DE102007005380A1

DE102007005380A1 - Injection fading synchronization method for use by engine e.g. petrol engine, control system, involves detecting information of actual air filling amount of cylinder group by controller, and transferring information to another controller

Info

Publication number: DE102007005380A1
Application number: DE200710005380
Authority: DE
Inventors: Klaus Herz; Ingo Fecht
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-02-02
Filing date: 2007-02-02
Publication date: 2008-08-07

Abstract

The method involves detecting information of an actual air filling amount of a cylinder group (2) by a controller (5) during an initializing phase. The information is transferred to another controller (6). Information of an actual air filling amount of another cylinder group (4) is detected by the controller (6), and transferred to the controller (5). Each controller implements a determination of a fading condition of the respective cylinder group based on the respective received information of the actual air filling amounts.

Description

Die Erfindung betrifft Verbrennungsmotoren, bei denen zwei oder mehr Zylindergruppen durch entsprechende im Wesentlichen gleichartige Steuergeräte voneinander getrennt angesteuert werden. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Synchronisieren von Einspritzausblendungen wie sie z. B. zum Umschalten zwischen Betriebsarten eines solchen Verbrennungsmotors, insbesondere zwischen einem Vollmotorbetrieb und einem Halbmotorbetrieb, eingesetzt werden.The The invention relates to internal combustion engines in which two or more Cylinder groups by corresponding substantially similar ECUs be controlled separately. The invention relates a method for synchronizing injection fading as they are z. B. for switching between modes of such Internal combustion engine, in particular between a full engine operation and a half-engine operation.

Bei einem bestimmten Motorsteuerungskonzept für einen Verbrennungsmotor sind die Zylinder des Verbrennungsmotors in mehrere Zylindergruppen aufgeteilt, die jeweils durch ein im Wesentlichen unabhängig arbeitendes Steuergerät angesteuert werden. Die Steuergeräte steuern die Zylinder der entsprechenden Zylindergruppe teilweise so an, als würden sie die Zylinder des Gesamtmotors ansteuern.at a particular engine control concept for an internal combustion engine the cylinders of the internal combustion engine are divided into several groups of cylinders, each controlled by a substantially independently operating control device. The controllers partially control the cylinders of the corresponding cylinder group as if they control the cylinders of the overall engine.

Wenn bei einem solchen Verbrennungsmotor ein geringes Drehmoment abgerufen werden soll, ist es möglich, ein oder mehrere Zylinder abzuschalten. Wenn zusätzliche notwendige Bedingungen erfüllt sind, kann es weiter möglich sein, zumindest eine Zylindergruppe abzuschalten, um eine Kraftstoffeinsparung zu realisieren. Eine solche Betriebsart wird Teilmotorbetrieb genannt. Werden die Hälfte der Zylinder abgeschaltet, spricht man vom so genannten Halbmotorbetrieb. Bei einer Art des Halbmotorbetriebs erfolgt die Abschaltung der Hälfte der Zylinder durch Abschaltung der Einlass- und Auslassventile sowie der Einspritzung (HMB). Alternativ kann bei einer anderen Art des Halbmotorbetriebs auch nur durch eine Abschaltung der Einspritzung realisiert sein (HMBEVA), so dass Luft durch die Zylinder gepumpt wird. Da dadurch der nachfolgende Katalysa tor nicht mehr bei Lambda gleich 1 konvertieren könnte, wird deshalb diese Art der Abschaltung von Zylindergruppen nur verwendet, wenn die Zylindergruppen verschiedenen Zylinderbänken zugeordnet sind, so dass eine Zylinderbank immer vollständig und normal betrieben wird. Im Halbmotorbetrieb werden dann auf der entsprechenden Zylinderbank alle Zylinder ausgeblendet (abgeschaltet).If obtained in such an internal combustion engine a low torque it should be possible to disable one or more cylinders. If additional necessary conditions Fulfills are, it can continue to be possible be shut down at least one cylinder group to save fuel to realize. Such an operating mode is called partial engine operation. Be the half the cylinder is switched off, this is called half-engine operation. In one type of semi-motor operation, the shutdown of the half the cylinder by switching off the intake and exhaust valves and Injection (HMB). Alternatively, in another type of Half engine operation only by switching off the injection be realized (HMBEVA), so that air is pumped through the cylinders becomes. As a result, the subsequent cata- tor no longer at lambda could convert 1, Therefore, this type of shutdown of cylinder groups is only used if the cylinder groups are assigned to different cylinder banks, so that a cylinder bank always complete and is operated normally. In half-engine operation are then on the appropriate Cylinder bank all cylinders hidden (switched off).

Beim Umschalten zwischen dem Vollmotorbetrieb und dem Teilmotorbetrieb müssen in einer Vorbereitungsphase nach einem vorbestimmten Verfahren die momentenrelevanten Größen so angesteuert werden, dass beim Umschalten ein weitgehend momentneutraler Übergang zwischen den Betriebsarten, d. h. zwischen dem Vollmotorbetrieb und dem Halbmotorbetrieb, erreicht wird.At the Switching between the full engine operation and the partial engine operation have to in a preparatory phase according to a predetermined procedure the torque-relevant variables so controlled be that when switching a largely torque-neutral transition between the operating modes, d. H. between the full engine operation and the half-engine operation is achieved.

Bei Ottomotoren wird in einer vor dem tatsächlichen Umschaltzeitpunkt zwischen den Betriebsarten stattfindenden Vorbereitungsphase (Übergangsphase) eine Drehmomentenreserve aufgebaut, indem die Vorgabe der Luftfüllungsmenge (Soll-Luftfüllungsmenge) erhöht wird. Der Umschaltzeitpunkt entspricht dem Zeitpunkt, zu dem das geforderte Gesamtmoment im Halbmotorbetrieb realisiert werden kann und die letzte Einspritzung auf der abgeschalteten Bank gezündet wurde. Z. B. wird vor dem Umschalten von einer Vollmotorbetriebsart zu einer Halbmotorbetriebsart die Soll-Luftfüllungsmenge in etwa verdoppelt. Daraufhin steigt gesteuert durch eine geeignete Füllungssteuerung die tatsächliche Luftfüllungsmenge (Ist-Luftfüllungsmenge) in den Zylindern an, wodurch sich bei fest vorgegebenem Lambda (Luft-Kraftstoffverhältnis) und optimalem Zündwinkel eine unerwünschte Erhöhung des Motormoments ergeben würde. Um jedoch einen Anstieg des Gesamtmotordrehmoments während dieser Vorbereitungsphase zu vermeiden, sind schnelle Eingriffe zur Realisierung des einzustellenden Solldrehmoments notwendig. Mit sogenannten schnellen Eingriffen kann das Motormoment unmittelbar mit der nächsten anstehenden Einspritzung oder Zündung auf- bzw. abgebaut werden. Dabei werden mithilfe der in der Motorsteuerung abgelegten Motormomentenmodelle geeignete Zündwinkeleingriffe und Ausblendstufen, die die Ausblendung (das Aussetzen der Einspritzung) einzelner Zylinder einer Zylindergruppe angeben, berechnet. Insbesondere wird der Zündwinkel nach spät verschoben, um den Motorwirkungsgrad zu verschlechtern. Zusätzlich können bei Erreichen der maximal zulässigen Zündwinkelspätverstellung gezielt Ausblendungen von Zylindern einer Zylindergruppe vorgenommen, so dass das aktuelle Solldrehmoment möglichst genau realisiert wird. Der schnelle Momenteneingriff passt die Werte für die Ausblendung und den Zündwinkel kontinuierlich an die aktuellen Bedingungen an, bis die Drehmomentenreserve, die für die Umschaltung in den Teilmotorbetrieb notwendig ist, aufgebaut worden ist.at Gasoline engines will be in one before the actual switching time between the operating modes preparatory phase (transition phase) built up a torque reserve by the specification of the air filling amount (target air filling amount) elevated becomes. The switching time corresponds to the time at which the Required total torque can be realized in half-engine operation and the last injection on the deactivated bank was ignited. For example, before switching from a full motor mode to a Half engine mode, the target air filling amount approximately doubled. Thereupon increases controlled by a suitable filling control the actual Air filling amount (Actual air charge amount) in the cylinders, resulting in a fixed lambda (air-fuel ratio) and optimal ignition angle an undesirable increase of the engine torque would result. However, an increase in the total engine torque during this Preparation phase to avoid, are quick intervention to the realization of the setpoint torque to be set. With so-called quick intervention the engine torque can be instantaneous with the next upcoming injection or ignition or dismantled. In doing so, using the in the engine control filed engine torque models suitable Zündwinkeleingriffe and Ausblendstufen, the Suppression (suspension of injection) of individual cylinders specify a cylinder group, calculated. In particular, the ignition angle after late shifted to deteriorate the engine efficiency. Additionally, upon reaching the maximum allowed ignition retard targeted blanking of cylinders of a cylinder group made, so that the current target torque is realized as accurately as possible. Of the fast torque intervention adjusts the blanking and firing angle values continuously to the current conditions until the torque reserve, the for switching to the partial engine operation is necessary built has been.

Während beim Ein-Steuergeräte-Konzept alle Informationen zur korrekten Berechnung des (der) schnellen Momenteneingriffs (Momenteneingriffe) während der Vorbereitungsphase in dem Steuergerät zur Verfügung stehen, ist dies bei einem Mehr-Steuergeräte-Konzept, wie z. B. dem Zwei-Steuergeräte-Konzept, nicht ohne weiteres der Fall. Bei dem hier betrachteten Mehr-Steuergeräte-Konzept führt jedes der Steuergeräte die Momentenberechnung für den Gesamtmotor durch, d. h. jedes Steuergerät berechnet die Eingriffe so, als würde es diese für die Zylinder aller Zylindergruppen alleine durchführen. Ausblendungszustände für einzelne Zylinder werden für alle Zylinder des Verbrennungsmotors bestimmt und bereitgestellt. Hierbei wird bisher angenommen, dass die mehreren Steuergeräte mit ihren aktuellen Eingangsgrößen zum gleichen Ergebnis kommen, was die Ausblendstufen in den zugeordneten Zylindergruppen betrifft. Jedes Steuergerät blendet dann über ein festgelegtes Verteilungsmuster Zylinder der von ihm bedienten Zylindergruppe aus, so dass insgesamt die berechnende Soll-Ausblendstufe für den Gesamtmotor erreicht wird.While in the one-controller concept, all information for correctly calculating the fast torque intervention (s) during the preparation phase is available in the controller, this is the case with a multi-controller concept, such as a controller. As the two-controller concept, not readily the case. In the multi-control unit concept considered here, each of the control units carries out the torque calculation for the entire engine, ie each control unit calculates the interventions as if it were performing these alone for the cylinders of all cylinder groups. Blanking conditions for individual cylinders are determined and provided for all cylinders of the internal combustion engine. In this case, it has previously been assumed that the several control units with their current input variables arrive at the same result as regards the fade-out stages in the assigned cylinder groups. Each control unit Then, via a defined distribution pattern, the cylinder of the cylinder group it is servicing fades out, so that overall the calculating target skip level for the entire engine is achieved.

Bei Verwendung von mehreren Steuergeräten steht jedoch keinem der Steuergeräte eine Information über die aktuelle Ist-Ausblendstufe des Gesamtmotors zur Verfügung. Daher wird diese über eine geeignete Verzögerung der Gesamtsoll-Ausblendstufe nachgebildet und zur Zündwinkelberechnung he rangezogen. Aufgrund von systembedingten Abweichungen zwischen den jeweils aktuellen Luftfüllungsmengen in den Zylindern jeder Zylindergruppe kann es während der Vorbereitungsphase ohne weitere Abhilfemaßnahmen zu schnellen Momenteneingriffen mit unterschiedlichen Zündwinkelverstellungen und/oder Ausblendungen von Zylindern kommen. Da jedes der Steuergeräte annimmt, alle Zylinder des Verbrennungsmotors anzusteuern, obwohl dies bei dem betrachteten Mehr-Steuergeräte-Konzept tatsächlich nicht der Fall ist, kann dies dazu führen, dass von den mehreren Zylindergruppen bereitgestellte Teildrehmomente nicht das geforderte Gesamtmoment ergeben. Es können dadurch in der Vorbereitungsphase zum Umschalten zwischen zwei Motorbetriebsarten Einbrüche und Erhöhungen des abgegebenen Gesamtdrehmoments durch den schnellen Momenteneingriff auftreten, die den Antriebsstrang des Verbrennungsmotors zu Schwingungen anregen kann. Daraus resultieren Komforteinbußen können deutlich und für den Fahrer nicht akzeptabel sein.at However, use of multiple controllers is none of ECUs an information about the current actual skip level of the overall engine available. Therefore, this is about a appropriate delay the total target skip level simulated and the ignition angle calculation he pulled up. Due to systemic deviations between the current air filling quantities in the cylinders of each cylinder group can it during the preparation phase without further remedies To fast torque interventions with different Zündwinkelverstellungen and / or skips of cylinders. Since each of the controllers accepts to control all cylinders of the internal combustion engine, although this at the considered multi-ECU concept indeed not the case, this may cause of the several Cylinder groups provided partial torques not the required Total momentum result. It can thereby in the preparation phase for switching between two engine modes dips and raises of the delivered total torque by the fast torque intervention occur, causing the drive train of the internal combustion engine to oscillate can stimulate. As a result, comfort losses can be significant and for the driver not acceptable.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Synchronisieren eines Umschaltens zwischen Motorbetriebsarten zur Verfügung zu stellen, das bei einem Mehrsteuergerätekonzept Schwankungen des Gesamtdrehmoments während der Umschaltphase vermeidet, um ein momentenneutrales Umschalten zu erreichen bzw. das geforderte Sollmoment exakt einzustellen.It It is therefore an object of the present invention to provide a method for Synchronizing a switch between motor modes for disposal which, in a multi-control device concept variations in the Total torque during the switching phase avoids a torque-neutral switching to achieve or to set the required target torque exactly.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zum Synchronisieren eines Umschaltens zwischen einem Vollmotorbetrieb und einem Teilmotorbetrieb gemäß Anspruch 1 sowie durch das Motorsteuersystem gemäß Anspruch 8 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.These Task is by the method for synchronizing a switching between a full engine operation and a partial engine operation according to claim 1 and solved by the engine control system according to claim 8. Further advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.

Gemäß einem Aspekt ist ein Verfahren zum Vorbereiten eines Umschaltens von einer ersten Motorbetriebsart zu einer zweiten Motorbetriebsart, insbesondere zwischen einem Vollmotorbetrieb und einem Halbmotorbetrieb vorgesehen. Ein erstes Steuergerät zum Steuern einer ersten Zylindergruppe und ein zweites Steuergerät zum Steuern einer zweiten Zylindergruppe sind vorgesehen. Vor dem Umschalten wird in einer Vorbereitungsphase eine Drehmomentreserve durch Bereitstellen einer Luft-Füllungsmenge in den Zylindern der ersten und der zweiten Zylindergruppe aufgebaut und für jede der Zylindergruppen zum Beibehalten eines durch die Zylindergruppen bereitzustellenden Gesamtdrehmoments eine Ausblendstufe ermittelt, die angibt, wie viele Zylinder der entsprechenden Zylindergruppe ausgeblendet werden. Während der Vorbereitungsphase wird eine Angabe einer Ist-Luftfüllungsmenge der ersten Zylindergruppe von dem ersten Steuergerät detektiert und an das zweite Steuergerät übertragen, und es wird eine Angabe einer Ist-Luftfüllungsmenge der zweiten Zylindergruppe von dem zweiten Steuergerät detektiert und an das erste Steuergerät übertragen. Jedes der Steuergeräte führt abhängig von der jeweils erhaltenen Angabe der Ist-Luftfüllungsmenge der jeweils anderen Zylindergruppe eine Ermittlung des aktuellen Ausblendzustandes des Gesamtmotors durch.According to one Aspect is a method for preparing to switch from one first engine mode to a second engine mode, in particular provided between a full engine operation and a half engine operation. A first control unit for controlling a first cylinder group and a second control device for controlling a second cylinder group are provided. Before switching In a preparatory phase, a torque reserve is provided by an air-filling amount built in the cylinders of the first and second cylinder group and for each of the cylinder groups for maintaining one by the cylinder groups total torque to be provided determines a skip stage, which indicates how many cylinders of the corresponding cylinder group be hidden. While the preparation phase becomes an indication of an actual air charge quantity the first cylinder group detected by the first controller and transmitted to the second controller, and it is an indication of an actual air filling amount of second cylinder group detected by the second controller and to the first Transfer control unit. Each of the controllers leads dependent on the respectively obtained indication of the actual air filling amount of the other Cylinder group a determination of the current skip state of the Through the whole engine.

Das Verfahren wird in einem Motorsystem durchgeführt, bei dem mehrere Zylindergruppen durch jeweilige Steuergeräte angesteuert werden. Jedes der Steuergeräte steuert die Zylinder der entsprechenden Zylindergruppe so an, als würde es die Zylinder des gesamten Verbrennungsmotors ansteuern. Beim Aufbau der Drehmomentreserve in der Vorbereitungsphase wird die Luftfüllungsmenge gemäß einer vorgegebenen Soll-Luftfüllungsmenge erhöht, wobei es während des Aufbaus der Soll-Luftfüllungsmenge in den Zylindern beider Zylindergruppen zu Abweichungen bei der tatsächlichen Luftfüllungsmenge in den Zylindern zwischen den Zylindergruppen kommen kann. Diese werden als Veränderungen der jeweiligen Luftfüllungsmenge jedoch nur von dem jeweiligen Steuergerät erfasst. Da jedes der Steuergeräte jedoch bei der Ansteuerung der Zylinder der zugehörigen Zylindergruppe davon ausgeht, dass die erfasste Luftfüllungsmenge die Luftfüllungsmenge aller Zylinder des Verbrennungsmotors angibt, wird die Steuerung der Zylinder der jeweiligen Zylindergruppe unter dieser Annahme entsprechend durchgeführt. Bei einer Abweichung zwischen den Luftfüllungsmengen in den verschiedenen Zylindergruppen kann es daher zu Schwankungen des abgegebenen Gesamtdrehmomentes kommen, wenn die Zylinder der Zylindergruppen dadurch verschiedene Teildrehmomente bereitstellen. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn aufgrund der unterschiedlichen tatsächlichen Luftfüllungsmengen in den Zylindern mehrere Ausblendungen von Zylindern der mehreren Zylindergruppen in Folge auftreten, so dass in den Zylindergruppen kein Drehmoment bereitgestellt wird. Das vorgeschlagene Verfahren dient dazu, dass die Steuergeräte die tatsächlichen Ist-Luftfüllungsmenge für die jeweilige Zylindergruppe untereinander zur Verfügung stellen und während des Aufbauens der Drehmomentreserve die empfangene Angabe über die aktuelle Ist-Luftfüllungsmenge der jeweils anderen Zylindergruppe für eine geeignete Ansteuerung der entsprechend zugeordneten Zylindergruppen berücksichtigt, um insbesondere eine geeignete Steuerung des Ausblendzustands der Zylinder in den Zylindergruppen vorzunehmen.The method is performed in an engine system in which multiple cylinder groups are driven by respective controllers. Each of the controllers controls the cylinders of the corresponding cylinder group as if it were driving the cylinders of the entire engine. In building up the torque reserve in the preparation phase, the air charge amount is increased according to a predetermined target air charge amount, and during the build-up of the target air charge amount in the cylinders of both cylinder groups, deviations in the actual air charge amount in the cylinders between the cylinder groups may occur. However, these are detected as changes in the respective air filling quantity only by the respective control unit. However, since each of the controllers assumes, when the cylinders of the associated cylinder group are driven, that the detected air charge amount indicates the air charge amount of all the cylinders of the internal combustion engine, the control of the cylinders of the respective cylinder group is performed accordingly. Therefore, when there is a deviation between the amounts of air charge in the various cylinder groups, there may be variations in the total output torque when the cylinders of the cylinder groups thereby provide different partial torques. This may be the case, for example, if, due to the different actual amounts of air in the cylinders, there are multiple shut-offs of cylinders of the plurality of cylinder groups in a row, so no torque is provided in the cylinder groups. The proposed method serves to ensure that the control units provide the actual actual air charge quantity for the respective cylinder group with one another and, during the build-up of the torque reserve, the received information about the current actual air charge quantity of the respective other cylinder group for a suitable one Actuation of the corresponding assigned cylinder groups taken into account, in particular to make a suitable control of the Ausblendzustands the cylinder in the cylinder groups.

Weiterhin kann aus den Angaben über die aktuellen Ist-Luftfüllungsmengen der Zylindergruppen ein Mittelwert gebildet werden, der zur Ermittlung des Ausblendzustandes verwendet wird. Vorzugsweise wird der aktuelle Ausblendzustand der entsprechenden Zylindergruppe in den Steuergeräten abhängig von der detektierten Angabe über die Ist-Luftfüllungsmenge und der empfangenen Angabe über die Ist-Luftfüllungsmenge von einem gleichen Erfassungszeitpunkt oder Erfassungszeitraum ermittelt. Gemäß einer Ausführungsform wird die detektierte Angabe über die Ist-Luftfüllungsmenge um ein Übertragungsraster verzögert, bevor diese zur Ermittlung der Ausblendstufe verwendet wird.Farther can from the information about the current actual air filling quantities The cylinder groups are averaged to determine the Blanking state is used. Preferably, the current Blanking state of the corresponding cylinder group in the control units depends on the detected information about the actual air filling quantity and the received information about the actual air filling quantity determined from a same entry time or entry period. According to one embodiment the detected information is transmitted via the actual air filling quantity around a transmission grid delayed before it is used to determine the fade out level.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Motorsteuersystem zum Vorbereiten eines Umschaltens von einer ersten Motorbetriebsart zu einer zweiten Motorbetriebsart, insbesondere zwischen einem Vollmotorbetrieb und einem Halbmotorbetrieb, vorgesehen. Das Motorsteuersystem umfasst ein erstes Steuergerät zum Steuern einer ersten Zylindergruppe und ein zweites Steuerge rät zum Steuern einer zweiten Zylindergruppe, wobei die Steuergeräte über eine Kommunikationsverbindung miteinander verbunden sind. Das erste und das zweite Steuergerät sind ausgebildet, um vor dem Umschalten in einer Vorbereitungsphase eine Drehmomentreserve durch Bereitstellen einer Luft-Füllungsmenge in den Zylindern der ersten bzw. der zweiten Zylindergruppe aufzubauen und für jede der Zylindergruppen eine Ausblendstufe zu ermitteln, die angibt, wie viele Zylinder der entsprechenden Zylindergruppe auszublenden sind. Das erste Steuergerät ist ausgebildet, um während der Vorbereitungsphase eine Angabe einer Ist-Luftfüllungsmenge der ersten Zylindergruppe zu detektieren und von dem ersten Steuergerät an das zweite Steuergerät über die Kommunikationsverbindung zu übertragen. Entsprechend ist das zweite Steuergerät ausgebildet, um eine Angabe einer Ist-Luftfüllungsmenge der zweiten Zylindergruppe zu detektieren und von dem zweiten Steuergerät and das erste Steuergerät über die Kommunikationsverbindung zu übertragen, wobei jedes der Steuergeräte abhängig von der jeweils erhaltenen Angabe der Ist-Luftfüllungsmenge der jeweils anderen Zylindergruppe zur Ermittlung des aktuellen Ausblendzustandes der entsprechenden Zylindergruppe vorgesehen ist.According to one Another aspect is a motor control system for preparing a Switching from a first engine mode to a second engine mode, in particular between a full engine operation and a half engine operation, intended. The engine control system includes a first controller for controlling a first cylinder group and a second Steuerge advises to control a second cylinder group, wherein the control units via a Communication connection are interconnected. The first and the second controller designed to be in a preparatory phase before switching Torque reserve by providing an air-filling amount build up in the cylinders of the first and second cylinder group and for each of the cylinder groups to determine a skip level that indicates How many cylinders of the corresponding cylinder group are to be hidden. The first controller is trained to be around the preparation phase, an indication of an actual air filling quantity to detect the first cylinder group and from the first control unit to the second Control unit over the Communication link to transfer. Accordingly, the second controller is adapted to provide an indication an actual air charge amount to detect the second cylinder group and the second control unit and the first control unit over the To transmit communication link each of the controllers depends on the respectively obtained indication of the actual air filling amount of the other Cylinder group for determining the current skip state of the corresponding cylinder group is provided.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:preferred embodiments The present invention will now be described with reference to the accompanying drawings explained in more detail. It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung eines Verbrennungsmotors mit zwei von einem jeweiligen Steuergerät angesteuerten Zylindergruppen gemäß einem Zwei-Steuergeräte-Konzept; und 1 a schematic representation of an internal combustion engine with two controlled by a respective control unit cylinder groups according to a two-ECU concept; and

2 zeigt ein schematisches Diagramm zur Veranschaulichung der Berechnung von Soll-Ausblendstufen in den zwei Steuergeräten. 2 shows a schematic diagram illustrating the calculation of target Ausblendstufen in the two controllers.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand eines konkreten Beispiels für einen Verbrennungsmotor mit zwei Zylindergruppen, die jeweils durch ein eigenes Steuergerät gesteuert werden, veranschaulicht. 1 zeigt ein Verbrennungsmotorsystem 1 mit einer ersten Zylindergruppe 2 mit sechs Zylindern 3 und einer zweiten Zylindergruppe 4 mit ebenfalls sechs Zylindern 3. Die erste Zylindergruppe 2 wird durch ein erstes Steuergerät 5 und die zweite Zylindergruppe 4 wird durch ein zweites Steuergerät 6 angesteuert. Die Ansteuerung der Zylinder 3 erfolgt in bekannter Weise, indem Parameter wie Einspritzmenge, Zündwinkel, Einspritzzeitpunkt, Luftfüllungsmenge und dgl. entsprechend einer z. B. durch den Fahrer vorgegebenen Soll-Drehmomentenvorgabe berücksichtigt werden. Die Steuerung der Zylinder 3 einer Zylindergruppe 2, 4 erfolgt durch das entsprechend zugeordnete Steuergerät 5, 6 im Wesentlichen unabhängig von der anderen Zylindergruppe 2, 4.The present invention will now be illustrated with reference to a concrete example of an internal combustion engine with two cylinder groups, each controlled by its own control unit. 1 shows an internal combustion engine system 1 with a first cylinder group 2 with six cylinders 3 and a second cylinder group 4 also with six cylinders 3 , The first cylinder group 2 is by a first controller 5 and the second cylinder group 4 is through a second controller 6 driven. The control of the cylinders 3 takes place in a known manner by parameters such as injection quantity, ignition angle, injection timing, air filling quantity and the like. According to a z. B. by the driver predetermined target torque specification can be considered. The control of the cylinders 3 a cylinder group 2 . 4 is done by the corresponding assigned control unit 5 . 6 essentially independent of the other cylinder group 2 . 4 ,

Jede der Zylindergruppen 2, 4 stellt ein Teildrehmoment als Antriebsdrehmoment zur Verfügung, so dass insgesamt ein Gesamtantriebsdrehmoment bereitgestellt wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel trägt jede der Zylindergruppen 2, 4 im Vollmotorbetrieb (VMB) zu etwa gleichen Teilen zu dem Gesamtdrehmoment bei. Während beim Vollmotorbetrieb alle Zylinder der Zylindergruppen 2, 4 von dem jeweiligen Steuergerät 5, 6 angesteuert werden, ist beim Halbmotorbetrieb (HMB) vorgesehen, die zweite Zylindergruppe 4, gesteuert durch das zweite Steuergerät 6, abzuschalten, so dass kein Drehmoment von der zweiten Zylindergruppe 4 bereitgestellt wird, und das Gesamtantriebsdrehmoment ausschließlich von der ersten Zylindergruppe 2 bereitgestellt werden muss. In die Zylinder 3 der zweiten Zylindergruppe 4 wird dann kein Kraftstoff mehr eingespritzt, so dass diese keinen Beitrag zum Gesamtantriebsdrehmoment leisten. Der Umschaltvorgang soll drehmomentenneutral erfolgen, so dass er für den Fahren unmerklich erfolgt.Each of the cylinder groups 2 . 4 provides a partial torque as drive torque so that overall, a total drive torque is provided. In the illustrated embodiment, each of the cylinder groups carries 2 . 4 in full engine operation (VMB) at approximately equal parts to the total torque. During full engine operation all cylinders of the cylinder groups 2 . 4 from the respective control unit 5 . 6 to be controlled, is provided in half-engine operation (HMB), the second cylinder group 4 controlled by the second controller 6 , turn off, so no torque from the second cylinder group 4 and the total drive torque exclusively from the first cylinder group 2 must be provided. Into the cylinders 3 the second cylinder group 4 then no fuel is injected, so that they make no contribution to the total drive torque. The switching should be torque neutral, so that it is imperceptible for driving.

Die Steuergeräte 5, 6 sind über eine geeignete Kommunikationsverbindung 7, wie z. B. einen CAN-Bus miteinander verbunden, um eine Umschaltinformation zu empfangen, die signalisiert, dass z. B. von einem Vollmotorbetrieb zu einem Halbmotorbetrieb oder zurück umgeschaltet werden soll. Ein Umschalten erfolgt bei einem Vorliegen bestimmter Bedingungen, wie z. B. dass das angeforderte Soll-Drehmoment unter ein bestimm tes Drehmoment absinkt und dgl. In den Steuergeräten 5, 6 kann dazu entweder direkt eine Angabe über das aktuelle Soll-Drehmoment zur Verfügung gestellt werden, oder ein entsprechendes Signal, das einen vorzunehmenden Umschaltvorgang zu dem Halbmotorbetrieb signalisiert. Jedes der Steuergeräte 5, 6 steht mit einem jeweiligen der Zylindergruppe zugeordneten System zur Füllungserfassungen z. B. mit Hilfe eines Luftmassensensors 8 in Verbindung, um eine Angabe über die in die Zylinder strömende Luftmenge zu erhalten.The controllers 5 . 6 are via a suitable communication link 7 , such as B. a CAN bus connected to each other to receive a switching information that indicates that z. B. should be switched from a full engine operation to a half-engine operation or back. Switching takes place in the presence of certain conditions, such. B. that the requested target torque drops below a bestimm tes torque and the like. In the control units 5 . 6 can do this either directly an indication of the current setpoint torque can be made available, or a corresponding signal that signals a changeover operation to be made to the half-engine operation. Each of the controllers 5 . 6 is associated with a respective cylinder group assigned to the system for filling detections z. B. with the aid of an air mass sensor 8th to get an indication of the amount of air flowing into the cylinders.

In 2 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Synchronisieren des Umschaltens zwischen einem Vollmotorbetrieb und einem Halbmotorbetrieb dargestellt. Das Verfahren wird im wesentlichen synchron in beiden Steuergeräten 5, 6 durchgeführt. Daher werden zwei entsprechende Flussdiagramme nebeneinander dargestellt. In einem ersten Schritt S1 wird abgefragt, ob ein Wechsel der Betriebsart vorgenommen werden soll. Dies kann durch Angabe des geforderten Solldrehmoments, das mit einem Schwellwert verglichen wird, oder anhand eines Umschaltsignals erfolgen. Soll eine Umschaltung vorgenommen werden, wird in einem nachfolgenden Schritt S2 eine Soll-Luftfüllungsmenge bereitgestellt oder ermittelt, die dem Aufbau einer Drehmomentenreserve dient. Die Soll-Luftfüllungsmenge entspricht beim Umschalten zwischen einem Vollmotorbetrieb zu einem Halbmotorbetrieb etwa dem Doppelten der Luftfüllungsmenge, die vor dem Starten des Umschaltvorgangs in den Zylindern 3 vorgesehen war, um eine Verdopplung des an der entsprechenden Zylindergruppe 2, 4 abzurufendes Drehmoments zu erreichen. Die Drehmomentenreserve soll gemäß diesem Zwei-Steuergeräte-Konzept in den Zylindern 3 beider Zylindergruppen 2, 4 gleichermaßen aufgebaut werden, damit die Ansteuerung einer Zylindergruppe 2, 4 durch eines der Steuergeräte 5, 6 in Kenntnis der Ansteuerung der jeweils anderen Zylindergruppe 2, 4 durch das andere Steuergerät 5, 6 vorgenommen werden kann. Dadurch kann gewährleistet werden, dass das geforderte Gesamtdrehmoment während der Vorbereitungsphase zum Umschalten stetig verläuft.In 2 FIG. 3 is a schematic representation of one embodiment of a method of synchronizing the switch between full engine operation and half engine operation. The process becomes essentially synchronous in both controllers 5 . 6 carried out. Therefore, two corresponding flowcharts are displayed side by side. In a first step S1, it is queried whether a change of the operating mode should be made. This can be done by specifying the required setpoint torque, which is compared with a threshold value, or by means of a switching signal. If a changeover is to be made, in a subsequent step S2, a desired air charge quantity is provided or determined, which serves to build up a torque reserve. The target air charge amount when switching between a full engine operation to a half engine operation is about twice the air charge amount before starting the switching operation in the cylinders 3 was intended to double the at the corresponding cylinder group 2 . 4 To reach the torque to be called. The torque reserve should according to this two-controller concept in the cylinders 3 both cylinder groups 2 . 4 alike, so that the control of a cylinder group 2 . 4 through one of the control units 5 . 6 in knowledge of the control of the other cylinder group 2 . 4 through the other control unit 5 . 6 can be made. This can ensure that the required total torque runs steadily during the preparation phase for switching.

Anschließend wird in einem Schritt S3 die Luftmenge in jeder Zylindergruppe durch das entsprechende Steuergerät 5, 6 mit Hilfe des Systems zur Füllungserfassung (Luftmassensensor 8) erfasst, um die aktuelle Ist-Luftfüllungsmenge in den Zylindern 3 der jeweiligen Zylindergruppe 2, 4 zu bestimmen. Danach wird in einem Schritt S4 eine Angabe über die jeweilige Ist-Luftfüllungsmenge zwischen den Steuergeräten für die Zylindergruppen ausgetauscht. D. h., das erste Steuergerät 5 erhält neben der Ist-Luftfüllungsmenge der zugeordneten ersten Zylindergruppe 2 auch die Ist-Luftfüllungsmenge der zweiten Zylindergruppe 4 von dem zweiten Steuergerät 6. Umgekehrt empfängt das zweite Steuergerät 6 neben der Ist-Luftfüllungsmenge der zugeordneten zweiten Zylindergruppe 4 auch die Ist-Luftfüllungsmenge der ersten Zylindergruppe 2 von dem ersten Steuergerät 5.Subsequently, in a step S3, the amount of air in each cylinder group by the corresponding control unit 5 . 6 with the help of the system for filling detection (air mass sensor 8th ) to the current actual air charge in the cylinders 3 the respective cylinder group 2 . 4 to determine. Thereafter, in a step S4, an indication of the respective actual amount of air charge is exchanged between the control units for the cylinder groups. That is, the first controller 5 receives next to the actual air filling amount of the assigned first cylinder group 2 also the actual air charge quantity of the second cylinder group 4 from the second controller 6 , Conversely, the second controller receives 6 in addition to the actual air filling quantity of the assigned second cylinder group 4 also the actual air filling quantity of the first cylinder group 2 from the first controller 5 ,

Als Angabe über die Ist-Luftfüllungsmengen kann beispielsweise ein Basismoment, das von der Ist-Luftfüllungsmenge abhängt, übertragen werden. Der Zusammenhang zwischen Gefordertem Gesamtdrehmoment und Basismoment ergibt sich wie folgt: Gefordertes Gesamtdrehmoment = Basismoment·Ausblendungswirkungsgradaktuell·Zündwinkelwirkungsgradsoll As an indication of the actual air-filling quantities, for example, a base torque that depends on the actual air-filling quantity can be transmitted. The relationship between required total torque and base torque is as follows: Demanded total torque = base torque · Dimming efficiency current · ignition angle should

Für die weitere Beschreibung der Ausführungsform wird angenommen, dass als Angabe des Ist-Luftfüllungsmenge das Basismoment verwendet wird. In einem Schritt S5 wird nun in jedem der Steuergeräte 5, 6 die jeweilige Soll-Ausblendstufe und der entsprechende Zündwinkel abhängig von dem Basismoment der jeweils zugeordneten Zylindergruppe und von dem Basismoment der jeweils anderen Zylindergruppe, die von deren Steuergerät 5, 6 empfangen worden ist, ermittelt.For the further description of the embodiment, it is assumed that the base torque is used as an indication of the actual air filling quantity. In a step S5 is now in each of the control units 5 . 6 the respective desired Ausblendstufe and the corresponding ignition angle depending on the base torque of the respective associated cylinder group and the base torque of the other cylinder group, the control unit of which 5 . 6 has been received.

Vorzugsweise wird in jedem Steuergerät 5, 6 ein Mittelwert aus den Angaben über die Basismomente beider Zylindergruppen gebildet. D. h. z. B. wird in jedem Steuergerät 5, 6 ein Mit telwert aus dem aktuellen Basismoment der eigenen zugeordneten Zylindergruppe und aus dem empfangenen aktuellen Basismoment der jeweils anderen Zylindergruppe gebildet. Auf Grundlage des so geschätzten aktuellen Basismomentes wird dann die o. a. Berechnung der entsprechenden Soll-Ausblendstufe und des entsprechenden Zündwinkels vorgenommen.Preferably, in each controller 5 . 6 a mean value formed from the information on the basic moments of both cylinder groups. D. hz B. will be present in each control unit 5 . 6 a middle value formed from the current base torque of the own assigned cylinder group and from the received current base torque of the respective other cylinder group. Based on the thus estimated current base torque then the above calculation of the corresponding target Ausblendstufe and the corresponding ignition angle is made.

Bei der Berechnung der Soll-Ausblendstufe kann berücksichtigt werden, dass zur Übertragung die Angabe des Basismoments der jeweils anderen Zylindergruppe eine Übertragungszeitdauer benötigt wird, so dass bei der Berechnung des Mittelwerts in jedem Steuergerät die eigene zugeordnete Angabe des Basismoments "verzögert" bereitgestellt wird, um den Mittelwert aus den Basismomenten zu einem bestimmten Zeitpunkt bzw. Zeitfenster zu bilden. Daher wird in jedem Steuergerät 5, 6 das aktuelle Basismoment zu vorgegebenen Zeitpunkten bzw. Zeitfenstern ermittelt. Das in jedem Steuergerät ermittelte Basismoment wird zwischengespeichert und im wesentlichen gleichzeitig an das andere Steuergerät übertragen. Weiterhin wird im wesentlichen gleichzeitig ein Basismoment von dem anderen Steuergerät 5, 6 empfangen, die zu einem vorangehenden Zeitpunkt bzw. Zeitfenster ermittelt worden ist und die mit dem zwischengespeicherten Basismoment für die Ermittlung der Ausblendstufe verwendet wird. Das nächste ermittelte Basismoment kann das zuvor zwischengespeicherte Basismoment ersetzen. Dadurch werden für die Ermittlung der Ausblendstufe nur Basismomente verwendet, die von den Steuergeräten etwa gleichzeitig ermittelt worden sind, so dass Ungenauigkeiten aufgrund Abweichungen, die durch eine zeitversetzte Erfassung hervorgerufen werden, minimiert werden können. Zwischen den Zeitpunkten bzw. Zeitfenstern ist eine Zeitdauer vorgesehen, die mindestens der Zeitdauer für eine Übertragung der Angabe des Basismoments entspricht, vorzugsweise genau der Zeitdauer des Übertragungsrasters entspricht.When calculating the target skip level, it can be taken into account that a transmission time duration is required for the transmission of the base torque of the respective other cylinder group, so that in the calculation of the mean value in each control device the dedicated assigned value of the base torque "delayed" is provided to form the mean of the basic moments at a specific time or time window. Therefore, in every control unit 5 . 6 the current base torque determined at predetermined times or time windows. The base torque determined in each control unit is temporarily stored and transmitted to the other control unit substantially simultaneously. Furthermore, a base torque from the other control device becomes substantially simultaneously 5 . 6 received, which has been determined at a previous time or window and which is used with the buffered base torque for determining the fade out. The next determined base torque can replace the previously cached base torque. This will only determine Basismo for determining the skip level used at the same time by the controllers, so that inaccuracies due to deviations caused by a time-delayed detection can be minimized. Between the times or time windows, a time period is provided which corresponds at least to the time duration for a transmission of the indication of the basic torque, preferably corresponds exactly to the time duration of the transmission grid.

Die Berechnung der Soll-Ausblendstufe in jedem Steuergerät 5, 6 erfolgt gemäß einem aus der Stand der Technik bekannten Verfahren. Dabei wird der Koeffizient aus gefordertem Drehmo ment für den schnellen Momenteneingriff und dem Mittelwert des Basismoments von 1 subtrahiert und mit der Gesamtzylinderzahl multipliziert. Das Ergebnis wird abgerundet und stellt die Soll-Ausblendstufe für das entsprechende Steuergerät dar. Da das Soll-Drehmoment für den schnellen Momenteneingriff auf beiden Steuergeräten gleich ist, gilt dies auch für die berechnete Soll-Ausblendstufe.The calculation of the target skip level in each controller 5 . 6 takes place according to a method known from the prior art. The coefficient is subtracted from the required torque for the fast torque intervention and the mean value of the basic torque of 1 and multiplied by the total number of cylinders. The result is rounded off and represents the target skip level for the corresponding control unit. Since the setpoint torque for the fast torque intervention is the same on both control units, this also applies to the calculated target skip stage.

In Schritt S6 wird abgefragt, ob die Drehmomentenreserve aufgebaut ist, d. h. ob z. B. die Soll-Luftfüllungsmenge in jeder der Zylindergruppen erreicht worden ist. Ist dies der Fall, kann die Umschaltung zu dem Halbmotorbetrieb (Schritt S7) durchgeführt werden, falls nicht, wird zurück zu Schritt S3 gesprungen und das Basismoment erneut bestimmt, um anschließend daraus gemäß dem oben beschriebenen Verfahren die aktuelle Soll-Ausblendstufe zu bestimmen.In Step S6 is queried as to whether the torque reserve is built up is, d. H. whether z. B. reaches the target air filling amount in each of the cylinder groups has been. If this is the case, the switchover to the half-engine operation (Step S7) if not, will return jumped to step S3 and the base torque redetermined to subsequently from that according to the above described method to determine the current target skip level.

Das oben beschriebene Verfahren lässt sich im Prinzip bei jeder Zylinderausblendung eines Verbrennungsmotors mit einer Mehrzahl von Zylindergruppen anwenden, die durch ein jeweiliges Steuergerät angesteuert werden. Um das geforderte Gesamtdrehmoment, das durch die einzelnen Teildrehmomente gebildet wird, auch während einer Zylinderausblendung beizubehalten, ist es zu jedem Zeitpunkt notwendig, dass jedes Steuergerät die zugeordnete Zylindergruppe unter der Annahme ansteuert, dass die übrigen Zylindergruppen ebenfalls auf Grundlage der verfügbaren Information angesteuert werden, d. h. so angesteuert werden, als würden die Berechnungen nur von einem Steuergerät in Kenntnis aller Eingangsgrößen durchgeführt.The method described above in principle at every cylinder suppression of an internal combustion engine apply with a plurality of cylinder groups by a respective control unit be controlled. To the required total torque, by the individual partial torques is formed, even during a To maintain cylinder blanking, it is necessary at all times that every control unit controls the assigned cylinder group on the assumption that the remaining Cylinder groups are also controlled based on the available information, d. H. be driven as if the calculations were only from a control unit with knowledge of all input variables.

Claims

Method for synchronization of injection suppression in multi-control device concepts, in particular for preparing a switchover between two engine operating modes, in particular between a full engine operation and a half engine operation, wherein a first control device ( 5 ) for controlling a first cylinder group and a second control device ( 6 ) for controlling a second cylinder group ( 4 ), wherein before switching in a preparation phase, a torque reserve by providing an air-filling amount in the cylinders ( 3 ) of the first and second cylinder groups ( 2 . 4 ) and for each of the cylinder groups ( 2 . 4 ) for maintaining a target total torque to be provided by the cylinder groups, a blanking stage is determined which indicates how many cylinders of the corresponding cylinder group ( 2 . 4 ), characterized in that during the preparation phase an indication of an actual air charge quantity of the first cylinder group ( 2 ) from the first controller ( 5 ) is detected and to the second control device ( 6 ), and an indication of an actual air charge amount of the second cylinder group (FIG. 4 ) from the second controller ( 6 ) is detected and to the first control unit ( 5 ), each of the control devices ( 5 . 6 ) depending on the respectively obtained indication of the actual air charge quantity of the respective other cylinder group ( 2 . 4 ) a determination of the current skip state of the corresponding cylinder group ( 2 . 4 ).

Method according to Claim 1, characterized in that the first and the second control unit ( 5 . 6 ) the respective current skip state depending on the information about the actual air filling quantity of the respectively assigned cylinder group ( 2 . 4 ) determine.

A method according to claim 2, characterized in that from the information about the current actual air-filling quantities of the cylinder groups ( 2 . 4 ) an average is formed, which is used to determine the Ausblendzustandes.

Method according to one of claims 2 and 3, characterized in that the current Ausblendzustand the corresponding cylinder group ( 2 . 4 ) in the control units ( 5 . 6 ) is determined depending on the detected information about the actual air filling amount and the received information about the actual air filling amount of a same detection time or detection period.

Method according to claim 4, characterized in that that the detected information is about the actual air filling quantity delayed by a transmission grid, before it is used to determine the fade out level.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that as an indication of the actual air filling amount in the respective control unit ( 5 . 6 ) determined base torque is used.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the switching between the operating modes is carried out as soon as by both control devices ( 5 . 6 ) detected actual air-filling amounts of a predetermined target air-filling amount correspond.

An engine control system for preparing a switch between engine operating modes, in particular between a full engine operation and a half engine operation, wherein a first control device ( 5 ) for controlling a first cylinder group ( 2 ) and a second control device ( 6 ) for controlling a second cylinder group ( 4 ) are provided, the control devices ( 5 . 6 ) via a communication connection ( 7 ), wherein the first and the second control device ( 5 . 6 ) are adapted to, before switching in a preparation phase, a reserve of torque by providing an air-filling amount in the cylinders ( 3 ) of the first and second cylinder groups ( 2 . 4 ) and for each of the cylinder groups ( 2 . 4 ) determine a skip level that indicates how many cylinders of the corresponding cylinder group ( 2 . 4 ) are faded out, characterized in that the first control unit ( 5 ) is formed in order during the preparation phase, an indication of an actual air filling amount of the first cylinder group ( 2 ) and from the first control unit ( 5 ) to the second control device ( 6 ) via the communication link ( 7 ), and the second controller ( 6 ) is configured to provide an indication of an actual air charge quantity of the second cylinder group ( 4 ) and from the second control unit ( 6 ) and the first control device ( 5 ) via the communication link ( 7 ), each of the control units ( 5 . 6 ) depending on the respectively obtained indication of the actual air charge quantity of the respective other cylinder group ( 2 . 4 ) for determining the current skip state of the corresponding cylinder group ( 2 . 4 ) is provided.

Motor control system according to claim 8, characterized in that the control devices ( 5 . 6 ) each with an air mass sensor ( 8th ) associated with the corresponding cylinder group ( 2 . 4 ) and one measured value each to the control units ( 5 . 6 ), wherein the control units determine the actual air charge quantity or the base torque as a function of the respective measured value.

Motor control system according to claim 8 or 9, characterized in that the control devices ( 5 . 6 ) each with an intake manifold pressure sensor ( 8th ), wherein the intake manifold pressure sensor ( 8th ) is formed to the intake manifold pressure of the respective control unit associated cylinder group ( 2 . 4 ) and to measure the control units ( 5 . 6 ), wherein the control units determine the actual air charge quantity or the base torque depending on the respective measured value.