DE102008054405A1

DE102008054405A1 - Method for controlling internal-combustion engine, involves discarding reference value in two characteristic diagrams, where one of characteristic diagrams is selected depending on operating mode and injection sample of reference value

Info

Publication number: DE102008054405A1
Application number: DE102008054405A
Authority: DE
Inventors: Michael Kraemer; Oliver Brox; Joerg Maas
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-12-09
Filing date: 2008-12-09
Publication date: 2010-06-10

Abstract

The method involves discarding a reference value in two characteristic diagrams. One of the characteristic diagrams is selected depending on an operating mode and an injection sample of the reference value. The reference value is selected depending on a normal operation of the operating methods, regeneration of an exhaust after-treatment system and cold starting or driving conditions with high dynamics. An independent claim is included for a device for controlling an internal-combustion engine.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine. Üblicherweise wird bei der Steuerung einer Brennkraftmaschine zwischen verschiedenen Betriebsarten der Brennkraftmaschine unterschieden. In jeder Betriebsart werden unterschiedliche Einspritztypen verwendet. So erfolgt im Normalbetrieb üblicherweise eine Vor- und eine Haupteinspritzung. Bei der Regeneration eines Abgasnachbehandlungssystems erfolgt zusätzlich oder alternativ zur Voreinspritzung eine Nacheinspritzung. Dies bedeutet, in unterschiedlichen Betriebsarten werden unterschiedliche Einspritzmuster verwendet. Diese unterschiedlichen Einspritzmuster setzen sich aus unterschiedlichen Einspritztypen zusammen. Zur Steuerung der Einspritzung wiederum sind verschiedene Sollwerte notwendig, um entsprechende Stellglieder, die beispielsweise die Einspritzmenge und den Einspritzbeginn beeinflussen, anzusteuern. Diese Sollwerte sind üblicherweise in Kennfeldern abgelegt. Bei der Verwendung von zahlreichen Betriebsarten und Einspritztypen ergeben sich eine Vielzahl von Einspritzmustern und damit eine sehr große Vielzahl von unterschiedlichen Abhängigkeiten der Sollwerte von ihren Eingangsgrößen. Des Weiteren muss beim Wechsel der Betriebsart zwischen unterschiedlichen Kennfeldern umgeschaltet werden.The The invention relates to a method and a device for controlling an internal combustion engine. Usually is in the control of an internal combustion engine between different Different operating modes of the internal combustion engine. In every mode different injection types are used. This is done in the Normal operation usually a pre-injection and a main injection. In the regeneration of a Aftertreatment system is additionally or alternatively to Pre-injection a post-injection. This means, in different Operating modes are used different injection pattern. These different injection patterns are made up of different ones Injection types together. In turn, to control the injection Different setpoints are necessary to provide appropriate actuators, which influence, for example, the injection quantity and the start of injection, head for. These setpoints are usually in maps stored. When using numerous operating modes and injection types result in a variety of injection patterns and thus a very size Variety of different dependencies of the setpoints of their input variables. Of Further must when changing the operating mode between different maps be switched.

Bei einer solchen Einrichtung tritt unter anderem die Problematik auf, dass bei einer Neuentwicklung oder Fortentwicklung des Steuergeräts weitere Betriebsarten auftreten bzw. neu definiert werden. Des Weiteren kann der Fall eintreten, dass unterschiedliche Fahrzeugtypen unterschiedliche Betriebsarten aufweisen. Die dabei verwendete Struktur der Ablage der Sollwerte ist in der Regel sehr komplex und aufwändig. Dies führt dazu, dass bei einer Änderung, beispielsweise der Aufnahme einer neuen Betriebsart oder bei der Applikation ein großer Aufwand betrieben werden muss. D. h. beispielsweise bei Einführung oder der Programmierung einer neuen Betriebsart oder eines neuen Einspritztyps müssen alle Kennfelder für alle Sollwerte geändert werden.at of such a facility, among other things, the problem arises that in a new development or development of the controller further modes occur or redefined. Furthermore, the case may be occur that different types of vehicles different Operating modes have. The structure of the tray used The setpoints are usually very complex and expensive. This leads to, that in case of a change, for example, the inclusion of a new mode or in the Application a big one Effort must be operated. Ie. for example, at launch or programming a new operating mode or a new injection type have to all maps for all setpoints changed become.

Des Weiteren tritt der Fall auf, wenn nicht alle Einspritzmuster in allen Betriebsarten verwendet werden, dass in den Kennfeldern Abhängigkeiten definiert sind, die nicht benötigt werden oder dass Kennfelddaten vorhanden sind, die eigentlich nicht benötigt werden. Dadurch erhöht sich unnötigerweise der Aufwand bei der Applikation des Steuergeräts.Of Further, the case occurs when not all injection patterns in all operating modes are used, that in the maps dependencies are defined that are not needed or map data is present that is not actually needed. This increases unnecessarily the effort in the application of the controller.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche hat gegenüber dem bisherigen Stand der Technik den Vorteil, dass sich ein deutlich geringerer Aufwand bei der Pflege und Applikation der Kennfelder ergibt. Bei einer Änderung einer Betriebsart oder bei einer Änderung oder Hinzufügung eines Einspritztyps müssen lediglich die betroffenen Kennfelder geändert bzw. neu appliziert werden. Des Weiteren kann der Speicherbedarf deutlich reduziert werden, da nicht mehr alle Abhängigkeiten in den Kennfeldern abgebildet werden müssen.The inventive device and the method according to the invention with the characteristics of the independent claims has opposite The prior art has the advantage that a clear Less effort in the care and application of the maps results. In case of a change an operating mode or a change or addition of a Injection type must only the affected maps are changed or re-applied. Furthermore, the storage requirement can be significantly reduced not all dependencies anymore must be mapped in the maps.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:One embodiment The invention is illustrated in the drawings and in the following Description closer explained. Show it:

1 ein Steuergerät und eine Brennkraftmaschine und deren wesentliche Elemente, 1 a control unit and an internal combustion engine and their essential elements,

2 zeigt in einer detaillierteren Darstellung der Sollwertvorgabe im Steuergerät. 2 shows in a more detailed representation of the setpoint input in the control unit.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In der 1 ist ein Steuergerät 100, sowie eine Brennkraftmaschine 110 dargestellt. Das Steuergerät 100 verarbeitet die Ausgangsgrößen A1 von ersten Sensoren 120 und die Ausgangssignale A2 von zweiten Sensoren 125. Die ersten Sensoren liefern Größen, die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine und/oder der Brennkraftmaschine zugeordneten Komponenten kennzeichnen. Solche zugeordneten Komponenten sind beispielsweise das Abgasnachbehandlungssystem, wie beispielsweise ein Partikelfilter oder ein Katalysator. Die Ausgangssignale A2 der zweiten Sensoren charakterisieren vorzugsweise die Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise der Luftdruck oder die Umgebungstemperatur. Ferner erfassen die zweiten Sensoren Signale bezüglich des Zustandes des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise der Fahrgeschwindigkeit. Diese Signale werden von der dem Steuergerät 100 ausgewertet und weiter verarbeitet.In the 1 is a control unit 100 , as well as an internal combustion engine 110 shown. The control unit 100 processes the output quantities A1 from first sensors 120 and the output signals A2 from second sensors 125 , The first sensors provide quantities that characterize the operating state of the internal combustion engine and / or the internal combustion engine associated components. Such associated components are, for example, the exhaust aftertreatment system, such as a particulate filter or a catalyst. The output signals A2 of the second sensors preferably characterize the ambient conditions, such as the air pressure or the ambient temperature. Furthermore, the second sensors detect signals relating to the state of the motor vehicle, such as the driving speed. These signals are from the controller 100 evaluated and further processed.

Eine erste Sollwertvorgabe 130 liefert einen ersten Sollwert VE, der zu einer ersten Steuerung 135 gelangt. Diese erste Steuerung 135 steuert einen ersten Steller 137 an. Eine zweite Sollwertvorgabe 140 liefert einen zweiten Sollwert HE an eine zweite Steuerung 145. Diese zweite Steuerung 145 steuert einen zweiten Steller 147 an. Des Weiteren ist eine dritte Sollwertvorgabe 150 vorgesehen, die einen dritten Sollwert NE vorgibt, der zu einer dritten Steuerung 155 gelangt. Diese dritte Steuerung beaufschlagt einen dritten Steller 157 mit einem Ansteuersignal. Neben diesen dargestellten Sollwertvorgaben und Steuerungen und Stellern können noch weitere Sollwertvorgaben, Steuerungen und Steller vorgesehen sein, die weitere Sollwerte vorgeben und weitere Steller ansteuern.A first setpoint specification 130 supplies a first setpoint VE, which leads to a first control 135 arrives. This first control 135 controls a first fader 137 at. A second setpoint specification 140 supplies a second setpoint HE to a second controller 145 , This second control 145 controls a second actuator 147 at. Furthermore, there is a third setpoint specification 150 provided, the one third setpoint NE specifies that to a third control 155 arrives. This third control acts on a third actuator 157 with a drive signal. In addition to these setpoint specifications and controls and actuators, further setpoint specifications, controls and controllers can be provided, which specify further setpoints and control other controllers.

Bei der Steuerung einer Brennkraftmaschine wird üblicherweise zwischen verschiedenen Betriebsarten unterschieden. Die unterschiedlichen Betriebsarten unterscheiden sich unter anderem darin, welche Einspritztypen erfolgen. So wird üblicherweise die Einspritzung während eines Arbeitstakts der Brennkraftmaschine in unterschiedliche Teileinspritzungen aufgeteilt. Die wesentliche Ein spritztypen sind hierbei die sogenannte Haupteinspritzung HE. Diese Einspritzung dient im Wesentlichen zur Erzeugung des von der Brennkraftmaschine bereitgestelltes Moments. Zur Geräuschreduzierung ist üblicherweise eine Voreinspritzung VE vorgesehen, bei der eine kleine Kraftstoffmenge vor der eigentlichen Haupteinspritzung zugemessen wird. Durch diese Voreinspritzung VE kann die Geräuschemission der Brennkraftmaschine deutlich reduziert werden. In bestimmten Betriebsarten ist des weiteren eine sogenannte Nacheinspritzung NE vorgesehen, bei der nach der eigentlichen Haupteinspritzung eine bestimmte Kraftstoffmenge zugemessen wird, die keinen Drehmomentbeitrag liefert. Die während der Nacheinspritzung zugemessene Kraftstoffmenge gelangt üblicherweise unverbrannt in das Abgassystem. Im Abgassystem sind üblicherweise verschiedene Katalysatoren und/oder Partikelfilter angeordnet, in denen diese unverbrannten Kohlenwasserstoffe Reaktionen eingehen. So kann beispielsweise ein sogenannter Oxidationskatalysator vorgesehen sein, der die unverbrannten Kohlenwasserstoffe umsetzt und damit die Abgastemperatur steigert. Neben diesen Teileinspritzungen kann auch noch vorgesehen sein, dass mehrere Voreinspritzungen oder mehrere Nacheinspritzungen erfolgen. Des Weiteren ist es auch möglich, die Haupteinspritzung in mehrere Haupteinspritzungen aufzuteilen.at The control of an internal combustion engine is usually between different Different operating modes. The different operating modes Among other things, they differ in which injection types take place. This is how it usually gets the injection during a working cycle of the internal combustion engine in different partial injections divided up. The essential injection types are the so-called Main injection HE. This injection essentially serves for Generation of the torque provided by the internal combustion engine. For noise reduction is usually a pre-injection VE provided in which a small amount of fuel before the actual main injection is metered. Through this pilot injection VE can reduce the noise emission the internal combustion engine can be significantly reduced. In particular Operating modes is further a so-called post-injection NE provided, in which after the actual main injection a certain amount of fuel is metered, the no torque contribution supplies. The while The post-injection metered amount of fuel usually passes unburned in the exhaust system. In the exhaust system are usually various catalysts and / or particulate filters arranged in which these unburned hydrocarbons undergo reactions. For example, a so-called oxidation catalyst can be provided be, which converts the unburned hydrocarbons and thus the exhaust gas temperature increases. In addition to these partial injections can also be provided that multiple pilot injections or multiple injections respectively. Furthermore, it is also possible to use the main injection split into several main injections.

Als Betriebsarten werden zumindestens der Normalbetrieb, der Kaltstart, Fahrzustände mit hoher Dynamik und/oder die Regeneration eines Abgasnachbehandlungssystems unterschieden.When Operating modes are at least the normal operation, the cold start, driving conditions with high dynamics and / or the regeneration of an exhaust aftertreatment system distinguished.

Üblicherweise sind verschiedene Einspritzmuster vorgesehen. Die Einspritzmuster unterscheiden sich darin, dass unterschiedliche Einspritztypen kombiniert werden. Beim einfachsten Einspritzmuster erfolgt lediglich eine Haupteinspritzung. Bei einem weiteren einfachen Einspritzmuster ist vorgesehen, dass eine Voreinspritzung und eine Haupteinspritzung erfolgt. Bei einem Einspritzmuster, das üblicherweise zur Abgasnachbehandlung vorgesehen ist, ist vorgesehen, dass eine Haupteinspritzung und eine Vor- und Nacheinspritzung erfolgen.Usually different injection patterns are provided. The injection pattern differ in that different injection types combined become. The simplest injection pattern is only one Main injection. In another simple injection pattern is provided that a pilot injection and a main injection he follows. In an injection pattern, usually for exhaust aftertreatment is provided, it is provided that a main injection and a pre and post injection take place.

Üblicherweise ist jeder Betriebsart ein Einspritzmuster zugeordnet. Dabei kann aber der Fall eintreten, dass in verschiedenen Betriebsarten die gleichen Einspritzmuster erfolgen. In einer Betriebsart wird vorzugsweise lediglich ein Einspritzmuster verwendet.Usually Each operating mode is assigned an injection pattern. It can but the case occur that in different modes of operation the same Injection pattern done. In an operating mode is preferably only one injection pattern used.

Üblicherweise ist vorgesehen, dass in wenigstens einem Kennfeld ein Sollwert zur Steuerung eines Stellers abgelegt ist. Zur Steuerung der Brennkraftmaschine werden insbesondere Sollwerte für den Einspritzbeginn und/oder die eingespritzte Kraftstoffmenge vorgegeben. Diese Sollwerte hängen üblicherweise von der Betriebsart und von dem Einspritzmuster ab. Dies bedeutet, es sind verschiedene Kennfelder vorzusehen, die für unterschiedliche Betriebsarten und unterschiedliche Einspritzmuster verwendet werden. Neben den Sollwerten für den Einspritzbeginn EB und die eingespritzte Kraftstoffmenge QK können noch weitere Sollwerte, wie beispielsweise ein Sollwert für den Raildruck P entsprechend der erfindungsgemäßen Vorgehensweise vorgegeben werden. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise eignet sich für alle Sollwerte, bei denen diese Sollwerte von der Betriebsart und dem Einspritzmuster abhängen.Usually is provided that in at least one map a setpoint for Control of a controller is stored. For controlling the internal combustion engine In particular, setpoints for the Injection start and / or the injected fuel quantity specified. These setpoints usually depend from the operating mode and from the injection pattern. This means, There are different maps provide that for different Operating modes and different injection patterns are used. In addition to the setpoints for the start of injection EB and the injected fuel quantity QK can even more setpoints, such as a setpoint for the rail pressure P according to the procedure of the invention be specified. The procedure according to the invention is suitable for all Setpoints at which these setpoints depend on the operating mode and the Depend on injection pattern.

In 2 ist eine der Sollwertvorgaben 130, 140 bzw. 150 beispielhaft detailliert dargestellt. Die erste Steuerung 135 steht über einen Umschalter 200 mit einem ersten Kennfeld 210, einem zweiten Kennfeld 220 oder einem dritten Kennfeld 230 in Verbindung. Dieser Umschalter 200 verbindet wahlweise das erste Kennfeld 210, das zweite Kennfeld 220 oder das dritte Kennfeld 230 mit der Steuerung 135. Die Umschaltung durch den Umschalter 200 erfolgt dabei abhängig von einer Parametertabelle 240. In der Parametertabelle ist abhängig von der Betriebsart BA und dem Einspritzmuster EM die jeweilige Schalterposition des Umschalters 200 abgelegt. Die Betriebsart BA wird von einer Betriebsartensteuerung 250 bereitgestellt. Das Einspritzmuster EM wird von einer Einspritzmustervorgabe 260 bereitgestellt. Die dargestellten drei Kennfelder 210 bis 230 sind nur beispielhaft gewählt. Diese spiegeln lediglich drei unterschiedliche Parametersätze dar. Bei einer praktische Realisierung werden hier zahlreiche Kennfelder, die die Zahl 3 bei weitem übersteigt, vorgesehen sein. Des Weiteren wird die in 2 dargestellte Struktur jeweils für einen Einspritztyp vorgesehen. D. h. wie in 1 dargestellt, ist diese Struktur sowohl für die Voreinspritzung, als auch für die Haupteinspritzung und die Nacheinspritzung vorgesehen. Sind noch weitere Einspritzungen vorgesehen, so wird diese Schwellwertvorgabe entsprechend mehrfach für jeden Einspritztyp vorgehalten.In 2 is one of the setpoint specifications 130 . 140 respectively. 150 illustrated in detail by way of example. The first controller 135 is via a switch 200 with a first map 210 , a second map 220 or a third map 230 in connection. This switch 200 optionally connects the first map 210 , the second map 220 or the third map 230 with the controller 135 , Switching by the switch 200 takes place depending on a parameter table 240 , In the parameter table depends on the operating mode BA and the injection pattern EM, the respective switch position of the switch 200 stored. The operating mode BA is a mode control 250 provided. The injection pattern EM is from an injection pattern specification 260 provided. The illustrated three maps 210 to 230 are chosen only as an example. These only reflect three different sets of parameters. In a practical implementation, numerous maps, which far exceed the number 3, are provided here. Furthermore, the in 2 shown structure each provided for an injection type. Ie. as in 1 shown, this structure is provided for both the pilot injection, as well as for the main injection and the post-injection. If further injections are provided, this threshold value specification will be held up several times for each injection type.

Sind mehrere Sollwerte abgelegt, so kann vorgesehen sein, dass in dem Kennfeld jeweils zwei Sollwerte abgelegt sind für die unterschiedlichen Sollwerte oder dass für jeden Sollwert eine separate Struktur vorgesehen ist.are filed multiple setpoints, it can be provided that in the Characteristic map two setpoints are stored for the different setpoints or that for each setpoint is provided a separate structure.

Erfindungsgemäß wird ausgehend von der Betriebsart BA und dem Einspritzmuster EM eine Schalterposition für den Umschalter 200 ausgewählt. Entsprechend dem abgelegten Wert in der Parametertabelle wählt der Umschalter dann das entsprechende Kennfeld aus. Dieses Kennfeld wird dann mit der ersten Steuerung 135 verbunden.According to the invention, starting from the operating mode BA and the injection pattern EM, a switch position for the changeover switch 200 selected. According to the stored value in the parameter table, the switch then selects the corresponding map. This map is then with the first controller 135 connected.

Dieser ausgelesene Sollwert wird erfindungsgemäß als Sollwert eines Regelkreises verwendet. D. h. der Sollwert wird mit einem gemessenen Istwert verglichen und der Steller abhängig von der Regelabweichung angesteuert. Bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise kann auch vorgesehen sein, dass ausgehend von dem Sollwert direkt das Ansteuersignal für den Steller vorgegeben wird. In diesem Fall dient der Sollwert lediglich zur Steuerung der Stellgröße.This read target value is inventively as the setpoint of a control loop used. Ie. the setpoint is measured with a measured actual value compared and the adjuster dependent controlled by the control deviation. In one embodiment of the inventive approach can also be provided that starting from the setpoint directly the Control signal for the controller is specified. In this case, the setpoint only serves for controlling the manipulated variable.

Dies bedeutet, für jede Kombination von Betriebsart und Einspritzmuster ist jeweils ein Kennfeld vorgesehen, das abhängig von der jeweiligen vorliegenden Betriebsart und dem verwendeten Einspritzmuster zur Steuerung verwendet wird.This means for each combination of mode and injection pattern is respectively a map provided that depends from the current operating mode and the used Injection pattern is used for control.

Claims

Method for controlling an internal combustion engine, wherein in at least two maps a setpoint is stored, that depends from a mode and an injection pattern, the setpoint of of the maps selected becomes.

Method according to claim 1, characterized in that that the setpoint depends of at least one of the modes normal operation, regeneration of a Exhaust after-treatment system, cold start or driving conditions with high dynamics are selected.

The method of claim 1, that the desired value depends on at least one of the injection patterns, at least one main injection, at least one main injection and at least one pre-injection, at least one main injection and at least one post-injection, at least one main injection and at least one pre-injection and at least one post-injection is selected.

Method according to claim 1, characterized in that that one or more of the variables start of injection, injection quantity, Rail pressure or a characterizing these sizes Size from the Map is read out.

Method according to claim 1, that in the map a Setpoint for at least one of the sizes injection start, Injection quantity or rail pressure is stored.

Device for controlling an internal combustion engine, with at least two maps in which a setpoint is stored is, by means of which depends on an operating mode and an injection pattern, the setpoint of the Select maps.