-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines Verbrennungsvorganges
einer Brennkraftmaschine und ein Steuergerät.
-
Aus
DE 19727866 C2 ist
eine Einrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine bekannt. Die Einrichtung
weist eine Brennkraftmaschine mit einer Drosselklappe in einem Ansaugtrakt
und mit einem Abgasrückführventil
in einer Abgasrückführung auf, bei
der eine erste Vorsteuereinrichtung vorgesehen ist, deren Steuergröße die Abgasrückführrate ist,
und der als Stellglied das Abgasrückführventil zugeordnet ist. Es
ist eine zweite Vorsteuereinrichtung vorgesehen, deren Steuergröße die Abgasrückführrate ist, und
der als Stellglied der Drosselklappe zugeordnet ist. Weiterhin ist
ein erster Regler vorgesehen, dessen Regelgröße die Abgasrückführrate ist,
und dem als Stellglied das Abgasrückführventil zugeordnet ist.
-
Aus
DE 10 2005 009 104
B3 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern einer
Brennkraftmaschine bekannt. Vor oder während einer Zwischenkompression
um den oberen Totpunkt eines Kolbens einer Brennkraftmaschine bei
Ladungswechsel wird eine vorgegebene erste Kraftstoffmasse in den
Brennraum des jeweiligen Zylinders zugemessen. Während der Zwischenkompression
werden innerhalb eines vorgegebenen ersten Kurbelwellenwinkelfensters
Messwerte des Drucks in den Brennraum mittels eines Zylinderdrucksensors
erfasst. Ein Maß für einen
Umsetzungsgrad der ersten Kraftstoffmasse wird abhängig von
den erfassten Messwerten des Drucks und Referenzwerten des Drucks
ermittelt, die charakteristisch sind für den entsprechenden Druckverlauf
in dem Brennraum, wenn kein Kraftstoff zugemessen wird.
-
Aus
GB 2313927 A ist
ein Verfahren zur Regelung einer Abgasrückführung für eine Brennkraftmaschine bekannt.
Abhängig
von Betriebsparametern wird ein Soll-Einspritzzeitpunkt festgelegt
und der tatsächliche
Einspritzzeitpunkt erfasst. Zudem wird eine Abgasrückführrate in
Abhängigkeit
von Betriebsparametern wie z. B. der Drehzahl, der Ansaugluftmasse
und der eingespritzten Kraftstoffmenge ermittelt. Die Abgasrückführrate wird
in Abhängigkeit von
der Abweichung zwischen dem Soll-Einspritzzeitpunkt und dem tatsächlichen
Einspritzzeitpunkt ermittelt.
-
Aus
DE 19631112 A1 ist
eine Steuervorrichtung für
Verbrennungsmotoren bekannt. Die Steuervorrichtung ist so beschaffen,
dass bei Erfassung einer Veränderung
der Betriebsbedingungen des Motors oder bei einer Beschleunigung
eine Verzögerung der
Kraftstoffeinspritzzeitpunktsteuerung vorhergesagt wird. In Übereinstimmung
mit einer Differenz zwischen einem tatsächlichen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt
und einem vorhergesagten Soll-Kraftstoffeinspritzzeitpunkt wird
ein Soll-EGR-Bereich,
d. h. eine Abgasrückführmenge
oder Abgasrückführrate korrigiert.
-
Es
ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Regeln eines Verbrennungsvorganges
und ein Steuergerät
zur Durchführung
des Verfahrens bereitzustellen, wobei eine präzisere Regelung, insbesondere
der Abgasrückführung, erreicht
wird.
-
Die
Aufgabe der Erfindung wird durch das Verfahren gemäß Patentanspruch
1 und durch das Steuergerät
gemäß Patentanspruch
8 gelöst.
-
Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
-
Ein
Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass zur Regelung des Verbrennungsvorganges
die Einspritzung verändert
wird, um die Verbrennung in Richtung auf den Sollwert zu bewegen,
wobei ein Teil der Änderung
der Einspritzung in einen Adaptionswert für die Regelung der Abgasrückführung überführt wird,
um die Verbrennung in Richtung auf den Sollwert zu bewegen.
-
Auf
diese Weise wird eine verbesserte Anpassung der Abgasrückführung erreicht,
um einen Zeitpunkt der Verbrennung der Brennkraftmaschine in Richtung
auf einen Sollwert zu bewegen.
-
In
der erfindungsgemäßen Ausführungsform wird
für die
Regelung der Einspritzung ein Regelverfahren mit einem proportionalen
Anteil und mit einem integrierenden Anteil verwendet, wobei das
Vergleichsergebnis zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Zeitpunktes
der Verbrennung verwendet wird, um den proportionalen Anteil und/oder
den integrierenden Anteil zu korrigieren.
-
In
der erfindungsgemäßen Ausführungsform wird
mindestens ein Teil des integrierenden Anteils des Regelverfahrens
für die
Einspritzung in einen Adaptionswert für die Regelung der Abgasrückführung überführt, um
die Verbrennung in Richtung auf den Sollwert zu bewegen. Der entsprechende
integrierende Anteil des Regelverfahrens für den Zeitpunkt der Einspritzung
wird entsprechend angepasst. Auf diese Weise ist eine optimierte
Anpassung der Abgasrückführung zur
Regelung des Zeitpunktes der Verbrennung möglich.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
wird als Adaptionswert für
die Regelung der Abgasrückführung ein
adaptiver Wert einer Öffnungsfläche eines Abgasrückführungsventils
verwendet.
-
Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die schematischen
Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
-
1 eine
Brennkraftmaschine mit einer Steuereinrichtung und
-
2 ein
Blockschaltbild der Steuereinrichtung.
-
1 zeigt
eine Brennkraftmaschine, die einen Ansaugtrakt 1 mit einer
Drosselklappe 10 und einen Motorblock 2, der wenigstens
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 21 und mit der Kurbelwelle 23 verbunden.
Weiterhin ist ein Zylinderkopf 3 vorgesehen, in dem ein
Ventilantrieb mit mindestens einem Einlassventil 30, einem
Auslassventil 31 und jeweils ein dem Einlassventil 30 zugeordneter
Ventilantrieb 32a und ein dem Auslassventil 31 zugeordneter
Ventilantrieb 32b angeordnet ist. Die Ventilantriebe 32a, 32b umfassen
jeweils eine nicht dargestellte Nockenwelle mit einer Übertragungseinrichtung,
die den Nockenhub auf das Einlassventil 30 bzw. das Auslassventil 31 überträgt. Alternativ
kann auch je ein elektromagnetischer Aktor vorgesehen sein, der
den Ventilhubverlauf des Ein- bzw. Auslassventils 30, 31 steuert.
-
In
dem Zylinderkopf 3 ist ein Einspritzventil 33 und
eine Zündkerze 34 eingebracht.
Abhängig von
der gewählten
Ausführungsform
kann auf die Zündkerze 34 verzichtet
werden. Das Einspritzventil 33 ist so angeordnet, dass
der Kraftstoff di rekt in den Innenraum des Zylinders 20 eingespritzt
wird. Das Einspritzventil 33 kann aber auch so angeordnet sein,
dass der Kraftstoff in den Ansaugtrakt 1 eingespritzt wird.
Die Brennkraftmaschine kann auch als selbstzündende Brennkraftmaschine ausgebildet sein.
Die Brennkraftmaschine umfasst weiterhin einen Abgastrakt 4,
in dem ein Katalysator 40 angeordnet ist. Die Brennkraftmaschine
hat eine Abgasrückführeinrichtung 5 mit
einem Abgasrückführrohr 50, das
von dem Abgastrakt 4 zu dem Ansaugtrakt 1 geführt ist.
In dem Abgasrückführrohr 50 ist
ein Abgasrückführventil 51 angeordnet.
Das Abgasrückführventil 51 ist
als Hubventil ausgebildet. Es kann jedoch beispielsweise als Klappe
ausgebildet sein. Weiterhin ist ein Steuergerät 6 für die Brennkraftmaschine vorgesehen,
dem Sensoren zugeordnet sind, die verschiedene Messgrößen erfassen
und jeweils den Messwert der Messgröße ermitteln. Das Steuergerät 6 ermittelt
abhängig
von mindestens einer Messgröße ein oder
mehrere Stellsignale, die jeweils ein Stellgerät steuern.
-
Die
Sensoren können
in Form eines Pedalstellungsgebers 71, der eine Pedalstellung
PV des Fahrpedals 7 erfasst, in Form eines Drosselklappenstellungsgebers 11,
der einen Öffnungsgrad
THR der Drosselklappe 10 erfasst, in Form eines Luftmassenmessers 12,
der einen Luftmassenstrom MAF erfasst und/oder in Form eines Saugrohrdrucksensors 13, der
einen Saugrohrdruck MAP erfasst, in Form eines Temperatursensors 14,
der eine Ansauglufttemperatur TAL erfasst, in Form eines Drehzahlgebers 24, der
eine Drehzahl N der Kurbelwelle 23 erfasst, in Form einer
Sauerstoffsonde 41, die den Restsauerstoffgehalt des Abgases
erfasst und die diesem eine Luftzahl LAM zuordnet und in Form eines
Stellungsgebers 52, der den Öffnungsgrad EGRV_AV des Abgasrückführventils 51 erfasst,
ausgebildet sein. Weiterhin ist ein Körperschallsensor 60 vorgesehen,
der ebenfalls mit dem Steuergerät 6 verbunden
ist.
-
Anstelle
des Körperschallsensors 60 oder zusätzlich kann
auch ein Zylinderdrucksensor 61 vorgesehen sein, der direkt
den Druckverlauf im Zylinder erfasst und damit einen Schwerpunkt
der Verbrennung ermitteln kann.
-
Je
nach Ausführungsform
der Erfindung können
auch weniger als die genannten Sensoren oder auch zusätzliche
Sensoren vorhanden sein.
-
Betriebsgrößen umfassen
die Messgrößen sowie
von diesen abgeleitete Größen. Die
Steuergeräte
umfassen jeweils einen Stellentrieb und ein Stellglied. Der Stellentrieb
ist ein elektromotorischer Antrieb, ein elektromagnetischer Antrieb
oder ein mechanischer Antrieb. Die Stellglieder sind als Drosselklappe 10,
als Abgasrückführventil 51,
als Einspritzventil 33, als Zündkerze 34 oder als
Verstelleinrichtung zum Verstellen des Ventilhubs der Ein- oder Auslassventile 30, 31 ausgebildet.
-
Das
Steuergerät 6 ist
vorzugsweise als elektronische Motorsteuerung ausgebildet, wobei
abhängig
von der Ausführungsform
auch mehrere Steuergeräte
vorhanden sein können,
die über
Daten- und Steuerleitungen oder beispielsweise über ein Bussystem miteinander
in Verbindung stehen.
-
Das
Steuergerät 6 dient
zur Steuerung der Brennkraftmaschine, insbesondere zur Steuerung der
Einspritzung von Kraftstoff in die Brennkraftmaschine. Zur Festlegung
der Kraftstoffmenge und zur Festlegung des Einspritzzeitpunktes,
zu dem der Kraftstoff von dem Einspritzventil 33 in den
Zylinder eingespritzt wird, wird vom Steuergerät 6 ein gewünschtes
Drehmoment abhängig
von dem Fahrpedalwert PV und der Drehzahl N ermittelt. Vorzugsweise
erfolgt das Ermitteln des gewünschten
Drehmoments über
ein Kennfeld, das vom Fahrpedalwert PV und von der Drehzahl N abhängt. Abhängig von
der gewählten
Ausführungsform
kann das Kennfeld zusätzlich
von weiteren Be triebsgrößen, wie
der Ansauglufttemperatur, einer Kühlwassertemperatur oder einer Öltemperatur
abhängen.
-
Zusätzlich ermittelt
das Steuergerät 6 mithilfe
eines zweiten Kennfeldes einen Sollwert für eine Abgasrückführrate,
die ebenfalls von dem gewünschten
Drehmoment und der Drehzahl abhängt.
Die Kennfeldwerte des zweiten Kennfeldes können bezüglich des Wirkungsgrades der
Brennkraftmaschine und bezüglich
der NOx-Emissionen optimiert sein.
-
Eine
Brennkraftmaschine mit Benzin-Direkteinspritzung wird in vorgegebenen
Betriebsbereichen, so z. B. in Teillast, mit einem inhomogenen sehr
mageren Luft-Kraftstoff-Gemisch und hoher Abgasrückführrate (bis zu 50%) betrieben.
Um die Konvertierung der NOx-Emissionen
durch den Katalysator 4 zu gewährleisten, wird die Brennkraftmaschine in
vorgegebenen Zeitabständen
(z. B. 1 Minute) mit einem homogenen Luft-Kraftstoff-Gemisch und einer niedrigen
Abgasrückführrate (z.
B. kleiner als 10%) betrieben. Daher können die Kennfeldwerte in dem zweiten
Kennfeld zusätzlich
von einer Betriebsweise der Brennkraftmaschine abhängig, d.
h. abhängig von
einem homogenen oder einem inhomogenen Betrieb abgelegt sein.
-
Weiterhin
kann das Steuergerät 6 einen
Beobachter aufweisen, der durch physikalische Modellbildung des
Ansaugtraktes 1 und der Abgasrückführeinrichtung 5 einen
Schätzwert
des rückgeführten Abgasmassenstromes
durch das Abgasrückführrohr 50,
einen Schätzwert
eines Abgasgegendrucks in dem Abgastrakt 4, einen Schätzwert des
Umgebungsdrucks und gegebenenfalls einen Schätzwert des Saugrohrdrucks berechnet.
-
Das
Steuergerät 6 ermittelt
mithilfe des Körperschallsensors 60 oder
des Zylinderdrucksensors 61 den Zeitpunkt der Verbrennung
bzw. einen Schwerpunkt der Verbrennung. Der Schwerpunkt der Verbrennung
kann beispielsweise mit dem Zeitpunkt gleichgesetzt werden, zu dem
ein maximaler Körperschall
erfasst wird oder ein maximaler Druck im Zylinder während ei nes
Verbrennungstaktes herrscht. Abhängig
von der gewählten
Ausführungsform
kann auch ein korrelierender Zeitversatz zwischen dem Schwerpunkt
der Verbrennung und dem Druckschwerpunkt berücksichtigt werden. Der korrelierende
Zeitversatz kann mithilfe von Referenzmessungen ermittelt werden.
-
Abhängig von
dem Schwerpunkt der Verbrennung und einem vorgegebenen zeitlichen Schwerpunkt
der Verbrennung kann ein Einspritzmengen-Korrekturwert ermittelt
werden. Dazu kann beispielsweise auch ein Regler vorgesehen sein,
der beispielsweise einen P-, einen I- und/oder einen D-Anteil aufweist.
Der Einspritzmengen-Korrekturwert kann auch abhängig von einem Kennfeld ermittelt
werden. Bevorzugt erfolgt das Ermitteln des Einspritzmengen-Korrekturwerts
bezogen auf den jeweiligen aktuellen Lastpunkt, der beispielsweise
durch ein gewünschtes
Drehmoment vorgegeben sein kann.
-
Alternativ
oder zusätzlich
können
auf entsprechende Weise auch ein Abgasrückführraten-Korrekturwerte und/oder
ein Einspritzbeginnwinkel-Korrekturwert zum Korrigieren eines Einspritzbeginnwinkels
einer Einspritzung ermittelt werden und ebenso wie der Einspritzmengen-Korrekturwert
im Speicher des Steuergerätes 6 für den weiteren
Betrieb der Brennkraftmaschine gespeichert werden. Bei Betrieb eines
Benzinmotors bei λ =
1 kann anstelle der Einspritzung auch die Zündung korrigiert werden.
-
Die
Abgasrückführrate,
die Einspritzmenge und der Einspritzbeginn werden in der Weise adaptiert,
dass der Schwerpunkt der Verbrennung in Richtung auf einen gewünschten
Soll-Zeitpunkt verschoben
wird.
-
2 zeigt
in einer schematischen Blockdarstellung einen Ausschnitt der Funktionen,
die das Steuergerät 6 ausführt. Ein
Sollwert für
den Zeitpunkt des Verbrennungsschwerpunktes und ein gemessener Zeitpunkt
für den
Verbrennungsschwerpunkt werden einer ersten Vergleichseinheit 100 zugeführt. Die Ver gleichseinheit 100 liest
den Sollwert für
den Zeitpunkt des Verbrennungsschwerpunktes aus einem Kennfeld aus
oder das Steuergerät 6 berechnet
den Sollwert aus Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine und übermittelt
den Sollwert an die Vergleichseinheit 100. Die erste Vergleichseinheit 100 ermittelt
die Differenz zwischen dem Sollwert des Zeitpunktes des Verbrennungsschwerpunktes
und dem gemessenen Zeitpunkt des Verbrennungsschwerpunktes und gibt
die Differenz an einen Regler 101 weiter. Die Vergleichseinheit 100 kann
in einer einfachen Ausführungsform
als Addiereinheit ausgebildet sein, wobei der Sollwert des Zeitpunktes
des Verbrennungsschwerpunktes mit einem positiven Wert und der gemessene
Zeitpunkt des Verbrennungsschwerpunktes mit einem negativen Wert
addiert werden. Auf diese Weise wird mit einfachen Mitteln ein Differenzwert
errechnet. Abhängig
von der gewählten
Ausführungsform
kann die Vergleichseinheit 100 auch eine andere Funktionsweise
aufweisen.
-
Der
Regler 101 ist beispielsweise als Proportional- und Integralregler
ausgebildet, dessen Aufgabe darin besteht, einen Korrekturwert für die Einspritzung,
beispielsweise einen Korrekturwert für den Start der Einspritzung,
zu ermitteln. Der proportionale Anteil berücksichtigt die Differenz multipliziert
mit einem festgelegten Faktor. Der integrierende Anteil summiert
die Differenzen einer festgelegten Anzahl von vorhergehenden Differenzen
auf, die einzeln mit Faktoren oder in Summe mit Faktoren bewertet
sind. Die Aufgabe des Reglers 101 besteht darin, den Eingangswert,
der von der Vergleichseinheit 100 zugeführt wird, zu minimieren.
-
Der
Differenzwert wird beim proportionalen Anteil und beim integrierenden
Anteil I des Reglers 101 berücksichtigt und daraus ein Korrekturwert
für die
Einspritzung berechnet. Zur Berechnung des Korrekturwertes abhängig vom
Differenzwert sind Formeln und/oder Kennfelder abgelegt, die zusätzlich zum
Korrekturwert noch Betriebsparameter der Brennkraftmaschine berücksichtigen.
Der Korrekturwert kann beispielsweise die Kraftstoffmenge, d. h.
z. B. die Zeitdauer der Einspritzung, und den Startpunkt der Einspritzung
beeinflussen. Mithilfe des oder der berechneten Korrekturwerte für den Start
der Einspritzung und/oder die Zeitdauer der Einspritzung steuert
das Steuergerät 6 die
entsprechenden Stellglieder an, um den Start der Einspritzung und/oder die
Dauer der Einspritzung zu ändern.
In diesem Fall werden die Einspritzventile in entsprechender Weise vom
Steuergerät 6 angesteuert.
-
Weiterhin
ermittelt der Regler 101 einen Adaptionswert 58,
der einem zweiten Regler 102 zugeführt wird. Der Adaptionswert
dient dazu, wenigstens einen Teil des Regeleingriffs, d. h. des
Korrekturwertes der Einspritzregelung, die durch die Abweichung vom
Verbrennungsschwerpunkt erzeugt wird, in die Regelung der Abgasrückführung zu übertragen.
-
Der
zweite Regler 102 dient dazu, die Abgasrückführrate in
der Weise anzupassen, dass ein Sollwert für die Abgasrückführrate eingehalten
wird. Zudem dient der zweite Regler dazu, wenigstens einen Teil
der Abweichung vom Verbrennungsschwerpunkt auszuregeln, sodass der
Zeitpunkt des Verbrennungsschwerpunktes dem Sollwert des Zeitpunktes des
Verbrennungsschwerpunktes angenähert
wird. Der Adaptionswert gibt an, ob der gemessene Zeitpunkt des
Verbrennungsschwerpunktes in Richtung früh oder in Richtung spät gegenüber dem
Sollwert des Verbrennungsschwerpunktes verschoben ist. Der zweite
Regler 102 korrigiert abhängig vom Adaptionswert 58 die
Ansteuerwerte für
das Abgasrückführventil 51.
Die korrigierten Ansteuerwerte werden vom Steuergerät 6 in
entsprechender Weise an das Abgasrückführventil 51 weitergegeben.
Der zweite Regler 102 erhält als ersten Eingangswert 55 eine gemessene
Abgasrückführrate und
als zweiten Eingangswert 56 einen Sollwert für die Abgasrückführrate.
Der Sollwert für
die Abgasrückführrate ist
beispielsweise in einem Kennfeld abhängig von Betriebsparametern
der Brennkraftmaschine abgelegt. Aus dem Vergleich zwischen dem
Sollwert und dem gemessenen Wert für die Abgasrückführrate wird
ein Korrekturwert 57 zur An steuerung des Abgasrückführventils 51 in
einer Berechnungseinheit 103 ermittelt. Der Korrekturwert
zur Ansteuerung des Abgasrückführventils 51 wird
von dem Steuergerät 6 verwendet,
um die Ansteuerung des Abgasrückführventils 51 entsprechend
zu korrigieren. Der Adaptionswert 58, der vom ersten Regler 101,
dem zweiten Regler 102, zur Verfügung gestellt wird, wird bei
der Berechnung des Korrekturwertes entsprechend berücksichtigt.
Der Adaptionswert kann beispielsweise beim Sollwert der Abgasrückführrate oder
bei der gemessenen Abgasrückführrate berücksichtigt
werden, um eine entsprechende Korrektur des Korrekturwertes zu erreichen.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
wird der Adaptionswert bei der Berücksichtigung eines maximalen
Ventilquerschnittes des Abgasrückführventils 51 berücksichtigt.
Dazu wird der Adaptionswert 58 in einer Skaliereinheit 104 in
eine entsprechende Ventilfläche
umgerechnet und einer Addiereinheit 105 zugeführt. Die
Addiereinheit 105 erhält
als weiteren Eingangswert einen maximalen Ventilquerschnitt des Rückführventils 51.
Die Addiereinheit 105 berechnet aus dem maximalen Ventilquerschnitt
und der adaptierten Ventilfläche 63 einen
korrigierten maximalen Ventilquerschnitt 64 und leitet
diesen an die Berechnungseinheit 103 weiter. Die Berechnungseinheit 103 berücksichtigt
bei der Berechnung des Korrekturwertes für die Ansteuerung des Rückführventils neben
dem Sollwert für
die Abgasrückführrate die
gemessene Abgasrückführrate und
den korrigierten maximalen Ventilquerschnitt des Rückführventils.
In der Berechnungseinheit 103 sind entsprechende Formeln
und/oder Kennfelder abgelegt, mit denen aufgrund des Sollwertes
der Abgasrückführrate und der
gemessenen Abgasrückführrate und
des korrigierten maximalen Ventilquerschnittes und abhängig von
Betriebsparametern der Brennkraftmaschine einen Korrekturwert 57 für die Ansteuerung
des Rückführventils 51 berechnet
wird.
-
Dazu
werden beispielsweise der Massenstrom mithilfe eines physikalischen
Modells berechnet, der vom Rückführventil 51 vom
Abgastrakt in den Ansaugtrakt zurückgeführt wird. Der Massenstrom hängt vom
Druck vor und vom Druck nach dem Rückführventil ab und dem maximalen Öffnungsquerschnitt
des Rückführventils.
Somit wird der vom Regler 101 bereitgestellte Adaptionswert
in Form eines korrigierten maximalen Ventilquerschnittes bei der Bestimmung
des Massenstroms und damit bei der Ansteuerung des Rückführventils
berücksichtigt.
Die Berechnungseinheit 103 ermittelt aus einem gewünschten
Massenstrom, der von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine abhängt, einen
gewünschten
Ventilöffnungsquerschnitt
und einen Öffnungswinkel
des Ventils. Wird nun der maximale Ventilquerschnitt des Rückführventils
verändert,
so muss ein größerer Öffnungswinkel
des Ventils angesteuert werden, um den gleichen Massenstrom zu erhalten.
-
Wird
beispielsweise der korrigierte maximale Ventilquerschnitt verringert,
so führt
dies zu einer größeren Öffnung
des Rückführventils 51.
Dadurch wird dann der Verbrennungsschwerpunkt in Richtung spät verschoben,
was zur Folge hätte,
dass der Start der Einspritzung wieder in Richtung auf den ursprünglichen
Wert geführt
wird.
-
Der
Verbrennungsschwerpunkt kann sich beispielsweise dadurch verschieben,
dass das Abgasrückführventil 51 verkokt
und damit der tatsächliche,
maximale Ventilquerschnitt reduziert wird. Da diese Reduzierung
von der Berechnungseinheit 103 nicht erfasst wird, wird
von der Berechnungseinheit 103 fälschlicherweise ein zu großer Massenstrom des
Abgasrückführventils
berechnet, der jedoch aufgrund der Verkokung durch das Abgasrückführventil nicht
bereitgestellt wird. Somit reduziert sich die tatsächliche
Abgasrückführrate gegenüber der
berechneten Abgasrückführrate.
Damit erfolgt der Zeitpunkt des Verbrennungsschwerpunktes zu einer
früheren zeitlichen
Position, d. h. bei einem früheren
Kurbelwellenwinkel gemessen als es erwartet wird. Dieser Effekt
wird bei dem Regler 101 sehr schnell durch einen späteren Zeitpunkt
des Starts der Einspritzung korrigiert.
-
Ein
Teil des Korrekturwertes des ersten Reglers 101 wird beim
ersten Regler 101 reduziert und in Form des Adaptionswertes
an den zweiten Regler 102 weitergegeben. Beispielsweise
wird der proportionale Anteil des Reglers 101 und/oder
der integrierenden Anteil des Reglers 101 reduziert und
in Form des Adaptionswertes an den zweiten Regler 102 weitergegeben.
In einer ersten Ausführungsform
wird nur ein Teil des integrierenden Anteils des ersten Reglers 101 reduziert
und in Form des Adaptionswertes an den zweiten Regler 102 weitergegeben.
Der Adaptionswert wird abhängig
von abgelegten Skalierungstabellen von der Skalierungseinheit 104 in
eine entsprechende Querschnittsfläche des Abgasrückführventils
umgerechnet.
-
In
dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sollte
zur Korrektur des verkokten Abgasrückführventils die maximale Querschnittsfläche des
Abgasrückführventils
verringert werden. In entsprechender Weise wird der Adaptionswert
von der Skaliereinheit 104 in eine Ventilquerschnittsfläche umgerechnet
und mit einem negativen Wert dem Addierer 105 zugeführt. Der
reduzierte maximale Ventilquerschnitt führt bei der Berechnungseinheit 103 zu
einer größeren Öffnung des
Ventils. Dadurch wird dann der Verbrennungsschwerpunkt nach spät verschoben,
was den Start der Einspritzung wieder zurück zum ursprünglichen
Wert führt.
-
Der
Korrekturwert des ersten Reglers 101, insbesondere der
proportionale Anteil und/oder der integrierende Anteil des ersten
Reglers 101 sollte von Zeit zu Zeit, d. h. beispielsweise
in festgelegten Zeitabständen,
reduziert werden und in Form des Adaptionswerts an den zweiten Regler 102 weitergegeben werden.
Auf diese Weise wird erreicht, dass der Korrekturwert des ersten
Reglers 101, insbesondere der integrierende Anteil des
ersten Reglers 101 adaptiert wird und an den zweiten Regler 102,
d. h. an die Regelung der Abgasrückführrate übergeben
wird. Beispielsweise kann als Zeitabstand eine Minute angesetzt
werden. Beispielsweise werden bei der Bil dung des Adaptionswertes,
10% des P- und/oder des I-Anteils des Reglers 101 betragsmäßig reduziert
und als Adaptionswert an den zweiten Regler 102 übergeben.
-
In
einer weiteren Ausführungsform überwacht
das Steuergerät 6,
beispielsweise mit Hilfe eines Füllstandssensors
im Tank, ob der Tank für
die Aufnahme von Kraftstoff, mit dem die Brennkraftmaschine mit
Kraftstoff versorgt wird, aufgefüllt,
d. h. betankt wurde. Ist dies der Fall, so wird beispielsweise für eine festgelegte
Betriebsdauer der Brennkraftmaschine die Bildung und Weitergabe
eines Adaptionswertes an den zweiten Regler 102 unterbunden.
In einer weiteren Ausführungsform
wird nach dem Betanken des Tanks überprüft, ob insbesondere die I-Anteile
des ersten Reglers, d. h. des Regelverfahrens für die Einspritzung, unter einer
festgelegten Schwelle liegen. Verändern sich die I-Anteile des
Regelverfahrens für
die Einspritzung schneller als mit der festgelegten Schwelle erlaubt,
so geht man davon aus, dass sich die Kraftstoffqualität geändert hat.
-
Somit
werden für
eine festgelegte Betriebsdauer oder eine festgelegte Anzahl von
Kilometern, die ein Fahrzeug mit der Brennkraftmaschine zurücklegt,
keine Adaptionswerte gebildet und an den zweiten Regler 102 weitergegeben.
Erst wenn die festgelegte Betriebsdauer und/oder die festgelegte
Anzahl der Kilometer erfüllt
wurde und/oder die zeitliche Änderung
der I-Anteile des Regelverfahrens unter die festgelegte Schwelle
gesunken sind, werden wieder Adaptionswerte vom ersten Regler 101 gebildet
und an den zweiten Regler 102 weitergegeben. Somit wird
ein Anteil des Adaptionswertes, der der veränderten Kraftstoffqualität zugeschrieben
werden kann, bei der Bildung des Adaptionswertes nicht berücksichtigt.
Somit wird vermieden, dass sich eine Veränderung der Kraftstoffqualität auf die
Regelung der Abgasrückführung, insbesondere
auf Parameter des Modells der Abgasrückführung auswirkt.