DE102010023636A1 - Verfahren zum Betreiben eines Antriebsaggregats - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Antriebsaggregats (10) eines Kraftfahrzeugs, wobei vom Antriebsaggregat (10) ein von einem Fahrerwunschmoment abhängiges Antriebsaggregatmoment dadurch bereitgestellt wird, dass abhängig vom Fahrerwunschmoment ein Sollwert (15) für einen Luftmassenstrom oder einen Luftdruck in einem Sammler (12) des Antriebsaggregats (10) ermittelt und auf Basis dieses Sollwerts (15) eine Stellgröße für eine Drosselklappe (14) des Antriebsaggregats (10) ermittelt wird, wobei abhängig von dem Sollwert (15) für den Luftmassenstrom oder den Luftdruck über ein D-Tn-Vorsteuerglied (17) eine Vorsteuerstellgröße (18) für die Drosselklappe (14) ermittelt wird. (1)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsaggregats nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Bei aus der Praxis bekannten Verfahren zum Betreiben eines Antriebsaggregats eines Kraftfahrzeugs wird zum Aufbau bzw. zum Bereitstellen eines Antriebsaggregatmoments durch das Antriebsaggregat so vorgegangen, dass abhängig von einer aktuellen Fahrpedalbetätigung eines Fahrpedals oder Gaspedals des Kraftfahrzeugs ein Fahrerwunschmoment ermittelt wird, wobei abhängig von dem von der Fahrpedalbetätigung ermittelten Fahrerwunschmoment vom Antriebsaggregat das Antriebsaggregatmoment bereitgestellt wird.
  • Zur Regelung des Lastaufbaus am Antriebsaggregat kann bei aus der Praxis bekannten Verfahren ein vom Fahrerwunsch abhängiges Aggregatmoment dadurch vom Antriebsaggregat bereitgestellt werden, dass abhängig vom Fahrerwunschmoment ein Sollwert für einen Luftmassenstrom oder einen Luftdruck in einer Sauganlage des Antriebsaggregats ermittelt wird, dieser Sollwert mit einem Istwert verglichen wird und auf Basis der Abweichung zwischen dem Sollwert und dem Istwert eine Regelstellgröße für eine Drosselklappe des Antriebsaggregats ermittelt wird. Durch eine solche Regelung des Luftmassenstroms oder Luftdrucks in der Sauganlage des Antriebsaggregats wird ein sogenanntes Luftmoment des Antriebsaggregats bestimmt. Das Luftmoment wird auch als Basismoment oder Moment eines langsamen Momentpfads des Verbrennungsmotors bezeichnet.
  • Zusätzlich kann durch Beeinflussung eines sogenannten Zündwinkels des Antriebsaggregats ein sogenanntes Zündungsmoment desselben beeinflusst werden. Das vom Zündwinkelwirkungsgrad abhängige Zündungsmoment wird auch als Moment eines schnellen Momentpfads des Verbrennungsmotors bezeichnet.
  • Die aus dem Stand der Technik bekannte Regelung des Luftmassenstroms oder Luftdrucks in der Sauganlage des Antriebsaggregats auf Basis der Abweichung zwischen dem Sollwert für den Luftmassenstrom oder Luftdruck und dem entsprechenden Istwert erfolgt mithilfe eines sogenannten Füllungsreglers.
  • Hiermit kann zwar in gewissem Umfang das sogenannte Luftmoment des Antriebsaggregats geregelt werden, es ergeben sich jedoch qualitative Einschränkungen insbesondere im Lastwechselverhalten und damit instationären Betriebsbedingungen am Antriebsaggregat. Es besteht daher Bedarf an einem Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs, das auch bei instationären Betriebsbedingungen am Antriebsaggregat eine hochqualitative, insbesondere schnelle und trotzdem schwingungsfreie, Beeinflussung des vom Antriebsaggregat bereitgestellten Luftmoments und damit Antriebsaggregatmoments ermöglicht.
  • Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines Antriebsaggregats zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird abhängig von dem Sollwert für den Luftmassenstrom oder den Luftdruck über ein D-Tn-Vorsteuerglied, insbesondere ein D-T1-Vorsteuerglied, als Stellgröße für die Drosselklappe zumindest eine Vorsteuerstellgröße für die Drosselklappe des Antriebsaggregats ermittelt. Mit der hier vorliegenden Erfindung wird erstmals vorgeschlagen, abhängig vom Sollwert für den Luftmassenstrom oder den Luftdruck in der Sauganlage des Antriebsaggregats eine Vorsteuerstellgröße für die Drosselklappe des Antriebsaggregats zu ermitteln, nämlich erfindungsgemäß über ein D-Tn-Vorsteuerglied, insbesondere ein D-T1-Vorsteuerglied. Hierdurch kann eine schnelle und schwingungsfreie Beeinflussung des Luftmassenstroms sowie Luftdrucks in der Sauganlage des Antriebsaggregats gewährleistet werden. Insbesondere bei dynamischen Lastwechseln kann ein verbesserter Drehmomentaufbau am Antriebsaggregat gewährleistet werden.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird im Sinne einer Sollwertbegrenzung ein Sollwert für den Luftdruck nach der Drosselklappe und demnach in der Sauganlage auf einen Istwert des Luftdrucks vor der Drosselklappe begrenzt. Eine solche Sollwertbegrenzung erlaubt eine besonders bevorzugte Beeinflussung des vom Antriebsaggregat aufgebauten Luftmoments.
  • Vorzugsweise wird dann, wenn am Antriebsaggregat ein Lastaufbau erfolgt, über das D-Tn-Vorsteuerglied, insbesondere das D-T1-Vorsteuerglied, die Vorsteuerstellgröße für die Drosselklappe des Antriebsaggregats und zusätzlich über ein P-Regelglied eine Regelstellgröße für die Drosselklappe des Antriebsaggregats ermittelt, wobei die Vorsteuerstellgröße und die Regelstellgröße miteinander verrechnet werden. Dann hingegen, wenn ein Lastabbau erfolgt, wird ausschließlich über das D-Tn-Vorsteuerglied, insbesondere das D-T1-Vorsteuerglied, die Vorsteuerstellgröße für die Drosselklappe des Antriebsaggregats ermittelt. Durch die selektive Aktivierung der über das P-Regelglied bereitgestellten Regelstellgröße für die Drosselklappe für den Fall des Lastaufbaus kann die Bereitstellung des Antriebsaggregatmoments weiter verbessert werden.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird für den Fall des Lastaufbaus und/oder den Fall des Lastabbaus am Antriebsaggregat das D-Tn-Vorsteuerglied, insbesondere das D-T1-Vorsteuerglied, derart abhängig von einer Drehzahl des Antriebsaggregats angepasst, dass bei einer relativ hohen Drehzahl des Antriebsaggregats ein relativ schnelles D-Tn-Vorsteuerglied, insbesondere ein relativ schnelles D-T1-Vorsteuerglied, mit einer kurzen Zeitkonstanten des Tn-Anteils, insbesondere des T1-Anteils, und bei einer relativ geringen Drehzahl des Antriebsaggregats ein relativ langsames D-Tn-Vorsteuerglied, insbesondere ein relativ langsames D-T1-Vorsteuerglied, mit einer langen Zeitkonstanten des Tn-Anteils, insbesondere des T1-Anteils, verwendet wird. Durch diese drehzahlabhängige Anpassung des D-Tn-Vorsteuerglieds kann der Drehmomentaufbau am Antriebsaggregat optimal an die aktuelle Drehzahl desselben angepasst werden.
  • Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
  • 1 eine schematisierte Darstellung eines ersten Antriebsaggregats zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 2 eine schematisierte Darstellung eines zweiten Antriebsaggregats zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
  • 3 ein Diagramm zur weiteren Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsaggregats eines Kraftfahrzeugs, nämlich eines Antriebsaggregats, das zumindest einen Verbrennungsmotor sowie gegebenenfalls mindestens einen Turbolader oder eine sonstige Aufladeinheit wie einen Kompresser oder G-Lader umfasst. So zeigt 1 ein Antriebsaggregat, das einen Verbrennungsmotor 10 umfasst, wobei dem Verbrennungsmotor 10 Verbrennungsluft 11 über eine sogenannten Sauganlage 12 zugeführt wird, und wobei Abgas 13 den Verbrennungsmotor 10 nach Verbrennung eines Kraftstoff-Luft-Gemischs verlässt. Abhängig von einer Fahrpedalbetätigung eines nicht gezeigten Fahrpedals bzw. Gaspedals wird für den Betrieb des Verbrennungsmotors 10 ein Fahrerwunschmoment ermittelt, wobei der Verbrennungsmotor 10 abhängig vom Fahrerwunschmoment ein Antriebsaggregatmoment bereitstellt.
  • Das Antriebsaggregatmoment, welches der Verbrennungsmotor 10 abhängig vom Fahrerwunschmoment bereitstellt, wird einerseits durch ein sogenanntes Luftmoment des Antriebsaggregats und andererseits durch ein sogenanntes Zündungsmoment des Antriebsaggregats bestimmt, wobei das sogenannte Luftmoment vom Luftmassenstrom durch den Verbrennungsmotor 10 abhängig ist, und wobei das sogenannte Zündungsmoment vom Zündwinkel des Verbrennungsmotors 10 abhängig ist. Das Luftmoment wird auch als Basismoment oder Moment eines langsamen Momentpfads des Verbrennungsmotors 10 bezeichnet. Das vom Zündwinkelwirkungsgrad abhängige Zündungsmoment wird auch als Moment eines schnellen Momentpfads des Verbrennungsmotors 10 bezeichnet.
  • Die hier vorliegende Erfindung betrifft nun solche Details zum Betreiben eines Antriebsaggregats, welches zumindest einen Verbrennungsmotor 10 umfasst, mithilfe dessen ausgehend vom Fahrerwunschmoment das Luftmoment des Antriebsaggregatmoments gezielt beeinflusst und aufgebaut werden kann. Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise abhängig von einer aktuellen Fahrpedalbetätigung ein Fahrerwunschmoment ermittelt, wobei abhängig von diesem Fahrerwunschmoment ein Sollwert 15 für den Luftmassenstrom oder den Luftdruck in der Sauganlage 12 des Verbrennungsmotors 10 und damit letztendlich für das vom Verbrennungsmotor 10 bereit zu stellende Luftmoment ermittelt wird.
  • Es sei drauf hingewiesen, dass das Fahrerwunschmoment auch durch. eine Fahrgeschwindigkeitsregelanlage des Kraftfahrzeugs vorgegeben werden kann. Dem abhängig von einer aktuellen Fahrpedalbetätigung ermittelten Fahrerwunschmoment oder dem von der Fahrgeschwindigkeitsregelanlage vorgegebenen Fahrerwunschmoment können weitere Momentanteile überlagert werden, so zum Beispiel Momentanteile eines Getriebes und/oder einer Lenkung und/oder einer Antischlupfregelungssystems, um hieraus ein indiziertes Fahrerwunschmoment zu ermitteln.
  • Der Sollwert 15 für den Luftmassenstrom oder den Luftdruck in der Sauganlage 12 des Verbrennungsmotors 10 wird gemäß 1 einer Steuerungseinrichtung 16 bereitgestellt, die abhängig vom Sollwert 15 eine Stellgröße für die Drosselklappe 14 des Verbrennungsmotors 10 ausgibt. Im Sinne der Erfindung wird abhängig von dem Sollwert 15 für den Luftmassenstrom oder den Luftdruck in der Sauganlage 12, der abhängig vom Fahrerwunschmoment bestimmt wird, über ein D-Tn-Vorsteuerglied 17, insbesondere ein D-T1-Vorsteuerglied, der Steuerungseinrichtung 16 eine Vorsteuerstellgröße 18 für die Drosselklappe 14 des Antriebsaggregats 12 ermittelt. Im nachfolgenden wird davon ausgegangen, dass es sich beim D-Tn-Vorsteuerglied 17 um ein D-T1-Vorsteuerglied handelt. Dasselbe kann aber auch zum Beispiel ein D-T2-Vorsteuerglied oder D-T3-Vorsteuerglied, sein.
  • Über eine solche Vorsteuerstellgröße 18, die über das D-T1-Vorsteuerglied 17 ermittelt wird, kann eine schnelle und schwingungsfreie Bereitstellung des gewünschten Luftmassenstroms bzw. Luftdrucks im Sammler 12 und damit des gewünschten Luftmoments durch den Verbrennungsmotor 10 realisiert werden.
  • Dann, wenn am Verbrennungsmotor 10 ein Lastaufbau erfolgt, wird, wie bereits ausgeführt, über das D-T1-Vorsteuerglied 17 der Steuerungseinrichtung 16 die Vorsteuerstellgröße 18 für die Drosselklappe 14 des Verbrennungsmotors 10 ermittelt, wobei zusätzlich über ein P-Regelglied 19 der Steuerungseinrichtung 16 zusätzlich eine Regelstellgröße 20 für die Drosselklappe 14 des Verbrennungsmotors 10 ermittelt wird, nämlich auf Grundlage einer Abweichung zwischen dem Sollwert 15 für den Luftmassenstrom oder den Luftdruck und einem entsprechenden Istwert 21. Die Vorsteuerstellgröße 18 und die Regelstellgröße 20 werden miteinander verrechnet, insbesondere durch Addition überlagert.
  • Bei einem Lastaufbau am Verbrennungsmotor 10 setzt sich demnach die Stellgröße für die Drosselklappe 14 aus der Vorsteuerstellgröße 18 sowie der Regelstellgröße 20 zusammen, wobei die Vorsteuerstellgröße 18 abhängig vom Sollwert 15 über das D-T1-Vorsteuerglied 17 der Steuerungseinrichtung 16 ermittelt wird, und wobei die Regelstellgröße 20 abhängig von einer Regelabweichung zwischen dem Sollwert 15 und dem Istwert 21 über das P-Regelglied 19 der Steuerungseinrichtung 16 ermittelt wird.
  • Dann, wenn am Verbrennungsmotor 10 ein Lastabbau erfolgt, ist das P-Regelglied 19 der Steuerungseinrichtung 16, über welches für den Lastaufbau die Regelstellgröße 20 für die Drosselklappe 14 ermittelt wird, deaktiviert, sodass beim Lastabbau die Stellgröße für die Drosselklappe 14 ausschließlich über das D-T1-Vorsteuerglied 17 ermittelt wird, also ausschließlich über die Vorsteuerstellgröße 18 abhängig vom Sollwert 15 und unabhängig von Istwert 21.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Antriebsaggregats wird sowohl für den Fall des Lastaufbaus als auch für den Fall des Lastabbaus am Verbrennungsmotor 10 das D-T1-Vorsteuerglied 17 drehzahlabhängig, nämlich abhängig von der Drehzahl des Verbrennungsmotors 10, angepasst bzw. verändert.
  • So ist nach dieser vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen, dass bei einer relativ hohen Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 ein relativ schnelles D-T1-Vorsteuerglied 17 mit einer relativ kurzen Zeitkonstanten des T1-Anteils verwendet wird, wohingegen bei einer relativ geringen Drehzahl ein relativ langsames D-T1-Vorsteuerglied 17 mit einer relativ langen Zeitkonstanten des T1-Anteils verwendet wird.
  • Die obige, drehzahlabhängige Anpassung der Zeitkonstanten des T1-Anteils des D-T1-Vorsteuerglieds 17 erfolgt vorzugsweise kennfeldabhängig bzw. kennlinienabhängig, zum Beispiel abhängig von Motorlast und Motordrehzahl, sodass über den gesamten Drehzahlbereich des Verbrennungsmotors 10 eine individuell angepasste Zeitkonstante für den T1-Anteil des D-T1-Vorsteuerglieds 17 gewährleistet werden kann. In diesem Fall kann dann abhängig von der Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 eine an die aktuelle Drehzahl optimal angepasste Vorsteuerstellgröße 18 für die Drosselklappe 14 des Verbrennungsmotors 10 bereitgestellt werden.
  • Wie bereits ausgeführt, unterscheidet sich die Stellgrößenermittlung für die Drosselklappe 14 des Verbrennungsmotors 10 zwischen Lastaufbau und Lastabbau am Verbrennungsmotor 10 nach der vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung zumindest dadurch, dass für den Lastaufbau sowohl eine Vorsteuerstellgröße 18 über das D-T1-Vorsteuerglied 17 als auch eine Regelstellgröße 20 über das P-Regelglied 19 ermittelt wird, wohingegen für den Lastabbau ausschließlich die Vorsteuerstellgröße 18 über das D-T1-Vorsteuerglied 17 ermittelt wird.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich die Ermittlung der Stellgröße für die Drosselklappe 14 des Verbrennungsmotors 10 beim Lastaufbau sowie Lastabbau am Verbrennungsmotor 10 auch dadurch unterscheidet, dass die Zeitkonstante des T1-Anteils des D-T1-Vorsteuerglieds 17 abhängig von der Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 individuell angepasst wird. In diesem Fall liegen dann für den Lastaufbau und Lastabbau drehzahlabhängig unterschiedliche Zeitkonstanten des T1-Anteils des D-T1-Vorsteuerglieds 17 vor.
  • Im Unterschied hierzu ist es jedoch auch möglich, dass die Zeitkonstanten des T1-Anteils des D-T1-Vorsteuerglieds 17 einheitlich bzw. identisch sind, sodass demnach für den Lastaufbau sowie Lastabbau am Antriebsaggregat bzw. Verbrennungsmotors 10 die Zeitkonstanten des T1-Anteils des D-T1-Vorsteuerglieds 17 identisch sind und drehzahlabhängig identisch angepasst werden.
  • Um einerseits Dynamikanforderungen gerecht zu werden und andererseits zu verhindern, dass die durch ein schnelles D-T1-Vorsteuerglied bewirkte schnelle Systemreaktion wieder einbricht, kann einem schnellen D-T1-Vorsteuerglied ein zusätzliches, langsames D-T1-Vorsteuerglied mit einer geringeren Zeitkonstanten überlagert werden.
  • Vorzugsweise wird für den Fall des Leerlaufs und/oder den Fall einer aktiven Leerlaufregelung am Antriebsaggregat die Stellgröße für die Drosselklappe 14 des Verbrennungsmotors 10 bei deaktiviertem D-T1-Vorsteuerglied 17 ermittelt, also ausschließlich über das P-Regelglied 19 auf Grundlage der Regelabweichung zwischen dem Sollwert 15 und dem Istwert 21.
  • Im Unterschied hierzu ist es jedoch auch möglich, auch im Leerlauf das D-T1-Vorsteuerglied 17 zu aktivieren und zusätzlich zur Regelstellgröße 20 die Vorsteuerstellgröße abhängig vom Sollwert 15 zu ermitteln.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch bei einem Antriebsaggregat zum Einsatz kommen, welches über eine oder mehrere Aufladeeinrichtungen verfügt, so zum Beispiel gemäß 2 einen Turbolader 22 umfasst, wobei der Turbolader 22 einen Verdichter 23 und eine Turbine 24 aufweist. In der Turbine 24 wird den Verbrennungsmotor 10 verlassendes Abgas entspannt und hierbei gewonnene Energie zum Antreiben des Verdichters 23 benutzt, über welchen dem Verbrennungsmotor 10 zuzuführende Verbrennungsluft 11 verdichtet werden kann.
  • Die Laststeuerung von aufgeladenen Verbrennungsmotoren erfolgt über Laststeuerorgane, nämlich zum einen über die Drosselklappe 14 und zum anderen über eine Ladedruckregleinrichtung mit einem Bypassventil 25. Die Laststeuerung über die Drosselklappe 14 erfolgt in erster Linie bei niedrigen Lasten. Bei höheren Lasten erfolgt die Laststeuerung in erster Linie über die Ladedruckregleinrichtung und das Bypassventil 25.
  • Dann, wenn ein solches Antriebsaggregat mit einem Verbrennungsmotor 10 und mindestens einem Turbolader 22 vorliegt, wird abhängig von der Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 bei höheren Lasten die Laststeuerung von der Drosselklappe 14 auf das Bypassventil 25 der Ladedruckregleinrichtung überführt.
  • Diesbezügliche Details ergeben sich auch aus 3, wobei in 3 über der Drehzahl n eines Verbrennungsmotors 10 mit Turbolader 22 ein Antriebsaggregatmoment M aufgetragen ist. Vom Antriebsaggregat 10 mit Turbolader 22 kann Antriebsaggregatmoment M zwischen zwei Grenzwerten M1 und M2 bereitgestellt werden, wobei der Grenzwert M1 für den Schubbetrieb des Antriebsaggregats und der Grenzwert M2 für den Zugbetrieb des Antriebsaggregats gültig ist. Der Grenzwert M2 entspricht dabei dem Moment, das der Verbrennungsmotor 10 unter Beteiligung des Turboladers 22 unter Volllast bereitstellen kann. Der gestrichelte Momentverlauf M3 entspricht dem Moment, das der Verbrennungsmotor 10 mit Turbolader 22 und offenem Bypassventil 25 bereitstellen kann.
  • Im Bereich 26 des drehzahlabhängigen Momentkennfeld der 3 oberhalb des Momentverlaufs M3 erfolgt die Laststeuerung über das Bypassventil 25 des Turboladers 22, also nicht über die Drosselklappe 14.
  • Im Bereich 27 unterhalb des Momentverlaufs M3 erfolgt die Lastregelung bzw. Laststeuerung erfindungsgemäß über die Drosselklappe 14, nämlich über die Vorsteuerstellgröße 18 abhängig vom D-T1-Vorsteuerglied 17 sowie beim Lastaufbau zusätzlich abhängig von der Regelstellgröße 20 des P-Regelglieds 19.
  • Vorzugsweise wird im Sinne einer Sollwertbegrenzung der Sollwert 15 für den Luftdruck nach der Drosselklappe 14 und demnach für den Luftdruck im Sammler 12 auf den Istwert des Luftdrucks vor der Drosselklappe 14 begrenzt. Diese Sollwertbegrenzung dient der definierten Deaktivierung des Füllungsreglers im Bereich 26 der 3.
  • Die erfindungsgemäß ermittelte Vorsteuerstellgröße 18 sowie beim Lastaufbau zusätzlich die Regelstellgröße 20 werden einer Vorgabe einer stationären Laststeuerung überlagert, um bei dynamischen Lastwechseln und damit bei einem instationären Betrieb des Antriebsaggregats einen verbesserten Drehmomentaufbau am Antriebsaggregat zu gewährleisten. Im stationären Betrieb des Antriebsaggregats liefert die Vorsteuerstellgröße 18, da dieselbe über ein D-Tn-Vorsteuerglied 17 bereitgestellt wird, nährungsweise keinen Überlagerungsbeitrag für die stationäre Laststeuerung.
  • Da die Erfindung auch bei turboaufgeladenen Verbrennungsmotoren 10 mit variablem Ventilhub, insbesondere mit Hubumschaltung, zum Einsatz kommen kann, zeigt 3 weiterhin eine Kennlinie 28 für die Hubumschaltung, wobei links von der Kennlinie 28 mit kleinem Ventilhub und rechts von der Kennlinie 28 mit großem Ventilhub gearbeitet wird. Bei der Hubumschaltung sind für den kleinen Ventilhub und den großen Ventilhub eigene Parametrierungen des D-T1-Vorsteuerglieds 17 sowie des P-Regelglieds 19 vorgesehen. In Fall des variablen Ventilhubs kann ein drehmomentneutraler Übergang auf andere Ventilhübe verbessert werden. So führt ein schnelles Verstellen des Ventilhubs zu einer sprunghaften Änderung des Luftmassenstroms in den Zylindern. Um hier einem Drehmomentsprung im Antriebsstrang entgegen zu wirken, wird der Änderung der Zylinderfüllung durch eine Anpassung Drucks in der Sauganlage 12 kompensiert.
  • Die Erfindung kann auch bei Hybridfahrzeugen und bei Kraftfahrzeugen mit anzutreibenden Nebenaggregaten zu Einsatz kommen.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Antriebsaggregat/Verbrennungsmotor
    11
    Verbrennungsluft
    12
    Sauganlage
    13
    Abgas
    14
    Drosselklappe
    15
    Sollwert
    16
    Steuerungseinrichtung
    17
    D-T1-Vorsteuerglied
    18
    Vorsteuerstellgröße
    19
    P-Regelglied
    20
    Regelstellgröße
    21
    Istwert
    22
    Turbolader
    23
    Verdichter
    24
    Turbine
    25
    Bypassventil
    26
    Bereich
    27
    Bereich
    28
    Kennlinie

Claims (14)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Antriebsaggregats eines Kraftfahrzeugs, wobei vom Antriebsaggregat ein von einem Fahrerwunschmoment abhängiges Antriebsaggregatmoment dadurch bereitgestellt wird, dass abhängig vom Fahrerwunschmoment ein Sollwert für einen Luftmassenstrom oder einen Luftdruck in einer Sauganlage des Antriebsaggregats ermittelt und auf Basis dieses Sollwerts eine Stellgröße für eine Drosselklappe des Antriebsaggregats ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von dem Sollwert für den Luftmassenstrom oder den Luftdruck über ein D-Tn-Vorsteuerglied, insbesondere über ein D-T1-Vorsteuerglied, eine Vorsteuerstellgröße für die Drosselklappe ermittelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn am Antriebsaggregat ein Lastaufbau erfolgt bzw. durchgeführt wird, zusätzlich zu der Vorsteuerstellgröße für die Drosselklappe weiterhin eine Regelstellgröße für die Drosselklappe, die mit der Vorsteuerstellgröße verrechnet wird, ermittelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Regelstellgröße der vom Fahrerwunschmoment abhängige Sollwert des Luftmassenstroms oder Luftdrucks mit einem Istwert verglichen und auf Basis einer Abweichung zwischen dem Sollwert und dem Istwert über ein P-Regelglied die Regelstellgröße ermittelt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn am Antriebsaggregat ein Lastabbau erfolgt bzw. durchgeführt wird, ausschließlich die Vorsteuerstellgröße für die Drosselklappe ermittelt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall des Lastaufbaus und/oder den Fall des Lastabbaus das D-Tn-Vorsteuerglied derart abhängig von einer Drehzahl des Antriebsaggregats angepasst wird, dass bei einer relativ hohen Drehzahl ein relativ schnelles D-Tn-Vorsteuerglied mit einer kurzen Zeitkonstanten des Tn-Anteils und bei einer relativ geringen Drehzahl ein relativ langsames D-Tn-Vorsteuerglied mit einer langen Zeitkonstanten des Tn-Anteils verwendet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die drehzahlabhängige Anpassung der Zeitkonstanten des T1-Anteils des D-T1-Vorsteuerglieds kennfeldabhängig erfolgt.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass für des Fall des Lastaufbaus am Antriebsaggregat und den Fall des Lastabbaus am Antriebsaggregat die Zeitkonstante des T1-Anteils individuell und damit unterschiedlich angepasst wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass für des Fall des Lastaufbaus am Antriebsaggregat und den Fall des Lastabbaus am Antriebsaggregat die Zeitkonstante des T1-Anteils einheitlich und damit identisch angepasst wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Vorsteuerstellgröße für die Drosselklappe dem D-Tn-Vorsteuerglied ein weiteres, langsameres D-Tn-Vorsteuerglied einer geringeren Zeitkonstanten überlagert wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall eines Leerlaufs am Antriebsaggregat die Vorsteuerstellgröße über das D-T1-Vorsteuerglied deaktiviert und ausschließlich über ein P-Regelglied eine Regelstellgröße für die Drosselklappe des Antriebsaggregats ermittelt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Sinne einer Sollwertbegrenzung ein Sollwert für den Luftdruck nach der Drosselklappe und demnach im Sammler auf einen Istwert des Luftdrucks vor der Drosselklappe begrenzt wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn das Antriebsaggregat neben einem Verbrennungsmotor mindestens eine Aufladeeinrichtung, insbesondere einen Turbolader, umfasst, wird abhängig von der Drehzahl des Antriebsaggregats bei höheren Lasten die Laststeuerung von der Drosselklappe auf ein Bypassventil einer Ladedruckregleinrichtung überführt.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Aufladeeinrichtung eine Hubumschaltung aufweist, für unterschiedliche Ventilhübe eigene Parametrierungen des D-T1-Vorsteuerglieds sowie des P-Regelglieds verwendet werden.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsteuerstellgröße sowie beim Lastaufbau zusätzlich die Regelstellgröße einer Vorgabe einer stationären Laststeuerung überlagert werden.
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