DE102007061732A1 - Internal combustion engine operating method for motor vehicle, involves plausibilizing parameter determined in function level to control engine and another parameter determined in function monitoring level to monitor engine's function - Google Patents

Internal combustion engine operating method for motor vehicle, involves plausibilizing parameter determined in function level to control engine and another parameter determined in function monitoring level to monitor engine's function Download PDF

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Abstract

The method involves injecting fuel in two partial injections. A parameter characterizing energy conversion in an internal combustion engine (1) e.g. momentum efficiency factor, of each partial injection determined in a function level for controlling the engine and another parameter characterizing the energy conversion determined in a function monitoring level for monitoring proper function i.e. function level, of the engine are plausibilized with each other. A value of difference between the parameters is verified when a preset threshold is exceeded. Independent claims are also included for the following: (1) a computer program comprising instructions for executing a method for operating an internal combustion engine (2) a control device for an internal combustion engine of a motor vehicle.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, bei dem Kraftstoff in mindestens zwei Teileinspritzungen eingespritzt und eine die Energieumsetzung in der Brennkraftmaschine charakaterisierende Größe, insbesondere ein Momentenwirkungsgrad, der jeweiligen Teileinspritzung ermittelt wird.The The invention relates to a method for operating an internal combustion engine, at the fuel injected in at least two partial injections and one that characterizes the energy conversion in the internal combustion engine Size, in particular a moment efficiency, the respective partial injection is determined.

Die Erfindung betrifft ferner eine Brennkraftmaschine sowie ein Steuergerät für eine Brennkraftmaschine. Darüberhinaus betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Computerprogramm für ein Steuergerät einer Brennkraftmaschine.The The invention further relates to an internal combustion engine and a control unit for an internal combustion engine. In addition concerns the present invention also a computer program for a control unit of an internal combustion engine.

Ein Betriebsverfahren und ein Steuergerät des vorstehend genannten Typs sind bereits aus der DE 10 2004 048 008 A1 bekannt. Das dort beschriebene Verfahren wird beispielsweise zu der Überwachung eines Istdrehmoments eingesetzt, das von der Brennkraftmaschine abgegeben wird. Die beschriebene Berücksichtigung des Momentenwirkungsgrads von Teileinspritzungen ermöglicht eine genaue Überwachung des Istdrehmoments.An operating method and a control device of the aforementioned type are already known from DE 10 2004 048 008 A1 known. The method described there is used, for example, to monitor an actual torque which is output by the internal combustion engine. The described consideration of the torque efficiency of partial injections allows accurate monitoring of the actual torque.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Betriebsverfahren und ein Steuergerät der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass eine noch präzisere und zuverlässigere Überwachung des Betriebs der Brennkraftmaschine möglich ist.It Object of the present invention, an operating method and a control unit of the type mentioned above to improve that even more precise and reliable monitoring the operation of the internal combustion engine is possible.

Diese Aufgabe wird bei dem Betriebsverfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine in einer Funktionsebene zur Steuerung der Brennkraftmaschine ermittelte erste charakaterisierende Größe, insbesondere ein erster Momentenwirkungsgrad, der jeweiligen Teileinspritzung und eine in einer Funktionsüberwachungsebene zur Überwachung einer ordnungsgemäßen Funktion der Brennkraftmaschine, insbesondere zur Überwachung der Funktionsebene, ermittelte zweite charakaterisierende Größe, insbesondere ein zweiter Momentenwirkungsgrad, der jeweiligen Teileinspritzung miteinander plausibilisiert werden.These Task is in the operating method of the type mentioned solved according to the invention that one in a functional level for controlling the internal combustion engine determined first characterizing size, in particular a first torque efficiency, the respective partial injection and one in a functional monitoring level for monitoring a proper function of the internal combustion engine, in particular for monitoring the functional level second characterizing size, in particular a second torque efficiency, the respective partial injection be plausibilized with each other.

Die erste im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens betrachtetete Betriebsebene, die Funktionsebene, sieht eine Verarbeitung der den Betrieb der Brennkraftmaschine steuernden Größen vor und dient unmittelbar zur Bildung von Ansteuersignalen, mit denen die Brennkraftmaschine bzw. sie steuernde Stellglieder angesteuert werden, um den Betrieb der Brennkraftmaschine zu beeinflussen.The first in the context of the method according to the invention considered operating level, the functional level, sees a processing the sizes controlling the operation of the internal combustion engine before and is used directly for the formation of drive signals, with which the internal combustion engine or they controlling actuators controlled be to influence the operation of the internal combustion engine.

Zusätzlich zu der Funktionsebene ist erfindungsgemäß auch eine Funktionsüberwachungsebene vorgehen, welche beispielsweise unter Verwendung einer zu der Funktionsebene redundanten Signalverarbeitung oder auch von die Prozesse der Funktionsebene repräsentierenden Modellen vorteilhaft eine Überwachung der ordnungsgemäßen Funktion des Steuergeräts bzw. der Funktionsebene ermöglicht, wodurch eine im Vergleich zu herkömmlichen Systemen gesteigerte Zuverlässigkeit gegeben ist.additionally to the functional level is also according to the invention a function monitoring level, which, for example using redundant signal processing to the functional level or also by the processes representing the functional level Models advantageous to monitor the proper Function of the control unit or functional level, which increases compared to conventional systems Reliability is given.

Erfindungsgemäß wird bevorzugt als die Energieumsetzung in der Brennkraftmaschine charakaterisierende Größe der Teileinspritzung der Momentenwirkungsgrad der betreffenden Teileinspritzung betrachtet; es ist jedoch auch denkbar, andere geeignete, die Energieumsetzung in der Brennkraftmaschine charakaterisierende Größen zu betrachten.According to the invention preferably as the energy conversion in the internal combustion engine charakaterisierende Size of the partial injection of the torque efficiency considered the relevant partial injection; it is, however conceivable, other suitable, the energy conversion in the internal combustion engine to consider characaterizing quantities.

In Verwirklichung der erfindungsgemäßen zumindest teilweise redundanten Signalverarbeitung wird ein erster Momentenwirkungsgrad für eine Teileinspritzung in der Funktionsebene beispielsweise direkt für Steuerzwecke ermittelt, z. B. um eine zukünftig einzuspritzende Kraftstoffmenge und dergleichen zu berechnen. Zusätzlich hierzu wird vorteilhaft zu Überwachungszwecken in der Funktionsüberwachungsebene ein zweiter Momentenwirkungsgrad für die betreffende Teileinspritzung ermittelt, der dieselbe pyhsikalische Bedeutung hat wie der erste Momentenwirkungsgrad der Funktionsebene, jedoch aufgrund seiner Ermittlung in der Funktionsüberwachungsebene i. d. R. andersartig erhalten wird als der erste Momentenwirkungsgrad der Funktionsebene. Die Ermittlung des zweiten Momentenwirkungsgrads in der Funktionsüberwachungsebene erfolgt nämlich bevorzugt unter Verwendung von vereinfachten Modellen und erfordert daher üblicherweise einen geringeren Rechenaufwand als die in der Funktionsebene durchgeführte Ermittlung des ersten Momentenwirkungsgrads.In Realization of the invention at least partially redundant signal processing becomes a first torque efficiency for a partial injection in the functional level, for example, directly determined for tax purposes, eg. For example, one in the future to calculate the amount of fuel to be injected and the like. additionally this is advantageous for monitoring purposes in the function monitoring level a second torque efficiency for the relevant partial injection which has the same physical significance as the first one Torque efficiency of the functional level, but due to its Determination in the function monitoring level i. d. R. different is obtained as the first moment efficiency of the functional level. The Determination of the second torque efficiency in the function monitoring level Namely, preferably using simplified Models and therefore usually requires a lower Computing effort than that performed in the functional level Determination of the first torque efficiency.

Die erfindungsgemäße Plausibilisierung des Momentenwirkungsgrads ermöglicht vorteilhaft eine Aussage darüber, ob das in der Funktionsüberwachungsebene verwendete vereinfachte Modell zur Ermittlung des zweiten Momentenwirkungsgrads hinreichend gut übereinstimmt mit den in der Funktionsebene verwendeten realen Betriebsparametern. In diesem Fall kann z. B. davon ausgegangen werden, dass keine Fehler vorliegen und weiterhin ein sicherer Betrieb der Brennkraftmaschine möglich ist. Bei herkömmlichen Systemen, die nicht über die erfindungsgemäße Plausibilisierung verfügen, kann ein fehlerbedingtes Abweichen der Momentenwirkungsgrade nicht bzw. allenfalls zu einem späteren Zeitpunkt erkannt werden, so dass basierend auf einem fehlerhaften zweiten Momenenwirkungsgrad bereits weitere, abgeleitete Größen falsch berechnet werden, bevor der Fehler erkannt wird.The plausibility check of the torque efficiency according to the invention advantageously makes it possible to determine whether the simplified model used in the function monitoring level for determining the second torque efficiency agrees reasonably well with the real operating parameters used in the function level. In this case, z. B. be assumed that there are no errors and continue safe operation of the internal combustion engine is possible. In conventional systems that do not have the plausibility check according to the invention, an error-related deviation of the torque efficiencies can not or at most be recognized at a later time, so based on a faulty second torque efficiency already calculated, derived variables incorrect before the error is detected.

Die erfindungsgemäße Plausibilisierung kann einer besonders bevorzugten und wenig rechenintensiven Variante des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens zufolge dadurch erfolgen, dass ein Betrag der Differenz zwischen dem ersten Momentenwirkungsgrad und dem zweiten Momentenwirkungsgrad auf das Überschreiten eines vorgebbaren Schwellwerts überprüft wird.The Plausibilisierung invention can one particularly preferred and less computationally intensive variant of the invention Operating procedure, that an amount of the Difference between the first moment efficiency and the second Torque efficiency checked for exceeding a predetermined threshold becomes.

Eine weitere sehr vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens sieht vor, dass – sofern eine erfolgreiche Plausibilisierung vorliegt – der in der Funktionsebene ermittelte erste Momentenwirkungsgrad auch in der Funktionsüberwachungsebene verwendet wird. Das heißt, anstelle des modellbasiert ermittelten zweiten Momentenwirkungsgrads kann die Funktionsüberwachungsebene nach einer erfolgreichen Plausibilisierung den seither in der Funktionsebene ermittelten ersten Momentenwirkungsgrad übernehmen und für weitere Berechnungen verwenden, ohne dass die Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine beeinträchtigt ist. Ggf. durch das zur Ermittlung des zweiten Momentenwirkungsgrads verwendete vereinfachte Modell verursachte Fehler können sich somit nicht beliebig kumulieren und zu Folgefehlern führen, weil nach einer erfolgreichen Plausibilisierung auf den Wert des ersten Momentenwirkungsgrads aus der Funktionsebene zurückgegriffen wird, der üblicherweise besser mit den realen Betriebsabläufen übereinstimmt.A Another very advantageous embodiment of the invention Operating procedure provides that - if successful Plausibility is present - that in the functional level determined first torque efficiency also in the function monitoring level is used. That is, instead of the model-based determined second torque efficiency may be the functional monitoring level after a successful plausibility check since then in the functional level assumed first torque efficiency and use for further calculations without the operational safety the internal combustion engine according to the invention impaired is. Possibly. by that for determining the second torque efficiency used simplified model can cause errors thus, they do not cumulate randomly and lead to consequential errors, because after a successful plausibility check on the value of the first torque efficiency from the functional level recourse which usually complies better with real-world operations.

Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens sieht vor, dass bei einer fehlerhaften Plausibilisierung eine vorzugsweise mehrstufige Fehlerreaktion eingeleitet wird. Erfindungsgemäß kann in einer ersten Stufe der Fehlerreaktion eine Betriebsart der Brennkraftmaschine eingestellt werden, bei der keine mit dem plausibilisierten Momentenwirkungsgrad korrespondierende Teileinspritzung vorgesehen ist, so dass eine ggf. fehlerhafte Berechnung des Momentenwirkungsgrads nicht oder nur unwesentlich für den weiteren Betrieb ins Gewicht fällt.A another particularly preferred embodiment of the invention Operating procedure provides that in case of a faulty plausibility a preferably multi-stage error reaction is initiated. According to the invention in a first stage of the error reaction, an operating mode of the internal combustion engine be set, in which no corresponding to the plausibility torque efficiency Partial injection is provided, so that a possibly incorrect calculation the torque efficiency is not or only slightly for the further operation is significant.

Sofern auch nach einer derartigen Maßnahme und/oder einer vorgebbaren Wartezeit keine erfolgreiche Plausibilisierung der betrachteten Werte für den Momentenwirkungsgrad möglich ist, kann einer weiteren Erfindungsvariante zufolge in einer zweiten Stufe der Fehlerreaktion ein von der Brennkraftmaschine abgegebenes Drehmoment auf einen vorgebbaren Maximalwert begrenzt werden, insbesondere um ein unerwünschtes Beschleunigen der Brennkraftmaschine im Fehlerfalle zu vermeiden. Alternativ oder ergänzend kann auch ein Reset eines die Brennkraftmaschine steuernden Steuergeräts ausgelöst werden.Provided even after such a measure and / or a predefinable Waiting time no successful plausibility check of the considered Values for the torque efficiency is possible, can according to another variant of the invention in a second Stage of the error reaction emitted by the internal combustion engine Torque can be limited to a predetermined maximum value, in particular to an undesirable acceleration of the internal combustion engine to avoid in case of failure. Alternative or supplementary can also trigger a reset of the internal combustion engine controlling the controller become.

Die erfindungsgemäße Ermittlung des zweiten Momentenwirkungsgrads in der Funktionsüberwachungsebene kann dadurch weiter in ihrer Präzision gesteigert werden, dass ein Kraftstoffdruck in einem Kraftstoffspeicher der Brennkraftmaschine berücksichtigt wird. Hierdurch wird der Tatsache Rechnung getragen, dass bei einem höheren Kraftstoffdruck eine bessere Kraftstoffzerstäubung in einem Brennraum stattfindet und dementsprechend ein gesteigerter Momentenwirkungsgrad gegeben ist.The Inventive determination of the second torque efficiency in the functional monitoring level can thereby continue in Their precision increases that fuel pressure considered in a fuel storage of the internal combustion engine becomes. This takes into account the fact that at a higher fuel pressure better fuel atomization takes place in a combustion chamber and accordingly an increased Torque efficiency is given.

Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms, das auf einem Computer beziehungsweise einer Recheneinheit eines Steuergeräts ablauffähig und zur Ausführung des Verfahrens geeignet ist. Das Computerprogramm kann beispielsweise auf einem elektronischen Speichermedium abgespeichert sein, wobei das Speichermedium seinerseits zum Beispiel in dem Steuergerät enthalten sein kann.From Of particular importance is the realization of the invention Procedure in the form of a computer program running on a computer or an arithmetic unit of a control unit executable and is suitable for carrying out the method. The computer program can for example be stored on an electronic storage medium For example, the storage medium in the control unit may be included.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung beziehungsweise Darstellung in der Beschreibung beziehungsweise in der Zeichnung.Further Features, applications and advantages of the invention result from the following description of exemplary embodiments of the invention, which are illustrated in the figures of the drawing. All described or illustrated features form for itself or in any combination the subject of the invention, independently from its summary in the claims or their relationship and regardless of theirs Formulation or presentation in the description or in the drawing.

In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:

1 ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemässen Brennkraftmaschine, 1 a schematic block diagram of an inventive internal combustion engine,

2 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens, und 2 a flowchart of an embodiment of the inventive method, and

3 ein Funktionsdiagramm einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens. 3 a functional diagram of another embodiment of the inventive method.

In der 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 eines Kraftfahrzeugs dargestellt, bei der ein Kolben 2 in einem Zylinder 3 hin- und herbewegbar ist. Der Zylinder 3 ist mit einem Brennraum 4 versehen, der unter anderem durch den Kolben 2, ein Einlassventil 5 und ein Auslassventil 6 begrenzt ist. Mit dem Einlassventil 5 ist ein Ansaugrohr 7 und mit dem Auslassventil 6 ist ein Abgasrohr 8 gekoppelt.In the 1 is an internal combustion engine 1 a motor vehicle shown in which a piston 2 in a cylinder 3 is reciprocable. The cylinder 3 is with a combustion chamber 4 provided, inter alia, by the piston 2 , an inlet valve 5 and an exhaust valve 6 is limited. With the inlet valve 5 is an intake pipe 7 and with the exhaust valve 6 is an exhaust pipe 8th coupled.

Im Bereich des Einlassventils 5 und des Auslassventils 6 ragt ein Einspritzventil 9 in den Brennraum 4, über das Kraftstoff in den Brennraum 4 eingespritzt werden kann. In dem Abgasrohr 8 ist ein Katalysator 12 untergebracht, der der Reinigung der durch die Verbrennung des Kraftstoffs entstehenden Abgase dient. Das Einspritzventil 9 ist über eine Druckleitung mit einem Kraftstoffspeicher 13 verbunden. In entsprechender Weise sind auch die Einspritzventile der anderen Zylinder der Brennkraftmaschine 1 mit dem Kraftstoffspeicher 13 verbunden. Der Kraftstoffspeicher 13 wird über eine Zuführleitung mit Kraftstoff versorgt. Hierzu ist eine vorzugsweise mechanische Kraftstoffpumpe vorgesehen, die dazu geeignet ist, den erwünschten Druck in dem Kraftstoffspeicher 13 aufzubauen.In the area of the inlet valve 5 and the exhaust valve 6 protrudes an injection valve 9 in the combustion chamber 4 , about the fuel in the combustion chamber 4 can be injected. In the exhaust pipe 8th is a Ka talysator 12 housed, which is used to clean the resulting from the combustion of the fuel exhaust gases. The injection valve 9 is via a pressure line with a fuel tank 13 connected. In a corresponding manner, the injection valves of the other cylinders of the internal combustion engine 1 with the fuel storage 13 connected. The fuel storage 13 is supplied via a supply line with fuel. For this purpose, a preferably mechanical fuel pump is provided which is adapted to the desired pressure in the fuel tank 13 build.

Weiterhin ist an dem Kraftstoffspeicher 13 ein Drucksensor 14 angeordnet, mit dem der Druck in dem Kraftstoffspeicher 13 messbar ist. Bei diesem Druck handelt es sich um denjenigen Druck, der auf den Kraftstoff ausgeübt wird, und mit dem deshalb der Kraftstoff über das Einspritzventil 9 in den Brennraum 4 der Brennkraftmaschine 1 eingespritzt wird. Im Betrieb der Brennkraftmaschine 1 wird Kraftstoff in den Kraftstoffspeicher 13 gefördert. Dieser Kraftstoff wird über die Einspritzventile 9 der einzelnen Zylinder 3 in die zugehörigen Brennräume 4 eingespritzt. Durch Verbrennung des in den Brennräumen 4 vorherrschenden Luft-/Kraftstoffgemischs werden die Kolben 2 in eine Hin- und Herbewegung versetzt werden. Diese Bewegungen werden auf eine nicht-dargestellte Kurbelwelle übertragen und üben auf diese ein Drehmoment aus.Furthermore, on the fuel tank 13 a pressure sensor 14 arranged, with which the pressure in the fuel tank 13 is measurable. This pressure is the pressure exerted on the fuel, and therefore the fuel through the injector 9 in the combustion chamber 4 the internal combustion engine 1 is injected. In operation of the internal combustion engine 1 fuel gets into the fuel tank 13 promoted. This fuel is delivered through the injectors 9 the single cylinder 3 in the associated combustion chambers 4 injected. By burning the in the combustion chambers 4 predominant air / fuel mixture are the pistons 2 be put into a float. These movements are transmitted to a non-illustrated crankshaft and exert on this torque.

Ein Steuergerät 15 ist von Eingangssignalen 16 beaufschlagt, die mittels Sensoren gemessene Betriebsgrössen der Brennkraftmaschine 1 darstellen. Beispielsweise ist das Steuergerät 15 mit dem Drucksensor 14, einem Luftmassensensor, einem Drehzahlsensor und dergleichen verbunden. Des Weiteren ist das Steuergerät 15 mit einem Fahrpedalsensor verbunden, der ein Signal erzeugt, das die Stellung eines von einem Fahrer betätigbaren Fahrpedals und damit das angeforderte Drehmoment angibt. Das Steuergerät 15 erzeugt Ausgangssignale 17, mit denen über Aktoren bzw. Steller das Verhalten der Brennkraftmaschine 1 beeinflusst werden kann. Beispielsweise ist das Steuergerät 15 mit dem Einspritzventil 9 und dergleichen verbunden und erzeugt die zu deren Ansteuerung erforderlichen Signale.A control unit 15 is of input signals 16 acted upon, the measured by means of sensors operating variables of the internal combustion engine 1 represent. For example, the controller 15 with the pressure sensor 14 , an air mass sensor, a speed sensor and the like. Furthermore, the control unit 15 connected to an accelerator pedal sensor which generates a signal indicative of the position of a driver operable accelerator pedal and thus the requested torque. The control unit 15 generates output signals 17 , with which about actuators or Steller the behavior of the internal combustion engine 1 can be influenced. For example, the controller 15 with the injector 9 and the like, and generates the signals required to drive them.

Unter anderem ist das Steuergerät 15 dazu vorgesehen, die Betriebsgrössen der Brennkraftmaschine 1 zu steuern und/oder zu regeln. Beispielsweise wird die von dem Einspritzventil 9 in den Brennraum 4 eingespritzte Kraftstoffmasse von dem Steuergerät 15 insbesondere im Hinblick auf einen geringen Kraftstoffverbrauch und/oder eine geringe Schadstoffentwicklung gesteuert und/oder geregelt. Zu diesem Zweck ist das Steuergerät 15 mit einem Mikroprozessor versehen, der in einem Speichermedium, insbesondere in einem Flash-Memory ein Computerprogramm abgespeichert hat, das dazu geeignet ist, die genannte Steuerung und/oder Regelung durchzuführen.Among other things is the control unit 15 intended to the operating variables of the internal combustion engine 1 to control and / or to regulate. For example, that of the injection valve 9 in the combustion chamber 4 injected fuel mass from the controller 15 controlled and / or regulated in particular with regard to low fuel consumption and / or low pollutant development. For this purpose, the control unit 15 provided with a microprocessor which has stored in a storage medium, in particular in a flash memory, a computer program which is adapted to perform said control and / or regulation.

Ebenfalls in dem Steuergerät 15 implementiert ist eine Funktionsüberwachung der Brennkraftmaschine 1, die auf einer Ermittlung des von der Brennkraftmaschine 1 abgegebenen Drehmoments beruht, das nachfolgend als Istdrehmoment bezeichnet wird. Das Istdrehmoment wird aus von dem Steuergerät 15 erfassten Betriebsgrössen der Brennkraftmaschine 1, vgl. die Eingangssignale 16, rechnerisch in dem Steuergerät 15 ermittelt. Solche Betriebsgrössen sind beispielsweise eine Einspritzdauer, d. h. die Länge eines Zeitintervalls, über das Kraftstoff in den Brennraum 4 eingespritzt wird und ein Einspritzdruck, d. h. der mithilfe des Drucksensors 14 ermittelte Druck im Kraftstoffspeicher 13, mit dem der Kraftstoff in den Brennraum 4 eingespritzt wird.Also in the control unit 15 implemented is a function monitoring of the internal combustion engine 1 that on a determination of that of the internal combustion engine 1 delivered torque is based, which is hereinafter referred to as actual torque. The actual torque is output from the control unit 15 recorded operating variables of the internal combustion engine 1 , see. the input signals 16 , arithmetically in the control unit 15 determined. Such operating variables are, for example, an injection duration, ie the length of a time interval, via the fuel into the combustion chamber 4 is injected and an injection pressure, ie the pressure sensor 14 determined pressure in the fuel tank 13 with which the fuel enters the combustion chamber 4 is injected.

Die Funktionsüberwachung ist vorzugsweise in einer sogenannten Funktionsüberwachungsebene realisiert, die ebenso wie eine im Wesentlichen zur Steuerung der Brennkraftmaschine 1 vorgesehene Funktionsebene in Form eines Computerprogramms vorgesehen ist, das auf einer Recheneinheit des Steuergeräts 15 der Brennkraftmaschine 1 abläuft. Erfindungsgemäß wird im Rahmen der in der Funktionsebene ablaufenden Steuerungsvorgänge zur Steuerung der Brennkraftmaschine 1 ein erster Momentenwirkungsgrad in der Funktionsebene ermittelt. Der erste Momentenwirkungsgrad gibt hierbei an, zu welchem Anteil eine von übrlicherweise mehreren Teileinspritzungen zu dem insgesamt von der Brennkraftmaschine abgegebenen Drehmoment beiträgt. Ein zweiter Momentenwirkungsgrad wird zusätzlich in der Funktionsüberwachungsebene gebildet. Hierzu kommen beispielsweise das Verhalten der Brennkraftmaschine repräsentierende Modelle zum Einsatz. Der zweite, in der Funktionsüberwachungsebene ermittelte, Momentenwirkungsgrad korrespondiert mit dem ersten, in der Funktionsebene gebildeten Momentenwirkungsgrad und stimmt unter normalen Betriebsbedingungen im Wesentlichen mit diesem überein.The function monitoring is preferably realized in a so-called functional monitoring level, which as well as a substantially for controlling the internal combustion engine 1 provided function level is provided in the form of a computer program that on a computing unit of the control unit 15 the internal combustion engine 1 expires. According to the invention, the control processes taking place in the functional level are used to control the internal combustion engine 1 a first torque efficiency determined in the functional level. In this case, the first torque efficiency indicates to what proportion one of a plurality of partial injections, moreover, contributes to the total output torque from the internal combustion engine. A second torque efficiency is additionally formed in the function monitoring level. For this purpose, for example, the behavior of the engine representing models are used. The second torque efficiency determined in the function monitoring level corresponds to the first torque efficiency formed in the function level and, under normal operating conditions, substantially coincides therewith.

Eventuelle Abweichungen ergeben sich erfahrungsgemäß primär dadurch, dass das zur Ermittlung des zweiten Momentenwirkungsgrads verwendete vereinfachte Modell zu einem gewissen Grad von den realen Verhältnissen, die in der Funktionsebene bei der Ermittlung des ersten Momentenwirkungsgrads berücksichtigt werden, abweicht.any Deviations arise experience shows primarily in that that for determining the second torque efficiency used simplified model to some extent from the real one Ratios in the functional level in the determination the first moment efficiency is taken into account, differs.

Um ein ordnungsgemäßes Funktionieren der Brennkraftmaschine 1 sicherzustellen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der in der Funktionsebene ermittelte erste Momentenwirkungsgrad einer Teileinspritzung und der in der Funtionsüberwachungsebene ermittelte zweite Momentenwirkungsgrad derselben Teileinspritzung miteinander plausibilisiert werden.To ensure proper functioning of the internal combustion engine 1 It is provided according to the invention that the first torque efficiency of a partial injection determined in the functional level and the second torque efficiency determined in the functional monitoring level are the same ben Teileinspritzung be plausibilized with each other.

Die Plausibilisierung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Werte des ersten und zweiten Momentenwirkungsgrads voneinander subtrahiert werden, und dass ein Betrag der hierbei erhaltenen Differenz auf das Überschreiten eines vorgebbaren Schwellwerts überprüft wird. Diese Überprüfung erfolgt bevorzugt periodisch.The Plausibilisierung can be done, for example, that the Values of the first and second torque efficiency are subtracted from each other and that an amount of the difference obtained in this case checks the exceeding of a predefinable threshold becomes. This check is preferably carried out periodically.

2 zeigt ein vereinfachtes Flussdiagramm einer entsprechenden Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens. In dem ersten Schritt 200 wird die vorstehend beschriebene Differenz der betreffenden Momentenwirkungsgrade gebildet, und anschließend wird der Betrag der Differenz ermittelt. Anschließend wird in dem Schritt 210 überprüft, ober der Betragswert einen vorgebbaren Schwellwert überschreitet. Bei dem Schwellwert kann es sich bevorzugt um eine betriebspunktabhängige Größe handeln. Insbesondere ist es denkbar, dass der in dem erfindungsgemäßen Verfahrensschritt 210 überprüfte Schwellwert von einer Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 abhängig ist. Die Auswahl eines entsprechenden Schwellwerts kann in an sich bekannter Weise unter Verwendung einer drehzahlabhängigen Kennlinie erfolgen. 2 shows a simplified flow diagram of a corresponding embodiment of the operating method according to the invention. In the first step 200. the above-described difference of the respective torque efficiencies is formed, and then the amount of the difference is determined. Subsequently, in the step 210 checked, above the amount value exceeds a predetermined threshold. The threshold value may preferably be an operating-point-dependent variable. In particular, it is conceivable that in the method step according to the invention 210 Verified threshold of a speed of the internal combustion engine 1 is dependent. The selection of a corresponding threshold can be done in a conventional manner using a speed-dependent characteristic.

Sofern die erfindungsgemäße Plausibilisierung in Schritt 210 ergibt, dass sich der erste Momentenwirkungsgrad und der zweite Momentenwirkungsgrad zu stark voneinander unterscheiden, der ausgewertete Betragswert dementsprechend über dem Schwellwert liegt, wird in den Vefahrensschritt 230 verzweigt, der das Ausführen einer Fehlerreaktion repräsentiert.If the plausibility check according to the invention in step 210 shows that the first torque efficiency and the second torque efficiency are too different from each other, the evaluated magnitude value correspondingly above the threshold value, is in the Vefahrensschritt 230 branches, which represents the execution of an error reaction.

Erfindungsgemäß ist die Fehlerreaktion 230 mehrstufig ausgebildet. Beispielsweise kann die vorstehend beschriebene Plausibilisierung 200, 210 über eine vorgebbare Anzahl von Betriebszyklen des Steuergeräts 15 hinweg durchgeführt werden, und erst dann, wenn für eine vorgebbare Zeit hinweg keine erfolgreiche Plausibiliserung möglich ist, wird eine erste Stufe der Fehlerreaktion eingeleitet.According to the invention, the error reaction 230 multi-level trained. For example, the plausibility check described above 200. . 210 over a predefinable number of operating cycles of the controller 15 be carried out, and only when no successful plausibility is possible for a predetermined time, a first stage of the error response is initiated.

Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass eine Betriebsart der Brennkraftmaschine 1 eingestellt wird, bei der keine mit dem plausibilisierten Momentenwirkungsgrad korrespondierende Teileinspritzung vorgesehen ist. Durch die erfindungsgemäße Vermeidung einer Betriebsart mit Teileinspritzungen bei der ersten Stufe der Fehlerreaktion 230 kann somit sichergestellt werden, dass die Brennkraftmaschine 1 zukünftig nicht mehr in einer Betriebsart arbeitet, welche zu dem vorstehend beschriebenen Plausibilisierungsfehler führt.In this case, it may in particular be provided that an operating mode of the internal combustion engine 1 is set, in which no corresponding with the plausibilized torque efficiency partial injection is provided. By avoiding an operating mode according to the invention with partial injections in the first stage of the error reaction 230 can thus be ensured that the internal combustion engine 1 no longer works in an operating mode in the future, which leads to the plausibility error described above.

Ergänzend kann auch eine zweite Stufe der erfindungsgemäßen Fehlerreaktion 230 ausgeführt werden. Diese zweite Stufe umfasst beispielsweise eine Begrenzung des von der Brennkraftmaschine 1 abgegebenen Drehmoments, um ein unerwünschtes Beschleunigen der Brennkraftmaschine zu vermeiden. Es ist auch denkbar, im Rahmen der zweiten Stufe der erfindungsgemäßen Fehlerreaktion 230 einen Reset des die Brennkraftmaschine ansteuernden Steuergeräts 15 durchzuführen.In addition, a second stage of the error reaction according to the invention can also be used 230 be executed. This second stage includes, for example, a limitation of that of the internal combustion engine 1 output torque to avoid unwanted acceleration of the internal combustion engine. It is also conceivable within the scope of the second stage of the error reaction according to the invention 230 a reset of the engine driving the control unit 15 perform.

Sofern jedoch in dem erfindungsgemäßen Schritt 210 eine erfolgreiche Plausibilisierung der Momentenwirkungsgrade durchgeführt worden ist, kann anschließend in den Verfahrensschritt 220 verzweigt werden. Nachdem die erfolgreiche Plausibilisierung im Rahmen des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens besagt, dass eine hinreichend gute Übereinstimmung des in der Funktionsebene ermittelten ersten Momentenwirkungsgrads mit dem in der Funktionsüberwachungsebene vorzugsweise modellbasiert ermittelten zweiten Momentenwirkungsgrad besteht, kann nunmehr vorteilhaft davon ausgegangen werden, dass für zukünftige Berechnungen innerhalb der Funktionsüberwachungsebene auch der aus der Funktionsebene stammende erste Momentenwirkungsgrad verwendbar ist, ohne einen sicheren Betrieb der Brennkraftmaschine 1 zu beeinträchtigen. Nach einer positiven erfindungsgemäßen Plausibilisierung kann somit der aus den aktuell erfassten Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine in der Funktionsebene gebildete erste Momentenwirkungsgrad auch für die Berechnungen in der Funktionsüberwachungsebene verwendet werden und ersetzt damit den seither beispielsweise modellgestützt ermittelten zweiten Momentenwirkungsgrad.However, if in the step according to the invention 210 a successful plausibility of the torque efficiencies has been carried out, then in the process step 220 be branched. After the successful plausibility check in the context of the operating method according to the invention says that there is a sufficiently good match of the first torque efficiency determined in the function level with the second torque efficiency determined preferably model-based in the function monitoring level, it can now be advantageously assumed that for future calculations within the function monitoring level the originating from the functional level first torque efficiency can be used without safe operation of the internal combustion engine 1 to impair. After a positive plausibility check according to the invention, the first torque efficiency formed from the currently detected operating variables of the internal combustion engine can thus also be used for the calculations in the function monitoring level and thus replaces the second torque efficiency, which has since been determined model-based.

Dies hat zur Folge, dass in der Funktionsüberwachungsebene durchgeführte Berechnungen, die auf dem Momentenwirkungsgrad beruhen, fortan mit einem genaueren Wert für den Momentenwirkungsgrad durchgeführt werden können. Insbesondere ist auch eine in der Funktionsüberwachungsebene vorgesehene Überwachung des von der Brennkraftmaschine 1 abegegebene Istdrehmoments präziser durchführbar, wenn der erfindungsgemäß plausibilisierte erste Momentenwirkungsgrad in der Funktionsüberwachungsebene an die Stelle des seither verwendeten zweiten Momentenwirkungsgrads tritt. Das bedeutet, ein in der Funktionsüberwachungsebene rechnerisch ermitteltes Istdrehmoment stimmt genauer mit dem tatsächlichen Istdrehmoment der Brennkraftmaschine überein, weil dieser Berechnung der zuvor erfindungsgemäß plausibilisierte Momentenwirkungsgrad aus der Funktionsebene zugrunde liegt.As a result, calculations based on the torque efficiency performed in the function monitoring level can henceforth be performed with a more accurate value for the torque efficiency. In particular, also provided in the functional monitoring level monitoring of the internal combustion engine 1 delivered actual torque can be performed more precisely if the invention according to the invention plausibilized first torque efficiency in the function monitoring level takes the place of the second torque efficiency used since then. This means that an actual torque calculated in the function monitoring level coincides more exactly with the actual torque of the internal combustion engine, because this calculation is based on the previously plausibilized torque efficiency from the functional level.

Dadurch ist es vorteilhaft möglich, bei einem Vergleich des in der Funktionsüberwachungsebene ermittelten Istdrehmoments mit einem tatsächlichen Istdrehmoment geringere Toleranzgrenzen vorzusehen und somit eine genauere Erkennung des Auftretens von Fehlerfällen zu ermöglichen.As a result, it is advantageously possible to provide lower tolerance limits when comparing the actual torque determined in the function monitoring level with an actual actual torque hen and thus allow a more accurate detection of the occurrence of error cases.

Bei einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens kann ferner vorgesehen sein, dass auch im Falle einer erfolgreichen Plausibilisierung nicht der aus der Funktionsebene stammende erste Momentenwirkungsgrad verwendet wird, um den zweiten Momentenwirkungsgrad in der Funktionsüberwachungsebene zu ersetzen. D. h., durch die erfolgreiche Plausibilisierung ist zwar bestätigt worden, dass der modellbasiert ermittelte zweite Momentenwirkungsgrad nach wie vor hinreichend gut mit dem ersten Momentenwirkungsgrad aus der Funktionsbene übereinstimmt. Es wird jedoch nach wie vor der modellbasiert ermittelte zweite Momentenwirkungsgrad in der Funktionsüberwachungsebene weiterverwendet. Diese Funktionalität ermöglicht eine vollständige Kompatibilität des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens mit herkömmlichen Betriebsverfahren. Die Aktivierung der erfindungsgemäßen Funktionalität kann beispielsweise durch einen applizierbaren Parameter der für das Steuergerät 15 vorgesehenen Software realisiert sein.In a further particularly advantageous embodiment of the operating method according to the invention, it may further be provided that, even in the case of a successful plausibility check, the first torque efficiency originating from the functional level is not used to replace the second torque efficiency in the functional monitoring level. That is to say, it has been confirmed by the successful plausibility check that the model-based second torque efficiency still agrees sufficiently well with the first torque efficiency from the functional level. However, the model-based second torque efficiency is still being used in the function monitoring level. This functionality enables complete compatibility of the operating method according to the invention with conventional operating methods. The activation of the functionality according to the invention can be achieved, for example, by an applicable parameter for the control unit 15 be implemented software provided.

Nachfolgend ist anhand von 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Betriebsverfahrens beschrieben, bei dem Kraftstoff mittels fünf Teileinspritzungen in den Brennraum 4 der Brennkraftmaschine 1 aus 1 eingespritzt wird. Dementsprechend sind den fünf Teileinspritzungen zugeordnete Teileinspritzmengen Qt1, Qt2, Qt3, Qt4, Qt5 in 3 links oben als Eingangsgrössen des abgebildeten Funktionsdiagramms aufgeführt.The following is based on 3 describes a further embodiment of the inventive operating method, wherein the fuel by means of five partial injections into the combustion chamber 4 the internal combustion engine 1 out 1 is injected. Accordingly, the partial injection quantities Qt1, Qt2, Qt3, Qt4, Qt5 are assigned to the five split injections 3 top left as input quantities of the function diagram shown.

Dabei bezeichnen die Teileinspritzmengen Qt1, Qt2, Qt3 jeweils eine im Rahmen einer sogenannten Voreinspritzung in den Brennraum 4 eingespritzte Kraftstoffmenge, während die Teileinspritzmenge Qt4 eine während einer sogenannten Haupteinspritzung eingespritzte Teileinspritzmenge darstellt. Die Teileinspritzmenge Qt5 ist einer sogenannten Nacheinspritzung zugeordnet, welche üblicherweise zur Erhöhung der Abgastemperatur durchgeführt wird und beispielsweise dazu verwendet werden kann, einen im Abgastrakt der Brennkraftmaschine 1 befindlichen Partikelfilter (nicht gezeigt) zu regenerieren.In this case, the partial injection quantities Qt1, Qt2, Qt3 designate one each within the scope of a so-called pre-injection into the combustion chamber 4 injected fuel quantity, while the partial injection amount Qt4 represents a partial injection amount injected during a so-called main injection. The partial injection quantity Qt5 is associated with a so-called post injection, which is usually carried out to increase the exhaust gas temperature and, for example, can be used in the exhaust tract of the internal combustion engine 1 regenerate particulate filter (not shown).

Wie aus 3 ersichtlich ist, werden die Teileinspritzmengen Qt1 und Qt2 mittels des Addierers 101 und die hieraus resultierende Summe 101 mittels des Addierers 102 zur Teileinspritzmenge Qt3 hinzuaddiert. Das resultierende Summensignal 102' am Ausgang des Addierers 102 wird schliesslich noch dem Addierer 103 zugeführt, in dem die der Haupteinspritzung entsprechende Teileinspritzmenge Qt4 hinzuaddiert wird, wodurch sich am Ausgang des Addierers 103 das Summensignal 103' ergibt.How out 3 is apparent, the Teileinspritzmengen Qt1 and Qt2 by means of the adder 101 and the resulting sum 101 by means of the adder 102 added to the partial injection quantity Qt3. The resulting sum signal 102 ' at the output of the adder 102 finally becomes the adder 103 in which the part injection quantity corresponding to the main injection Qt4 is added, resulting in the output of the adder 103 the sum signal 103 ' results.

Das Summensignal 103' gibt diejenige Kraftstoffmenge an, welche im Rahmen der drei Voreinspritzungen mit den jeweiligen Teileinspritzmengen Qt1, Qt2, Qt3 und der Haupteinspritzung mit der Teileinspritzmenge Qt4 insgesamt in den Brennraum 4 der Brennkraftmaschine 1 eingespritzt wird.The sum signal 103 ' indicates that amount of fuel which in the context of the three pilot injections with the respective partial injection quantities Qt1, Qt2, Qt3 and the main injection with the partial injection quantity Qt4 in total in the combustion chamber 4 the internal combustion engine 1 is injected.

Im Gegensatz zu den Voreinspritzungen und der Haupteinspritzung, welche in etwa denselben Momentenwirkungsgrad hinsichtlich eines von der Brennkraftmaschine 1 abgegebenen Istdrehmoments aufweisen, bewirkt eine im Rahmen der Nacheinspritzung in den Brennraum 4 der Brennkraftmaschine 1 eingespritzte Teileinspritzmenge Qt5 ein vergleichsweise geringeres Istdrehmoment. Diesem Unterschied wird durch den Momentenwirkungsgrad eta_M Rechnung getragen, der am Ausgang des Multiplizierers 106a erhalten wird und dessen Ermittlung nachfolgend beschrieben ist.In contrast to the pilot injections and the main injection, which have approximately the same torque efficiency with respect to one of the internal combustion engine 1 have delivered actual torque causes one in the context of post-injection into the combustion chamber 4 the internal combustion engine 1 injected part injection quantity Qt5 a comparatively lower actual torque. This difference is taken into account by the torque efficiency eta_M, which is at the output of the multiplier 106a is obtained and whose determination is described below.

Bei dem nachfolgend beschriebenen Momentenwirkungsgrad eta_M handelt es sich um die zuvor als zweiter Momentenwirkungsgrad bezeichnete Größe, d. h. denjenigen Momentenwirkungsgrad, der in der Funktionsüberwachungsebene des Steuergeräts 15 zu Überwachungszwecken modellbasiert gebildet wird.The torque efficiency eta_M described below is the quantity previously referred to as the second torque efficiency, ie the torque efficiency that is present in the function monitoring level of the control unit 15 is formed for monitoring purposes model-based.

Die mit dem Momentenwirkungsgrad eta_M im Multiplizierer 107 multiplizierte Teileinspritzmenge Qt5 der Nacheinspritzung führt am Ausgang des Multiplizierers 107 zur effektiven Teileinspritzmenge 107' der Nacheinspritzung, die im Addierer 104 schliesslich zu dem Summensignal 103' hinzuaddiert wird, woraus am Ausgang des Addierers 104 eine sogenannte virtuelle Gesamtkraftstoffmenge Q_v erhalten wird.The with the moment efficiency eta_M in the multiplier 107 multiplied partial injection quantity Qt5 of the post-injection leads at the output of the multiplier 107 to the effective partial injection quantity 107 ' the post-injection, in the adder 104 finally to the sum signal 103 ' is added, resulting in the output of the adder 104 a so-called total virtual fuel quantity Q_v is obtained.

Die virtuelle Gesamtkraftstoffmenge Q_v stellt diejenige Kraftstoffmenge dar, welche bei der Haupteinspritzung oder bei einer anderen Teileinspritzung mit demselben Momentenwirkungsgrad wie der Haupteinspritzung, das heisst beispielsweise auch bei einer Voreinspritzung, in den Brennraum 4 der Brennkraftmaschine 1 eingespritzt werden müsste, um dasselbe Istdrehmoment zu erzielen wie bei einer Einspritzung der tatsächlich verwendeten Teileinspritzmengen Qt1 bis Qt5. Im vorliegenden Beispiel weist lediglich die Nacheinspritzung einen gegenüber der Haupteinspritzung verringerten Momentenwirkungsgrad eta_M auf, so dass die effektive Nacheinspritzmenge 107' kleiner ist als die tatsächliche Teileinspritzmenge Qt5 der Nacheinspritzung, wodurch insgesamt die virtuelle Kraftstoffmenge Q_v ebenfalls kleiner ist als eine nicht gewichtete Summe der Teileinspritzmengen Qt1 bis Qt5.The total virtual fuel quantity Q_v represents that amount of fuel which, in the main injection or in another partial injection, has the same torque efficiency as the main injection, that is, for example also during a pre-injection, into the combustion chamber 4 the internal combustion engine 1 would have to be injected in order to achieve the same actual torque as in an injection of the partial injection quantities actually used Qt1 to Qt5. In the present example, only the post-injection has a reduced torque efficiency eta_M compared with the main injection, so that the effective post-injection quantity 107 ' is smaller than the actual partial injection amount Qt5 of the post injection, whereby the total virtual fuel amount Q_v is also smaller than an unweighted sum of the partial injection amounts Qt1 to Qt5.

Wie aus 3 ersichtlich ist, setzt sich der Momentenwirkungsgrad eta_M der Nacheinspritzung erfindungsgemäß aus mehreren Eingangsgrössen zusammen. Ein erster Faktor f_1 wird aus einer Drehzahl n_BKM der Brennkraftmaschine 1 (1) sowie aus einem sogenannten Ansteuerbeginnwinkel phi mittels eines Kennfeldes 108 erhalten. Anstelle des Ansteuerbeginnwinkels phi kann auch eine andere Grösse verwendet werden, welche den Einspritzzeitpunkt beziehungsweise dessen zeitliche Lage im Verhältnis zu einem Kurbelwinkel der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 1 angibt.How out 3 can be seen, the torque efficiency eta_M the post-injection is according to the invention of several input variables together. A first factor f_1 becomes a speed n_BKM of the internal combustion engine 1 ( 1 ) and from a so-called Ansteuerbeginnwinkel phi means of a map 108 receive. Instead of the Ansteuerbeginnwinkels phi can also be used a different size, which the injection time or its temporal position in relation to a crank angle of the crankshaft of the internal combustion engine 1 indicates.

Basierend auf der Teileinspritzmenge Qt5 der Nacheinspritzung. und der Kennlinie 109 wird ein zweiter Faktor f_2 gebildet, der in dem Multiplizierer 105 mit dem ersten Faktor f_1 multipliziert wird. Das am Ausgang des Multiplizierers 105 anliegende Signal 105 gibt einen Einfluss der zeitlichen Lage der Nacheinspritzung bezogen auf den Kurbelwinkel und der bei der Nacheinspritzung eingespritzten Teileinspritzmenge Qt5 auf den Momentenwirkungsgrad eta_M der Nacheinspritzung wieder.Based on the partial injection quantity Qt5 of the post-injection. and the characteristic 109 a second factor f_2 is formed in the multiplier 105 is multiplied by the first factor f_1. That at the output of the multiplier 105 applied signal 105 indicates an influence of the timing of the post injection with respect to the crank angle and the injected partial injection amount Qt5 in the post injection to the torque efficiency eta_M of the post injection.

Da bei der Nacheinspritzung ab einem gewissen zeitlichen Abstand delta_t zur Haupteinspritzung keine oder zumindest keine vollständige Verbrennung der nacheingespritzten Kraftstoffmenge mehr stattfindet, wird dieser zeitliche Abstand delta_t durch das Kennfeld 110 berücksichtigt. Die während der Haupteinspritzung eingespritzte Teileinspritzmenge Qt4 geht ebenfalls in den vorstehend beschriebenen Zusammenhang ein und wird gemäss 3 demnach auch als Eingangssignal für das Kennfeld 110 verwendet.Since no or at least no complete combustion of the nacheingespritzten fuel quantity takes place in the post-injection from a certain time interval delta_t for main injection, this time interval is delta_t through the map 110 considered. The injected during the main injection part injection quantity Qt4 also enters into the relationship described above and is according to 3 therefore also as an input signal for the map 110 used.

Der mittels des Kennfelds 110 erhaltene Faktor f_3 wird in dem Multiplizierer 106 mit dem Ausgangssignal 105' des Multiplizierers 105, d. h. mit dem Produkt aus den Faktoren f_1 und f_2, multipliziert, woraus die Größe 106' erhalten wird.The by means of the map 110 factor f_3 obtained is in the multiplier 106 with the output signal 105 ' of the multiplier 105 , ie multiplied by the product of the factors f_1 and f_2, from which the size 106 ' is obtained.

Ein weiteres Kennfeld, 110a, dem eingangsseitig der Druck p_rail in dem Kraftstoffspeicher 13 (1) zugeführt wird, stellt schließlich einen vierten Faktor f_4 bereit, der den druckabhängigen Zerstäubungsprozessen bei der Einspritzung und der damit einhergehenden unterschiedlichen Momentenwirksamkeit Rechnung trägt.Another map, 110a , the input side of the pressure p_rail in the fuel tank 13 ( 1 ), finally provides a fourth factor f_4, which takes into account the pressure-dependent atomization processes in the injection and the associated different momentum efficiency.

Der vierte Faktor f_4 wird durch den Multiplizierer 106a mit dem Signal 106' multipliziert, wodurch schliesslich der Momentenwirkungsgrad eta_M der Nacheinspritzung erhalten wird.The fourth factor f_4 is given by the multiplier 106a with the signal 106 ' multiplied, whereby finally the torque efficiency eta_M of the post-injection is obtained.

Der Momentenwirkungsgrad eta_M ist demnach erfindungsgemäss abhängig von einer Teileinspritzmenge Qt4 der Haupteinspritzung, einer Teileinspritzmenge Qt5 der Nacheinspritzung, sowie von der Drehzahl n_BKM der Brennkraftmaschine 1, dem Ansteuerbeginnwinkel phi und einer Zeitdifferenz delta t zwischen der Haupteinspritzung und der Nacheinspritzung sowie dem Druck p_rail des eingespritzten Kraftstoffs.Accordingly, according to the invention, the torque efficiency eta_M is dependent on a partial injection quantity Qt4 of the main injection, a partial injection quantity Qt5 of the post-injection, as well as on the rotational speed n_BKM of the internal combustion engine 1 , the drive start angle phi and a time difference delta t between the main injection and the post injection and the pressure p_rail of the injected fuel.

In Abhängigkeit dieser Parameter nimmt der Momentenwirkungsgrad eta_M einen Wert zwischen 0 und 1 an. Dementsprechend gross beziehungsweise klein ist der Einfluss der mit dem Momentenwirkungsgrad eta_M gewichteten Teileinspritzmenge Qt5 der Nacheinspritzung auf das Istdrehmoment, das in dem Steuergerät 15 (1) aus der virtuellen Gesamtkraftstoffmenge Q_v ermittelbar ist.Depending on these parameters, the torque efficiency eta_M assumes a value between 0 and 1. Accordingly large or small is the influence of the weighted with the torque efficiency eta_M partial injection quantity Qt5 of the post-injection on the actual torque that in the control unit 15 ( 1 ) can be determined from the total virtual fuel quantity Q_v.

Bei der Ermittlung des Istdrehmoments aus der virtuellen Gesamtkraftstoffmenge Q_v sind die Drehmomentbeiträge der jeweiligen Teileinspritzungen und deren ggf. von 100% abweichende Momentenwirkungsgrade, wie es z. B. bei der Nacheinspritzung der Fall ist, alle bereits in der virtuellen Gesamtkraftstoffmenge Q_v zusammengefasst, so dass eine besonders einfache Ermittlung des Istdrehmoments anhand von bekannten Verfahren möglich ist.at the determination of the actual torque from the total virtual fuel quantity Q_v are the torque contributions of the respective partial injections and their possibly deviating from 100% torque efficiencies, as it z. B. in the post-injection is the case, all already in the total virtual fuel Q_v summarized, making a special simple determination of the actual torque using known methods is possible.

Alternativ zur Auswertung des Ansteuerbeginnwinkels phi kann die zeitliche Lage der Nacheinspritzung beispielsweise bezogen auf den oberen Totpunkt des Arbeitszyklus des Zylinders 3 auch durch beliebige andere Grössen dargestellt werden. Beispielsweise kann anstelle des Ansteuerbeginnwinkels phi auch ein Einspritzzeitpunkt der Haupteinspritzung beziehungsweise der Nacheinspritzung verwendet werden, sofern ein entsprechendes Kennfeld verfügbar ist.As an alternative to evaluating the actuation start angle phi, the time position of the post-injection can be based, for example, on the top dead center of the working cycle of the cylinder 3 can also be represented by any other sizes. For example, instead of the actuation start angle phi, an injection time of the main injection or of the post-injection may also be used, as long as a corresponding characteristic field is available.

Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können analog zu den Faktoren f_1, f_2, f_3, f_4 auch weitere Faktoren (nicht gezeigt) berücksichtigt werden, welche geeignet sind, den Momentenwirkungsgrad eta_M zu beeinflussen.at a further very advantageous embodiment of the present invention Invention can analogously to the factors f_1, f_2, f_3, f_4 also takes into account other factors (not shown) which are suitable, the torque efficiency eta_M influence.

Der Momentenwirkungsgrad eta_M kann z. B. auch in Abhängigkeit einer Ansauglufttemperatur und/oder eines Luftdrucks und/oder von Signalen eines Klopfsensors und/oder von weiteren Sensorsignalen und/oder Betriebsgrössen der Brennkraftmaschine 1 ermittelt werden.The torque efficiency eta_M can z. B. also in dependence of an intake air temperature and / or an air pressure and / or signals of a knock sensor and / or other sensor signals and / or operating variables of the internal combustion engine 1 be determined.

Auch denkbar ist es, den Momentenwirkungsgrad eta_M in Abhängigkeit eines zeitlichen Verlaufs der Verbrennung zu ermitteln. Hierbei könnten z. B. ein Druck- und/oder Temperaturverlauf im Brennraum 4 zur noch präziseren Ermittlung des Momentenwirkungsgrads eta_M verwendet werden.It is also conceivable to determine the torque efficiency eta_M as a function of a chronological course of the combustion. This could z. B. a pressure and / or temperature profile in the combustion chamber 4 be used for even more precise determination of the torque efficiency eta_M.

Es ist bei einer weiteren Erfindungsvariante auch möglich, auf die vorstehend beschriebene Weise ermittelte Werte des Momentenwirkungsgrads eta_M z. B. in Abhängigkeit mancher oder aller Eingangsgrössen Qt1, Qt2, Qt3, Qt4, Qt5, n_BKM, phi, delta_t, p_rail zu speichern, beispielsweise zu Diagnosezwecken oder zur Erstellung von entsprechenden Kennfeldern.It is also possible in a further variant of the invention, in the manner described above, values of the moment efficiency eta_M z. B. depending on some or all input variables Qt1, Qt2, Qt3, Qt4, Qt5, n_BKM, phi, delta_t, p_rail store, for example, for diagnostic purposes or for the creation of correspond the maps.

Ganz besonders vorteilhaft ist hierbei auch eine Erstellung beziehungsweise ein Abgleich eines mehrdimensionalen Kennfeldes für den Momentenwirkungsgrad eta_M, welche die in 3 dargestellten Eingangsgrössen Qt4, Qt5, r_BKM, phi, delta_t, p_rail zusammenfasst. Das erfindungsgemässe Verfahren ist auch nicht auf die Ermittlung bzw. Plausibilisierung des Momentenwirkungsgrads einer Nacheinspritzung beschränkt. Beispielsweise ist es auch möglich, mit dem erfindungsgemässen Verfahren einen Momentenwirkungsgrad einer Voreinspritzung zu ermitteln bzw. zu plausibilisieren.In this case, it is also particularly advantageous to create or compare a multi-dimensional characteristic diagram for the moment efficiency eta_M, which includes the in 3 input variables Qt4, Qt5, r_BKM, phi, delta_t, p_rail. The inventive method is not limited to the determination or plausibility of the torque efficiency of a post-injection. For example, it is also possible with the method according to the invention to determine or make plausible a torque efficiency of a pilot injection.

Die virtuelle Gesamtkraftstoffmenge Q_v dient – wie bereits beschrieben – zu einer Berechnung des von der Brennkraftmaschine 1 abgegebenen Istdrehmoments, welche aufgrund der erfindungsgemässen Berücksichtigung des Momentenwirkungsgrads eta_M der Nacheinspritzung ein genaueres Ergebnis liefert als herkömmliche Verfahren. Aufgrund der genaueren Berechnung des Istdrehmoments, ist auch eine Verbesserung der Überwachung desselben beispielsweise im Rahmen eines Vergleichs mit einem zulässigen Drehmoment ermöglicht, weil bei der Überwachung geringere Toleranzschwellen angesetzt werden müssen und Abweichungen des Istdrehmoments daher schneller erkannt werden können. Dadurch wird ein sichererer Betrieb der Brennkraftmaschine 1 ermöglicht. Das vorstehend unter Bezugnahme auf die 2, 3 beschriebene erfindungsgemäße Verfahren ist unabhängig von der konkreten Ausbildung des Einspritzsystems der Brennkraftmaschine 1 anwendbar. Beispielsweise ist es bei sog. Common Rail Einspritzsystemen mit magnetisch oder auch piezoelektrisch betätigten Einspritzventilen 9 ebenso anwendbar wie bei Pumpe-Düse Einspritzsystemen. Auch eine überlagerte Lambdaregelung zur Optimierung des Emissionsverhaltens der Brennkraftmaschine 1 schliesst die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens nicht aus.The total virtual fuel quantity Q_v is used - as already described - for a calculation of the of the internal combustion engine 1 given actual torque, which due to the inventive consideration of the torque efficiency eta_M the post-injection provides a more accurate result than conventional methods. Due to the more accurate calculation of the actual torque, an improvement in the monitoring of the same, for example in the context of a comparison with an allowable torque allows because the monitoring lower tolerance thresholds must be recognized and deviations of the actual torque can therefore be detected faster. As a result, a safer operation of the internal combustion engine 1 allows. The above with reference to the 2 . 3 The inventive method described is independent of the specific design of the injection system of the internal combustion engine 1 applicable. For example, it is in so-called. Common rail injection systems with magnetically or piezoelectrically actuated injectors 9 as applicable as with pump-nozzle injection systems. Also a superimposed lambda control for optimizing the emission behavior of the internal combustion engine 1 does not exclude the application of the method according to the invention.

Obwohl die Erfindung vorstehend anhand von Momentenwirkungsgraden der Teileinspritzung beschrieben worden ist, ist es jedoch auch denkbar, andere geeignete, die Energieumsetzung in der Brennkraftmaschine charakaterisierende Größen der Teileinspritzungen zu betrachten. Dabei ergeben sich dieselben Vorteile bezüglich der präziseren und zuverlässigeren Überwachung des Betriebs der Brennkraftmaschine.Even though the invention described above based on torque efficiencies of the partial injection However, it is also conceivable other suitable, the energy conversion in the internal combustion engine charakaterisierende sizes to look at the part injections. This results in the same Benefits of more accurate and reliable monitoring the operation of the internal combustion engine.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102004048008 A1 [0003] - DE 102004048008 A1 [0003]

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Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1), bei dem Kraftstoff in mindestens zwei Teileinspritzungen eingespritzt und eine die Energieumsetzung in der Brennkraftmaschine charakaterisierende Größe (eta_M), insbesondere ein Momentenwirkungsgrad, der jeweiligen Teileinspritzung ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine in einer Funktionsebene zur Steuerung der Brennkraftmaschine (1) ermittelte erste charakaterisierende Größe, insbesondere ein erster Momentenwirkungsgrad, der jeweiligen Teileinspritzung und eine in einer Funktionsüberwachungsebene zur Überwachung einer ordnungsgemäßen Funktion der Brennkraftmaschine (1), insbesondere zur Überwachung der Funktionsebene, ermittelte zweite charakaterisierende Größe, insbesondere ein zweiter Momentenwirkungsgrad, der jeweiligen Teileinspritzung miteinander plausibilisiert werden.Method for operating an internal combustion engine ( 1 ), in which fuel is injected into at least two partial injections and a variable (eta_M) characterizing the energy conversion in the internal combustion engine, in particular a torque efficiency, of the respective partial injection is determined, characterized in that one in a functional plane for controlling the internal combustion engine ( 1 ) determined first charakaterisierende size, in particular a first torque efficiency, the respective partial injection and one in a function monitoring level for monitoring a proper operation of the internal combustion engine ( 1 ), in particular for monitoring the functional level, determined second charakaterisierende size, in particular a second torque efficiency, the respective partial injection are plausible together. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Plausibilisierung erfolgt, indem ein Betrag der Differenz zwischen denn ersten Momentenwirkungsgrad und dem zweiten Momentenwirkungsgrad auf das Überschreiten eines vorgebbaren Schwellwerts überprüft wird.Method according to claim 1, characterized in that that the plausibility check is made by an amount of the difference between the first torque efficiency and the second torque efficiency checked for the exceeding of a predetermined threshold becomes. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer erfolgreichen Plausibilisierung der in der Funktionsebene ermittelte erste Momentenwirkungsgrad auch in der Funktionsüberwachungsebene verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in a successful plausibility the determined in the functional level first torque efficiency is also used in the function monitoring level. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer fehlerhaften Plausibilisierung eine, vorzugsweise mehrstufige, Fehlerreaktion (230) eingeleitet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that, in the event of a faulty plausibility check, a (preferably multi-stage) fault reaction ( 230 ) is initiated. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Stufe der Fehlerreaktion (230) eine Betriebsart der Brennkraftmaschine (1) eingestellt wird, bei der keine mit dem plausibilisierten Momentenwirkungsgrad korrespondierende Teileinspritzung vorgesehen ist.Method according to claim 4, characterized in that in a first stage of the error reaction ( 230 ) an operating mode of the internal combustion engine ( 1 ) is set, in which no partial injection corresponding to the plausibilized torque efficiency is provided. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einer zweiten Stufe der Fehlerreaktion (230) ein von der Brennkraftmaschine (1) abgegebenes Drehmoment auf einen vorgebbaren Maximalwert begrenzt wird.Method according to claim 4 or 5, characterized in that in a second stage of the error reaction ( 230 ) one of the internal combustion engine ( 1 ) Torque is limited to a predetermined maximum value. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einer zweiten Stufe der Fehlerreaktion (230) ein Reset eines die Brennkraftmaschine (1) steuernden Steuergeräts (15) ausgelöst wird.Method according to one of claims 4 to 6, characterized in that in a second stage of the error reaction ( 230 ) a reset of an internal combustion engine ( 1 ) controlling the control device ( 15 ) is triggered. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung des zweiten Momentenwirkungsgrads in der Funktionsüberwachungsebene ein Kraftstoffdruck in einem Kraftsoffspeicher (13) berücksichtigt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the determination of the second torque efficiency in the function monitoring level, a fuel pressure in a Kraftoffspeicher ( 13 ) is taken into account. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 programmiert ist.Computer program, characterized in that it for carrying out the method according to one of the claims 1 to 8 is programmed. Steuergerät (15) für eine Brennkraftmaschine (1) eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.Control unit ( 15 ) for an internal combustion engine ( 1 ) of a motor vehicle, characterized in that it is designed for carrying out the method according to one of claims 1 to 8.
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