierte Schnittstelle 150 der Vorrichtung 110 ist zur Steuerung des Verbrennungsmotors 105 vorgesehen. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Verbrennungsmotor 105 eine Steuereinrichtung 155, die eine Variable entgegennimmt, der der Pedalstellung entspricht. Der Verbrennungsmotor 105 wird dann durch die Steuereinrichtung 155 in Abhängigkeit des empfangenen Parameters gesteuert und geregelt.A fourth interface 150 of device 110 is provided for controlling internal combustion engine 105 . In a preferred embodiment, the internal combustion engine 105 includes a controller 155 that receives a variable corresponding to pedal position. Internal combustion engine 105 is then controlled and regulated by control device 155 as a function of the parameter received.

Eine fünfte Schnittstelle 160 ist zur Steuerung der Bremseinrichtung 115 vorgesehen. Bevorzugterweise akzeptiert die Bremseinrichtung 115 eine Variable, der auf eine Drehzahl der Bremseinrichtung 115 bzw. des Verbrennungsmotors 105 hinweist. Das Bremsmoment der Bremseinrichtung 115 wird dann außerhalb der Vorrichtung 110 so eingestellt, dass sich die über die Schnittstelle 160 übermittelte Drehzahl am Verbrennungsmotor 105 einstellt.A fifth interface 160 is provided for controlling the braking device 115 . Braking device 115 preferably accepts a variable that indicates a speed of braking device 115 or internal combustion engine 105 . The braking torque of the braking device 115 is then set outside of the device 110 in such a way that the rotational speed transmitted via the interface 160 is set at the internal combustion engine 105 .

Eine Wandlereinrichtung 165 ist in einer ersten Ausführungsform zur Bereitstellung eines Signals, das auf einen aktuellen inneren Kennwert des Verbrennungsmotors 105 hinweist, an eine sechste Schnittstelle 170 vorgesehen. Das Signal kann beispielsweise mittels Indizierung bestimmt werden. In einer weiteren Ausführungsform kann der innere Kennwert des Verbrennungsmotors 105 auch durch die Steuereinrichtung 155 bereitgestellt werden. Die Wandlereinrichtung 165 kann dann entfallen. Sowohl die Steuereinrichtung 155 als auch die Wandlereinrichtung 165 bestimmen den inneren Kennwert bevorzugterweise auf der Basis von Messwerten am Verbrennungsmotor 105. Zu diesen Messwerten können Stellungen von Aktuatoren, Temperaturen, Durchfluss- bzw. Einspritzmengen und eine Drehzahl zählen.In a first specific embodiment, a converter device 165 is provided to provide a signal that indicates a current internal characteristic value of internal combustion engine 105 to a sixth interface 170 . The signal can be determined, for example, by means of indexing. In a further embodiment, the internal characteristic of the internal combustion engine 105 can also be provided by the controller 155 . The converter device 165 can then be omitted. Both the control device 155 and the converter device 165 determine the internal characteristic value, preferably on the basis of measured values from the internal combustion engine 105. These measured values can include positions of actuators, temperatures, flow or injection quantities and a speed.

Die an der vierten Schnittstelle 150 durch die Vorrichtung 110 ausgegebene Stellgröße ist einerseits abhängig von dem ersten Verlauf 125 der Pedalstellung und andererseits von einer Abweichung des über die sechste Schnittstelle 170 empfangenen tatsächlichen inneren Kennwerts von dem vorgegebenen Kennwert des dritten Verlaufs 145. Die Differenz der inneren Werte der Schnittstellen 140 und 170 wird bevorzugterweise in einem Differenzbilder 175 bestimmt. Dessen Resultat wird optional in einer Regelstufe 180, die beispielsweise einen PI-Regler umfassen kann, aufbereitet und beispielsweise einem Addierer 185 bereitgestellt, der das Ausgangssignal der Regelstufe 180 zum Signal des ersten Verlaufs 125 der Pedalstellung addiert und an der vierten Schnittstelle 150 bereitstellt.The manipulated variable output by device 110 at fourth interface 150 depends on the one hand on first curve 125 of the pedal position and on the other hand on a deviation of the actual internal characteristic value received via sixth interface 170 from the specified characteristic value of third curve 145. The difference between the intrinsic values of interfaces 140 and 170 is preferably determined in a difference generator 175. Its result is optionally processed in a control stage 180, which can include a PI controller, for example, and is made available, for example, to an adder 185, which adds the output signal from control stage 180 to the signal of first curve 125 of the pedal position and makes it available at fourth interface 150.

Um die Vergleichbarkeit des inneren Kennwerts des Verbrennungsmotors 105 und des dritten Verlaufs 145 sicherzustellen, müssen die Signale in gleicher Weise skaliert sein. Gegebenenfalls kann zur Anpassung eine Skalierung der inneren Kenngröße des Verbrennungsmotors 105 durch die Steuereinrichtung 155 bzw. die Wandlereinrichtung 165 oder eine Skalierung der vorgegebenen Kenngröße des ersten Verlaufs 125 durch eine externe Verarbeitungseinrichtung durchgeführt werden.In order to ensure that the internal characteristic value of internal combustion engine 105 and third curve 145 can be compared, the signals must be scaled in the same way. If necessary, the internal parameter of internal combustion engine 105 can be scaled by control device 155 or converter device 165, or the predefined parameter of first curve 125 can be scaled by an external processing device for the purpose of adaptation.

Der zweite Verlauf 135 der Drehzahl wird bevorzugterweise unverändert an der fünften Schnittstelle 160 an die Bremseinrichtung 115 ausgegeben. Insofern kann auf die Schnittstellen 130 und 160 an der Vorrichtung 110 verzichtet werden, wenn anderweitig sichergestellt wird, dass die Bremseinrichtung 115 anderweitig so gesteuert wird, dass die Drehzahl des Verbrennungsmotors 105 den zweiten Verlauf 135 einnimmt.The second course 135 of the speed is preferably output unchanged at the fifth interface 160 to the braking device 115 . In this respect, the interfaces 130 and 160 on the device 110 can be dispensed with if it is otherwise ensured that the braking device 115 is otherwise controlled in such a way that the speed of the internal combustion engine 105 assumes the second course 135 .

Beispielsweise wird in einem ersten Schritt ein Kraftfahrzeug durch einen Verbrennungsmotor auf einem Rollenprüfstand oder einer Teststrecke angetrieben. Während des Testbetriebes werden in einem Schritt der erste Verlauf 125 der Pedalstellung, in einem Schritt der zweite Verlauf 135 der Drehzahl und in einem Schritt der dritte Verlauf 145 des inneren Kennwerts des Verbrennungsmotors aufgezeichnet bzw. als Istwerte erzeugt. Dies erfolgt im Wesentlichen gleichzeitig.For example, in a first step, a motor vehicle is driven by an internal combustion engine on a roller dynamometer or a test track. During the test operation, first curve 125 of the pedal position, in one step second curve 135 of the speed and in one step third curve 145 of the internal characteristic value of the internal combustion engine are recorded or generated as actual values. This occurs essentially simultaneously.

Die aufgezeichneten Verläufe 125, 135 und 145 werden dann der Vorrichtung 110 bereitgestellt bzw. auf diese Übertragen. In den folgenden Schritten wird der Verbrennungsmotor 105 realistisch unter Bedingungen belastet, die zuvor für den anderen Verbrennungsmotor im Testbetrieb galten.The recorded curves 125, 135 and 145 are then provided to the device 110 or transferred to it. In the following steps, the internal combustion engine 105 is realistically loaded under conditions that previously applied to the other internal combustion engine in the test operation.

In einem Schritt werden die Verläufe 125, 135 und 145 der Vorrichtung 110 bereitgestellt. In einem Schritt wird der Verbrennungsmotor 105 in Abhängigkeit des ersten Verlaufs 125 gesteuert. Gleichzeitig wird die Bremseinrichtung 115 in einem Schritt in Abhängigkeit des zweiten Verlaufs 135 gesteuert. Ferner wird in einem Schritt ein innerer Kennwert des Verbrennungsmotors 105 in Abhängigkeit des dritten Verlaufs 145 geregelt. Dabei erfolgt die Regelung des Verbrennungsmotors 105 so, dass sowohl der erste Verlauf 125 als auch eine Abweichung des inneren Kennwerts des Verbrennungsmotors 105 vom dritten Verlauf 145 in die Steuerung des Verbrennungsmotors 105 eingehen, die über die vierte Schnittstelle 150 erfolgt.In one step, the profiles 125, 135 and 145 of the device 110 are provided. In one step, internal combustion engine 105 is controlled as a function of first curve 125 . At the same time, braking device 115 is controlled in one step as a function of second profile 135 . Furthermore, in one step, an internal characteristic value of internal combustion engine 105 is regulated as a function of third profile 145 . Internal combustion engine 105 is controlled in such a way that both first profile 125 and a deviation of the internal characteristic value of internal combustion engine 105 from third profile 145 are included in control of internal combustion engine 105 , which takes place via fourth interface 150 .

Die Informationen an den Schnittstellen 120, 130, 140, 150, 160 und 170 werden bevorzugterweise mit einer Abtastrate umgesetzt, die eine realistische Regelung des Verbrennungsmotors 105 bzw. der Bremseinrichtung 115 ermöglichen. Die Abtastrate sollte daher möglichst über ca. 10 Hz liegen. Dabei kann die Vorrichtung 100 eine Verarbeitung auch mit höherer Frequenz durchführen.The information at the interfaces 120, 130, 140, 150, 160 and 170 is preferably converted at a sampling rate that allows realistic control of the internal combustion engine 105 or the braking device 115. The sampling rate should therefore be above approx. 10 Hz if possible. In this case, the device 100 can also carry out processing with a higher frequency.

Claims (10)

Verfahren zum Steuern und Regeln eines Verbrennungsmotors (105), folgende Schritte umfassend: - Steuern des Verbrennungsmotors (105) in Abhängigkeit eines ersten Verlaufs (125) eines Pedalwerts; - Steuern einer mit dem Verbrennungsmotor (105) gekoppelten Bremseinrichtung (115) in Abhängigkeit eines zweiten Verlaufs (135) einer Drehzahl; - Regeln eines inneren Kennwerts des Verbrennungsmotors (105) in Abhängigkeit eines dritten Verlaufs (145), - wobei die drei Verläufe (125, 135, 145) zuvor an einem vergleichbaren Verbrennungsmotor aufgezeichnet wurden.Method for controlling and regulating an internal combustion engine (105), comprising the following steps: - Controlling the internal combustion engine (105) as a function of a first profile (125) of a pedal value; - Controlling a braking device (115) coupled to the internal combustion engine (105) as a function of a second curve (135) of a rotational speed; - Controlling an internal parameter of the internal combustion engine (105) depending on a third profile (145), - Wherein the three curves (125, 135, 145) were previously recorded on a comparable internal combustion engine. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der innere Kennwert ein inneres Drehmoment des Verbrennungsmotors (105) umfasst.procedure after claim 1 , wherein the internal characteristic includes an internal torque of the internal combustion engine (105). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der innere Kennwert eine Menge in den Verbrennungsmotor (105) eingespritzten Kraftstoffs umfasst.procedure after claim 1 or 2 , wherein the intrinsic characteristic comprises an amount of fuel injected into the internal combustion engine (105). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der innere Kennwert eine Luftfüllung des Verbrennungsmotors (105) umfasst.Method according to one of the preceding claims, wherein the internal characteristic value comprises an air charge of the internal combustion engine (105). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verläufe aufgezeichnet wurden, während der vergleichbare Verbrennungsmotor (105) ein Kraftfahrzeug auf einem Rollenprüfstand oder einer Teststrecke antrieb.Method according to one of the preceding claims, in which the curves were recorded while the comparable internal combustion engine (105) was driving a motor vehicle on a roller test stand or a test track. Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Verarbeitungseinrichtung (110) abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.Computer program product with program code means for carrying out a method according to one of the preceding claims, when the computer program product runs on a processing device (110) or is stored on a computer-readable data carrier. Vorrichtung (110) zum Steuern und Regeln eines Verbrennungsmotors (105), wobei die Vorrichtung (110) folgendes umfasst: - eine erste Schnittstelle (120) zur Entgegennahme eines ersten Verlaufs (125) eines Pedalwerts; - eine zweite Schnittstelle (130) zur Entgegennahme eines zweiten Verlaufs (135) einer Drehzahl; - eine dritte Schnittstelle (140) zur Entgegennahme eines dritten Verlaufs (145) eines inneren Kennwerts des Verbrennungsmotors (105); - eine vierte Schnittstelle (150) zur Steuerung des Verbrennungsmotors (105) (105) in Abhängigkeit des Pedalwerts; - eine fünfte Schnittstelle (160) zur Steuerung einer mit dem Verbrennungsmotor (105) gekoppelten Bremseinrichtung (115) in Abhängigkeit der Drehzahl; - eine sechste Schnittstelle (170) zur Entgegennahme eines vom Verbrennungsmotor (105) bereitgestellten inneren Kennwerts; - wobei die Vorrichtung (110) ferner dazu eingerichtet ist, den Verbrennungsmotor (105) mittels der vierten Schnittstelle (150) so zu regeln, dass die Werte der dritten (140) und der sechsten (170) Schnittstelle einander entsprechen.Device (110) for controlling and regulating an internal combustion engine (105), the device (110) comprising the following: - a first interface (120) for receiving a first history (125) of a pedal value; - A second interface (130) for receiving a second course (135) of a speed; - A third interface (140) for receiving a third profile (145) of an internal characteristic value of the internal combustion engine (105); - A fourth interface (150) for controlling the internal combustion engine (105) (105) as a function of the pedal value; - A fifth interface (160) for controlling a braking device (115) coupled to the internal combustion engine (105) as a function of the rotational speed; - A sixth interface (170) for receiving an internal characteristic value provided by the internal combustion engine (105); - wherein the device (110) is further set up to control the internal combustion engine (105) by means of the fourth interface (150) in such a way that the values of the third (140) and the sixth (170) interface correspond to one another. Vorrichtung (110) nach Anspruch 7, ferner umfassend eine Steuereinrichtung (155) zur Steuerung des Verbrennungsmotors (105) in Abhängigkeit von Informationen der vierten Schnittstelle (150), wobei die Steuereinrichtung (155) dazu eingerichtet ist, den inneren Kennwert an die sechste Schnittstelle (170) bereitzustellen.Device (110) according to claim 7 , further comprising a control device (155) for controlling the internal combustion engine (105) depending on information from the fourth interface (150), wherein the control device (155) is set up to provide the internal parameter to the sixth interface (170). Vorrichtung (110) nach Anspruch 7, ferner umfassend eine Wandlereinrichtung (165) zur Bereitstellung des inneren Kennwerts an die sechste Schnittstelle (170) auf der Basis von Messwerten am Verbrennungsmotor (105).Device (110) according to claim 7 , further comprising a converter device (165) for providing the internal parameter to the sixth interface (170) on the basis of measured values at the internal combustion engine (105). Vorrichtung (110) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei eine Abtastrate der Informationen an der sechsten Schnittstelle (170) größer als ca. 10 Hz ist.Device (110) according to any one of Claims 7 until 9 , where a sampling rate of the information of the sixth interface (170) is greater than about 10 Hz.
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