DE10065516A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Abstract

Zum Steuern einer Brennkraftmaschine wird ein Sollwert einer Lastgröße abhängig von einem maximal einstellbaren Wert der Lastgröße und einer dem Fahrerwunsch repräsentierenden Größe ermittelt. Der maximal einstellbare Wert der Lastgröße besteht aus einem Grundwert (TQI_MAX_CAL), der abhängig von einem Überhöhungswert (TQ_D_OB) vergrößert werden kann. Eine Überhöhungs-Zeitdauer (T_OB), für die der Sollwert größer sein kann als der Grundwert (TQI_MAX_CAL), hängt ab von dem zeitlichen Verlauf einer Größe, die charakteristisch ist für die Soll- oder Istwerte der Lastgröße. Stellglieder der Brennkraftmaschine werden abhängig von dem Sollwert der Lastgröße angesteuert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine, die insbesondere mit einem Abgasturbolader versehen ist.

Aus der DE 196 12 455 ist ein Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine bekannt. Bei dem bekannten Verfahren wird ein Sollwert eines Drehmoments abhängig von einem maximalen Drehmoment und einem Fahrpedalwert ermittelt. Das maximale Drehmoment besteht aus einem Grundwert, der für eine kurze Zeitspanne deutlich erhöht werden kann, wenn der Gradient des Pedalwertes einen vorgegebenen Wert überschreitet. Eine der­ artige Vergrößerung des Grundwertes wird häufig auch mit O­ verboost-Betrieb bezeichnet. Bei dem bekannten Verfahren wer­ den ferner abhängig von dem Sollwert des Drehmoments Stell­ glieder der Brennkraftmaschine, wie z. B. eine Drosselklappe, angesteuert.

Besonders in sicherheitskritischen Fahrsituationen eines Kraftfahrzeugs, wie Überholmanövern, ist es wichtig, dass ein maximal mögliches Drehmoment von der Brennkraftmaschine abge­ ben wird. Zugleich ist es jedoch wesentlich, dass gleichzei­ tig eine hohe Ausfallsicherheit der Brennkraftmaschine ge­ währleistet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, das bekannte Verfahren/die be­ kannte Vorrichtung so weiterzubilden, dass sie noch zuverläs­ siger und komfortabler ist.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Überhö­ hungs-Zeitdauer, für die der Sollwert der Lastgröße größer sein kann als der Grundwert, abhängt von dem zeitlichen Ver­ lauf einer Größe, die charakteristisch ist für die Soll- oder Istwerte der Lastgröße. Dadurch kann der maximal einstellbare Wert der Lastgröße geeignet so angepasst werden, dass einer­ seits der Sollwert der Lastgröße für eine maximale Zeitdauer größer sein kann als der Grundwert und andererseits sicherge­ stellt ist, dass die Brennkraftmaschine nicht überhitzt wird, eine vorgegebene maximale Abgastemperatur nicht überschritten wird, um einen Katalysator zu schützen, und gleichzeitig die mechanische Belastung der Brennkraftmaschine nicht ein Maß ü­ berschreitet, dass zu einer Beschädigung der Brennkraftma­ schine führen könnte. Für die Ermittlung der Überhöhungs- Zeitdauer wird vorzugsweise der zeitliche Verlauf von zurück­ liegenden Werten der Größe, die charakteristisch ist für die Soll- oder Istwerte der Lastgröße berücksichtigt. Falls die verbleibende Überhöhungs-Zeitdauer Null ist, so wird der ma­ ximal einstellbare Wert der Lastgröße auf den Grundwert be­ grenzt.

Besonders vorteilhaft ist, wenn die Größe, die charakteris­ tisch ist für die Soll- oder Istwerte der Lastgröße, der Luftmassenstrom und/oder die Drehzahl der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine sind, weil diese leicht und präzise zu er­ fassen bzw. zu ermitteln sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der schemati­ schen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Brennkraftmaschine mit einer Steuereinrich­ tung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Steuereinrichtung,

Fig. 3 ein Zustandsdiagramm zum Ermitteln eines Überhö­ hungswertes und einer Überhöhungs-Zeitdauer,

Fig. 4 ein Ablauf eines Programms, das in dem Zustand Z3 des Zustandsdiagramms von Fig. 3 abgearbeitet wird,

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform eines Ablaufdiagramms eines Programms, das in dem Zustand Z3 ausgeführt wird,

Fig. 6 ein Ablaufdiagramm eines Programms, das in dem Zu­ stand Z4 des Zustandsdiagramms gemäß Fig. 3 abge­ arbeitet wird,

Fig. 7 ein weiteres Ablaufdiagramm, das alternativ in dem Zustand Z4 abgearbeitet wird.

Elemente gleicher Konstruktion und Funktion sind figurenüber­ greifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Eine Brennkraftmaschine (Fig. 1) umfasst einen Ansaugtrakt 1 mit einer Drosselklappe 10 und einem Motorblock 2, der einen Zylinder 20 und eine Kurbelwelle 23 aufweist. Ein Kolben 21 und eine Pleuelstange 22 sind dem Zylinder 20 zugeordnet. Die Pleuelstange 22 ist mit dem Kolben und der Kurbelwelle 23 ge­ koppelt. Ein Zylinderkopf 3 ist vorgesehen, in dem ein Ven­ tiltrieb angeordnet ist mit mindestens einem Einlassventil 30 und einem Auslassventil 31. Der Ventiltrieb umfasst mindes­ tens eine nicht dargestellte Nockenwelle mit einer Übertra­ gungseinrichtung, die den Nockenhub auf das Einlassventil 30 oder das Auslassventil 31 überträgt. Es können auch Einrich­ tungen zum Verstellen der Ventilhubzeiten und des Ventilhub­ verlaufs vorgesehen sein. Alternativ kann auch ein elektrome­ chanischer Ventiltrieb vorgesehen sein, der den Ventilhubver­ lauf des Ein- oder Auslassventils 30, 31 ggf. unter Verzicht auf eine Nockenwelle steuert.

In dem Zylinderkopf 3 sind ferner ein Einspritzventil 33 und eine Zündkerze 34 eingebracht. Das Einspritzventil ist so an­ geordnet, dass der Kraftstoff direkt in den Brennraum des Zy­ linders 20 zugemessen wird. Alternativ kann das Einspritzven­ til 33 jedoch auch im Ansaugtrakt 1 angeordnet sein. Die Brennkraftmaschine ist in der Fig. 4 mit einem Zylinder dar­ gestellt. Sie kann jedoch auch mehrere Zylinder umfassen.

Ein Abgastrakt mit einem Katalysator 40 und einer Sauerstoff­ sonde 41 ist ebenfalls der Brennkraftmaschine zugeordnet. In dem Abgastrakt 4 ist eine Turbine 51 eines Abgasturboladers angeordnet, die mechanisch mit einem Verdichter 52 gekoppelt ist, der in dem Ansaugtrakt 1 angeordnet ist. Zum Einstellen der Leistung des Abgasturboladers ist ferner ein Bypass 53 zu der Turbine in dem Abgastrakt 4 vorgesehen, in dem ein Dros­ selventil 54 angeordnet ist.

Ferner ist eine Steuereinrichtung 6 vorgesehen, der Sensoren zugeordnet sind, die verschiedene Messgrößen erfassen und je­ weils den Messwert der Messgröße ermitteln. Die Steuerein­ richtung 6 ermittelt abhängig von mindestens einer Messgröße ein oder mehrere Stellsignale, die jeweils ein Stellgerät steuern.

Die Sensoren sind ein Pedalstellungssensor 71, der einen Pe­ dalwert PV des Fahrpedals 7 erfasst, ein Drosselklappenstel­ lungsgeber 11, der einen Öffnungsgrad THR_AV der Drosselklap­ pe 10 erfasst, ein Luftmassenmesser 12, der einen Luftmassen­ strom MAF erfasst und/oder ein Saugrohrdrucksensor 13, der einen Saugrohrdruck in dem Ansaugtrakt 1 erfasst, ein Tempe­ ratursensor 14, der eine Ansaugluft-Temperatur TIA erfasst, ein Drehzahlsensor 24, der eine Drehzahl N der Kurbelwelle 23 erfasst, ein Temperatursensor 25, der eine Kühlmitteltempera­ tur erfasst, und ein Temperatursensor 26, der eine Ölempera­ tur erfasst. Je nach Ausführungsform der Erfindung kann eine beliebige Untermenge der genannten Sensoren oder auch zusätz­ liche Sensoren vorhanden sein.

Die Stellgeräte umfassen jeweils einen Stellantrieb und ein Stellglied. Der Stellantrieb ist ein elektromotorischer An­ trieb, ein elektromagnetischer Antrieb oder ein weiterer dem Fachmann bekannter Antrieb. Die Stellglieder sind als Dros­ selklappen 10, als Einspritzventil 33, als Zündkerze 34 oder als eine Einrichtung zum Verstellen des Ventilhubs der Ein- oder Auslassventile 30, 31 oder als das Drosselventil 54 aus­ gebildet. Auf die Stellgeräte wird im Folgenden mit dem je­ weils zugeordneten Stellglied Bezug genommen.

Die Steuereinrichtung 6 ist vorzugsweise als elektronische Motorsteuerung ausgebildet. Sie kann jedoch auch mehrere Steuergeräte umfassen, die elektrisch leitend miteinander verbunden sind, so z. B. über ein Bussystem.

Im Folgenden wird die Funktion des erfindungsrelevanten Teils der Steuereinrichtung 6 anhand des Blockschaltbildes (Fig. 2) beschrieben. In einem Block B1 wird ein Verlustdrehmoment TQ_LOSS abhängig von mehreren Drehmomentbeiträgen ermittelt. Ein erster Drehmomentbeitrag für das Verlustdrehmoment TQ_LOSS wird aus einem Kennfeld abhängig von dem Luftmassen­ strom MAF und der Drehzahl N ermittelt und berücksichtigt Pump- und Reibungsverluste der Brennkraftmaschine. Ein zwei­ ter Drehmomentbeitrag berücksichtigt temperaturabhängige Ver­ luste und wird abhängig von der Öltemperatur und der Kühlmit­ teltemperatur aus einem weiteren Kennfeld ermittelt. Ferner können auch noch weitere Einflussgrößen, wie z. B. die Last­ anforderung eines Kompressors einer Klimaanlage, bei der Er­ mittlung des Verlustdrehmoments TQ_LOSS berücksichtigt wer­ den.

In einem Block B2 wird abhängig von dem Verlustdrehmoment TQ_LOSS und weiteren Größen, wie beispielsweise der Drehzahl N, ein minimales Drehmoment TQI_MIN ermittelt, dass von der Brennkraftmaschine erzeugbar ist. Das minimale Drehmoment TQI_MIN ist vorzugsweise ein sogenanntes indiziertes minima­ les Drehmoment. Die genaue Ermittlung des minimalen Drehmo­ ments ist in der DE 196 12 455 A1 beschrieben, deren Inhalt diesbezüglich einbezogen ist.

In einem Block B3 wird ein Grundwert TQI_MAX_CAL eines maxi­ malen Drehmoments TQI_MAX ermittelt, das von der Brennkraft­ maschine erzeugt werden kann. Der Grundwert TQI_MAX_CAL wird in dem Block B3 abhängig von der Drehzahl N, der Ansaugluft­ temperatur TIA, des Umgebungsdrucks AMP, des Luftmassenstroms MAF und einer maximalen Turbolader-Drehzahl N_MAX_TURBO er­ mittelt. Die maximale Turbolader-Drehzahl N_MAX_TURBO ist vorzugsweise ein fest vorgegebener Wert. Der Umgebungsdruck AMP wird entweder mittels eines dafür vorzusehenden Umge­ bungsdrucksensors ermittelt oder aus dem Messwert des Saug­ rohrdrucksensors 13 abgeleitet.

Der Grundwert TQI_MAX_CAL wird vorzugsweise aus einem Kenn­ feld abhängig von den Eingangsgrößen des Blocks B3 ermittelt oder aus mehreren Kennfeldwerten, die Kennfeldern entnommen werden, die jeweils eine Teilmenge der Eingangsgrößen des Blocks B2 als Eingangsgrößen haben.

Der Grundwert TQI_MAX_CAL stellt den Wert des Drehmoments dar, der maximal bei den aktuellen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine auch über einen längeren Zeitraum ohne mögliche Beschädigungen der Brennkraftmaschine oder der Auf­ ladevorrichtung in Folge mechanischer Überbelastung, Überhit­ zung der Brennkraftmaschine oder des Abgastraktes mit der Folge der Katalysator- oder Turbinenzerstörung eingestellt werden kann.

Die genaue Ermittlung des maximalen Drehmoments ist ebenfalls in der DE 196 12 455 A1 beschrieben, deren Inhalt diesbezüg­ lich einbezogen ist.

In einem Block B4 wird abhängig von zumindest dem Pedalwert PV ein Überhöhungswert TQ_D_OB ermittelt. Die genaue Ermitt­ lung des Überhöhungswertes TQ_D_OB ist weiter unten anhand der Fig. 3 bis 7 beschrieben.

In einem Block B5 wird abhängig von dem Grundwert TQI_MAX_CAL und dem Überhöhungswert TQ_D_OB das maximale Drehmoment TQI_MAX ermittelt. Dies erfolgt vorzugsweise durch Bildung der Summe des Grundwertes TQI_MAX_CAL und des Überhöhungswer­ tes TQ_D_OB.

Der Überhöhungswert TQ_D_OB dient zur kurzfristigen Erhöhung des maximalen Drehmoments TQI_MAX über den Grundwert TQI_MAX_CAL, also für den sogenannten Overboost-Betrieb. Dies ist insbesondere erforderlich bei sicherheitskritischen Über­ holmanövern, in denen von dem Fahrer kurzfristig ein hohes Drehmoment angefordert wird.

In einem Block B6 wird ein angefordertes Drehmoment TQI_REQ ermittelt abhängig von dem minimalen und dem maximalen Dreh­ moment TQI_MIN, TQI_MAX und den Fahrerwunsch repräsentieren­ den Größen, wie beispielsweise der Fahrpedalwert PV in Ver­ bindung mit der Drehzahl N oder einem Stellwert CRU eines Fahrgeschwindigkeitsreglers. Die Ermittlung des angeforderten Drehmoments TQI_REQ ist im Detail in der DE 196 12 455 A1 be­ schrieben, deren Inhalt hiermit diesbezüglich einbezogen ist.

In einem Block B7 wird ein über den Luftpfad der Brennkraft­ maschine und somit langsam einzustellendes Drehmoment TQI_SLOW ermittelt. Dazu werden neben dem angeforderten Dreh­ moment TQI_REQ, das einem Sollwert der Lastgröße entspricht, Vorhaltedrehmomente einer Leerlaufsteuerung, ferner zum Hei­ zen eines Katalysators, zur Fahrstabilitätsregelung und zum Katalysator- und Turbinenschutz berücksichtigt. Daneben kön­ nen auch noch weitere Vorhaltedrehmomente berücksichtigt wer­ den.

Abhängig von dem langsam einzustellenden Drehmoment TQI_SLOW wird dann in dem Block B8 ein Drosselklappen-Stellsignal THR ermittelt, mit dem der Antrieb der Drosselklappe 10 beauf­ schlagt wird. Ferner wird in dem Block B8 abhängig von dem langsam einzustellenden Drehmoment TQI_SLOW ein Stellsignal WG für das Drosselventil 54 in dem Bypass 53 ermittelt.

In einem Block B9 wird ein schnell einzustellendes Drehmoment TQI_FAST abhängig von dem angeforderten Drehmoment TQI_REQ und ggf. weiteren schnell einzustellenden Drehmomentanforde­ rungen ermittelt. In einem Block B10 wird dann abhängig von dem schnell einzustellenden Drehmoment TQI_FAST ein Stellsig­ nal INJ für das Einspritzventil 33 ermittelt. In einem Block B11 wird abhängig von dem schnell einzustellenden Drehmoment TQI_FAST ein Zündkerzen-Stellsignal IGA ermittelt. Das Ein­ spritzventil 33 wird mit dem Einspritz-Stellsignal INJ beauf­ schlagt, die Zündkerze 34 wird mit dem Zündkerzen-Stellsignal IGA beaufschlagt.

In einem Block B12 wird abhängig von der Drehzahl, einem Messwert THR_AV des Öffnungsgrads der Drosselklappe 10, einem Messwert des Öffnungsgrades des Drosselventils 53, eines Messwerts MAF_AV des Luftmassenstroms und einer Ansaugluft- Temperatur TIA und/oder dem Saugrohrdruck der Luftmassenstrom MAF ermittelt. Der Luftmassenstrom MAF wird in dem Block B12 vorzugsweise mittels eines dynamischen Modells des Ansaug­ traktes ermittelt und stellt somit einen Schätzwert dar für die Luftmasse, die pro Zeiteinheit in die Zylinder der Brenn­ kraftmaschine strömt.

In einem Block B13 wird ein Istwert TQI_AV des Drehmoments ermittelt, das von der Brennkraftmaschine erzeugt wird. Dies erfolgt abhängig von dem Luftmassenstrom MAF, der Drehzahl N und ggf. weiteren Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine. Al­ ternativ kann die Ermittlung des Istwertes TQI_AV auch durch Auswertung eines Messsignals eines Drehmomentsensors ermit­ telt werden, der das von der Brennkraftmaschine abgegebene Drehmoment erfasst, wobei dann noch das Verlustdrehmoment TQ_LOSS berücksichtigt werden muss.

In Fig. 3 ist ein Zustandsdiagramm dargestellt, in dem die Zustände dargestellt sind zum Ermitteln des Überhöhungswertes TQ_D_OB in dem Block B4 gemäß Fig. 2. Beim Start der Brenn­ kraftmaschine wird zuerst der Zustand Z1 eingenommen, bis der Pedalwert größer ist als ein vorgebbarer Schwellenwert SW. Der Schwellenwert SW kann entweder fest vorgegeben sein oder auch in einer Kennlinie oder einem Kennfeld beispielsweise abhängig von der aktuellen Drehzahl N abgelegt sein. Er ist mit einem Hysteresebereich versehen, um zu verhindern, dass zwischen zwei Zuständen hin- und hergesprungen wird ohne dass sich der Pedalwert PV nennenswert ändert.

Der Zustand Z1 wird hin zum Zustand Z2 verlassen, wenn der Pedalwert PV größer ist als der Schwellenwert SW. Der Zustand Z2 wird somit eingenommen, wenn der Overboost-Betrieb von dem Fahrer angefordert wird.

Der Zustand Z2 wird hin zu einem Zustand Z3 verlassen, wenn der Pedalwert PV weiterhin größer ist als der Schwellenwert SW und eine Überhöhungs-Zeitdauer T_OB größer ist als Null. In dem Zustand Z3 ist dann der Overboost-Betrieb aktiv, d. h. dass das angeforderte Drehmoment dann größer ist als der Grundwert TQI_MAX_CAL und maximal den Wert der Summe aus dem Grundwert TQI_MAX_CAL und dem Überhöhungswert TQ_D_OB anneh­ men kann. In dem Zustand Z3 wird dann zyklisch ein Programm abgearbeitet, von dem zwei Ausführungsbeispiele anhand der Fig. 4 und 5 weiter unten erläutert sind.

Der Zustand Z3 wird wieder hin zu dem Zustand Z2 verlassen, wenn der Pedalwert PV größer ist als der Schwellenwert SW und gleichzeitig die Überhöhungs-Zeitdauer T_OB auf den Wert Null gesunken ist.

Der Zustand Z3 wird dagegen hin zu einem Zustand Z4 verlas­ sen, wenn der Pedalwert kleiner ist oder gleich ist als der Schwellenwert SW. In einem Zustand Z4 erfolgt eine Regenera­ tion, d. h. dass beispielsweise die Komponenten der Brenn­ kraftmaschine unter eine kritische Temperatur abkühlen. In dem Zustand Z4 werden zyklisch Programme abgearbeitet von de­ nen zwei verschiedene Ausführungsformen anhand der Fig. 6 und 7 weiter unten erläutert sind.

Der Zustand Z4 wird hin zu dem Zustand Z2 verlassen, wenn der Pedalwert erneut größer wird als der Schwellenwert, d. h. er­ neut Overboost-Betrieb angefordert wird. Der Zustand Z2 wird hin zu dem Zustand Z4 verlassen, wenn der Pedalwert kleiner oder gleich wird dem Schwellenwert SW.

Das Programm (siehe Fig. 4), das in dem Zustand Z3 zyklisch abgearbeitet wird, wird in einem Schritt S1 gestartet. In ei­ nem Schritt S2 wird eine Dekrement-Zeitdauer T_DEC abhängig von der Drehzahl N der Kurbelwelle und dem Luftmassenstrom MAF ermittelt. Dies erfolgt vorzugsweise mittels eines Kenn­ feldes.

In einem Schritt S3 wird die Überhöhungs-Zeitdauer T_OB um die Dekrement-Zeitdauer T_DEC verringert. Die noch zur Verfü­ gung stehende Überhöhungs-Zeitdauer T_OB verringert sich so­ mit bei jedem Durchlauf des Schrittes S3 abhängig von der Drehzahl N und dem Luftmassenstrom NAF, die charakteristisch sind für die Istwerte der Lastgröße der Brennkraftmaschine. Da das Programm gemäß Fig. 5 jeweils zyklisch durchlaufen wird, verringert sich die Überhöhungs-Zeitdauer in aufeinan­ der folgenden Durchläufen durch den Schritt S3 abhängig von dem Verlauf der Drehzahl N und dem Luftmassenstrom MAF. Da­ durch ist die Ausfallwahrscheinlichkeit der Brennkraftmaschi­ ne stark verringert und gleichzeitig gewährleistet, dass der Overboost-Betrieb solange wie möglich beibehalten werden kann.

In einem Schritt S4 wird dann der Überhöhungswert TQ_D_OB ab­ hängig von der Überhöhungs-Zeitdauer T_OB, der Drehzahl N, dem Luftmassenstrom MAF und dem Pedalwert PV ermittelt. Da­ durch kann der Überhöhungswert TQ_D_OB geeignet für die aktu­ ell an der Brennkraft anliegende Last und der noch verblei­ benden Überhöhungs-Zeitdauer T_OB angepasst werden. Ferner kann dadurch ein kleiner Drehmomentgradient beim Übergang von dem Overboost-Betrieb in den Betrieb ohne Overboost gewährleistet werden. In einer einfacheren Ausführungsform kann je­ doch der Überhöhungswert TQ_OB auch ein fest vorgegebener Wert sein.

In einem Schritt S5 wird dann das Programm beendet und dann zu Beginn eines neuen Zykluses erneut mit dem Schritt S1 auf­ gerufen, wenn weiterhin der Betriebszustand Z3 eingenommen wird.

Eine zweite Ausführungsform des Programms, das in dem Zustand Z3 zyklisch abgearbeitet wird, ist in Fig. 6 beschrieben. Das Programm wird ebenfalls in einem Schritt S6 gestartet. In einem Schritt S7 wird dann ebenfalls die Dekrement-Zeitdauer T_DEC ermittelt und zwar abhängig von dem Istwert TQI_AV des Drehmoments und dem Grundwert TQI_MAX_CAL des maximalen Dreh­ moments TQI_MAX. Dies erfolgt analog für den Schritt S2 vor­ zugsweise mittels eines Kennfeldes, dessen Eingangsgrößen der Istwert TQI_ AV und der Grundwert TQI_MAX_CAL oder die Diffe­ renz des Istwertes TQI_AV und des Grundwertes TQI_MAX_CAL sind.

In einem Schritt S8 wird dann die Überhöhungs-Zeitdauer T_OB durch Bilden der Differenz der Überhöhungs-Zeitdauer und der Dekrement-Zeitdauer T_DEC gebildet.

In einem Schritt S9 wird der Überhöhungswert TQ_D_OB abhängig von der Überhöhungs-Zeitdauer T_OB und dem Istwert TQI_AV des Drehmoments ermittelt. In einem Schritt S10 wird dann das Programm beendet. Die Ausführungsformen gemäß der Fig. 6 un­ terscheidet sich von der Fig. 5 lediglich dadurch, dass die Dekrement-Zeitdauer T_DEC in dem Schritt S7 nicht mit Hilfe der Drehzahl N und des Luftmassenstroms MAF, sondern mit Hil­ fe des Istwertes TQI_AV des Drehmoments und des Grundwertes TQI_MAX_CAL ermittelt werden und ferner in dem Schritt S9 der Überhöhungswert TQ_D_OB nicht mit Hilfe der Drehzahl N und dem Luftmassenstrom MAF, sondern mit Hilfe des Istwertes TQI_AV des Drehmoments ermittelt werden.

Alternativ kann in den Schritten S7 und S9 statt des Istwer­ tes TQI_AV des Drehmoments auch das angeforderte Drehmoment TQI_REQ, das einem Sollwert entspricht, verwendet werden.

In dem Zustand Z4 wird das in der Fig. 6 anhand eines Ab­ laufdiagramms dargestellte Programm zyklisch abgearbeitet. Das Programm wird in einem Schritt S14 gestartet. In einem Schritt S15 wird geprüft, ob die Überhöhungs-Zeitdauer T_OB größer oder gleich ist einem Maximalwert T_OB_MAX, der vor­ zugsweise fest vorgegeben ist. Ist dies der Fall, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S16 beendet. Ist dies hingegen nicht der Fall, so wird in einem Schritt S17 eine Inkrement- Zeitdauer T_INC abhängig von der Drehzahl N und dem Luftmas­ senstrom MAF ermittelt. Dazu ist vorzugsweise ein Kennfeld vorgesehen, dessen Eingangsgrößen die Drehzahl N und der Luftmassenstrom MAF sind.

In einem Schritt S18 wird die Überhöhungs-Zeitdauer T_OB er­ höht um die Inkrement-Zeitdauer T_INC. In dem Zustand Z4 ist das angeforderte Drehmoment TQI_REQ immer geringer als der Grundwert TQI_MAX_CAL. Somit ist die thermische und mechani­ sche Belastung der Brennkraftmaschine und ihrer Komponenten geringer als es für den Dauerbetrieb maximal möglich ist. Da­ her kann sich die Brennkraftmaschine regenerieren, d. h. die Brennkraftmaschine und ihre Komponenten können beispielsweise etwas abkühlen. Durch die Ermittlung der Inkrement-Zeitdauer T_INC abhängig von der Drehzahl N und dem Luftmassenstrom MAF in dem Schritt S17 ist gewährleistet, dass jeweils der aktu­ elle Belastungsgrad der Brennkraftmaschine bei der Neuermitt­ lung der Überhöhungs-Zeitdauer T_OB in dem Schritt S18 ange­ messen berücksichtigt wird. So steht dann bei einem zukünfti­ gen Wechsel in den Overboost-Betrieb, also in den Zustand Z3, eine präzise ermittelte Überhöhungs-Zeitdauer T_OB zur Verfü­ gung.

In einem Schritt S19 wird der Überhöhungswert TQ_D_OB gleich Null gesetzt. In einem Zustand S20 wird das Programm beendet.

Fig. 7 zeigt eine alternative Ausführungsform des Programms gemäß Fig. 6. Das Programm wird in einem Schritt S21 gestar­ tet. Der Schritt S22 entspricht dem Schritt S15. Der Schritt S23 entspricht dem Schritt S16. Der Schritt S24 ist äquiva­ lent zu dem Schritt S17 und die Schritte S25 bis S27 entspre­ chen den Schritten S18 bis S20. Der Schritt S24 unterscheidet sich von dem Schritt S17 lediglich dadurch, dass zur Ermitt­ lung der Inkrement-Zeitdauer T_INC statt der Drehzahl N und des Luftmassenstroms MAF der Istwert TQI_AV des Drehmoments und der Grundwert TQI_MAX_CAL herangezogen werden.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbei­ spiele beschränkt. Alternativ beispielsweise die Brennkraft­ maschine mit einer als Kompressor ausgebildeten Aufladeein­ richtung versehen sein oder auch keine Aufladeeinrichtung aufweisen. Ferner kann die Leistung auch die Größe sein, die die Lastgröße charakterisiert.

Claims (8)

1. Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine,
bei dem ein Sollwert einer Lastgröße abhängig von einem ma­ ximal einstellbaren Wert der Lastgröße und einer den Fahrer­ wunsch repräsentierenden Größe ermittelt wird,
bei dem der maximal einstellbare Wert der Lastgröße aus ei­ nem Grundwert (TQI_MAX_CAL) besteht, der abhängig von einem Überhöhungswert (TQ_D_OB) vergrößert werden kann,
bei dem eine Überhöhungs-Zeitdauer (T_OB), für die der Sollwert größer sein kann als der Grundwert (TQI_MAX_CAL), abhängt von dem zeitlichen Verlauf einer Größe, die charakte­ ristisch ist für die Soll- oder Istwerte der Lastgröße,
und bei dem Stellglieder der Brennkraftmaschine abhängig von dem Sollwert der Lastgröße angesteuert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe, die charakteristisch ist für die Soll- oder Istwerte der Lastgröße, der Luftmassenstrom (MAF) und/oder die Dreh­ zahl (N) der Kurbelwelle (23) der Brennkraftmaschine sind.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe, die charakteristisch ist für die Soll- oder Istwerte der Lastgröße, die Soll- oder Istwer­ te der Lastgröße sind.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überhöhungs-Zeitdauer (T_OB) zusätz­ lich abhängt von dem zeitlichen Verlauf des Grundwertes (TQI_MAX_CAL).

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Überhöhungswert (TQ_D_OB) abhängt von einer weiteren Größe, die charakteristisch ist für die Lastgröße, und von der Überhöhungs-Zeitdauer (T_OB).

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Größe die den Fahrerwunsch repräsentierende Größe und/oder die Drehzahl (N) der Kurbelwelle (23) ist.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastgröße das Drehmoment ist.

8. Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine,
mit einer Einheit zum Ermitteln eines Sollwertes einer Lastgröße abhängig von einem maximal einstellbaren Wert der Lastgröße und einer den Fahrerwunsch repräsentierenden Größe,
wobei der maximal einstellbare Wert der Lastgröße aus einem Grundwert (TQI_MAX_CAL) besteht, der abhängig von einem Über­ höhungswert (TQ_D_OB) vergrößert werden kann,
wobei dem eine Überhöhungs-Zeitdauer (T_OB), für die der Sollwert größer sein kann als der Grundwert (TQI_MAX_CAL), abhängt von dem zeitlichen Verlauf einer Größe, die charakte­ ristisch ist für die Soll- oder Istwerte der Lastgröße,
und mit einer weiteren Einheit zum Ansteuern der Stellglie­ der der Brennkraftmaschine abhängig von dem Sollwert der Lastgröße.