DE102010029840B4 - Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, insbesondere zur Vermeidung von ungewollten Druckabweichungen, wobei ein Soll-Wert (108) eines Drucks in Abhängigkeit von einem Fahrerwunsch ermittelt wird, wobei ein Ist-Wert (110) des Drucks mit dem Soll-Wert (108) des Drucks verglichen wird, wobei ein daraus resultierendes Stellsignal (106) einer Regelstrecke (44) zugeführt wird, und wobei aus der Regelstrecke (44) der Ist-Wert (110) des Drucks ermittelt wird, und eine Veränderung des Fahrerwunsches erkannt wird, wobei als Folge der Veränderung des Fahrerwunsches ein Druckkorrekturwert (104) ermittelt wird, und dass das Stellsignal (106) in Abhängigkeit von dem Druckkorrekturwert (104) verändert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung des Fahrerwunsches mit einem Schwellwert (124) verglichen wird und in Abhängigkeit von einer Überschreitung des Schwellwerts (124) der Druckkorrekturwert (104) ermittelt wird, wobei die Überschreitung des Schwellwerts (124) zu einem ersten Zeitpunkt (t0) erkannt wird und der Druckkorrekturwert (104) in Abhängigkeit der Überschreitung des Schwellwerts (124) zu einem zweiten Zeitpunkt (t1) nach dem ersten Zeitpunkt (t0) aktiviert wird und der Druckkorrekturwert (104) zu dem dritten Zeitpunkt (t3) deaktiviert wird, wobei der zweite Zeitpunkt (t2) abhängig von einer Drehzahl (122) der Brennkraftmaschine ermittelt wird.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Steuergerät, welches dazu eingerichtet ist, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine durchzuführen, sowie eine entsprechende Brennkraftmaschine.
  • Es ist bekannt, dass zum Betreiben einer Brennkraftmaschine Drücke geregelt werden müssen. Beispiele hierfür sind die Regelung eines Kraftstoffdrucks in einem Hochdruckspeicher der Brennkraftmaschine oder der Ladedruck in einem Ansaugrohr nach einem Verdichter und vor dem Eintritt in die Brennkraftmaschine.
  • Ebenfalls bekannt ist es, dass bei den vorstehend genannten Regelungen Über- oder Unterschwinger des Drucks auftreten können, wobei die Über- oder Unterschwinger des Drucks als ungewollte Druckabweichungen gelten. Auch ist bekannt, dass eine hydraulisch bedingte verzögerte Schließzeit einer Hochdruckpumpe zu ungewollten Druckabweichungen führen kann.
  • Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2008 058 721 A1 ist ein Verfahren bekannt, welches zum Betreiben einer Brennkraftmaschine dient. Ein Soll-Wert eines Drucks (Soll-Raildruck) wird in Abhängigkeit eines Fahrerwunschs ermittelt. Dabei wird ein Ist-Wert des Drucks (Ist-Raildruck) mit dem Soll-Wert des Drucks verglichen. Ein daraus gewonnenes Stellsignal wird einer Regelstrecke zugeführt wird, ein Ist-Wert des Drucks ermittelt und eine Veränderung des Fahrerwunsches erkannt, so dass als Folge der Veränderung des Fahrerwunsches ein Druckkorrekturwert ermittelt und das Stellsignal in Abhängigkeit des Druckkorrekturwerts verändert wird.
  • Aus den Offenlegungsschriften DE 10 2006 000 432 A1 und DE 10 2009 000 412 A1 sind ebenfalls solche Verfahren bekannt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen angegeben. Für die Erfindung wichtige Merkmale finden sich ferner in der nachfolgenden Beschreibung und in den Zeichnungen, wobei die Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wichtig sein können, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird.
  • Das Verfahren erzeugt in vorteilhafter Weise aus dem Fahrerwunsch einen Druckkorrekturwert. Ein Stellsignal wird in Abhängigkeit von dem Druckkorrekturwert verändert. Aus dem Fahrerwunsch kann schnell und einfach auf Veränderungen der Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine geschlossen werden und es können entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden, um ungewollte Druckabweichungen zu verhindern.
  • Einer möglichen, ungewollten Druckabweichung vorgreiflich wird der Druckkorrekturwert zu einer Veränderung des Stellsignals verwendet. Eventuelle Verzögerungen durch hydraulische Vorgänge in der Hochdruckpumpe werden somit vorteilhaft umgangen und es kann eine ungewollte Druckabweichung vermieden werden. Entsprechend wird eine Belastung der Bauteile der Brennkraftmaschine reduziert und damit die Lebensdauer der Bauteile wie auch der gesamten Brennkraftmaschine erhöht. Ebenso ergeben sich akustische Vorteile, da sich durch das Verfahren ein ruhigeres Betriebsgeräusch der Brennkraftmaschine bei Lastübergängen ergibt.
  • Dabei wird die Veränderung des Fahrerwunsches, insbesondere der Gaspedalgradient, mit einem Schwellwert verglichen. Bei einer Überschreitung des Schwellwerts wird der Druckkorrekturwert ermittelt. Damit wird eine einfache Möglichkeit zur Auswertung des Fahrerwunsches geschaffen, die wenig Rechenkapazität benötigt.
  • Der Druckkorrekturwert wird zu einem zweiten Zeitpunkt, der nach einem ersten Zeitpunkt liegt, aktiviert. Durch diesen zweiten Zeitpunkt können weitere Betriebsparameter, wie beispielsweise physikalische Eigenschaften der Regelstrecke und der Betriebszustand der Brennkraftmaschine, zur Vermeidung einer ungewollten Druckabweichung berücksichtigt werden.
  • Der zweite Zeitpunkt wird abhängig von einer Drehzahl der Brennkraftmaschine ermittelt. Da aus der Drehzahl der Brennkraftmaschine auf die Charakteristik der zu erwartenden Abweichung des Drucks geschlossen werden kann, ist die Drehzahl Ausgangspunkt für die Bestimmung des Zeitpunkts. Somit kann die ungewollte Druckabweichung in direkter Abhängigkeit von dem Betriebszustand, repräsentiert durch die Drehzahl, verhindert werden.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform wird ein Gaspedalgradient verwendet, um eine Veränderung des Fahrerwunsches zu ermitteln. Aus dem Gaspedalgradienten lässt sich in einfacher und schneller Weise auf den Fahrerwunsch schließen und es lässt sich beispielsweise umgehend ein bevorstehender Lastübergang erkennen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird die Aktivierung und/oder Deaktivierung des Druckkorrekturwerts gemäß einer Rampenfunktion durchgeführt. Dadurch wird erreicht, dass ein Rohwert des Druckkorrekturwerts nicht sprunghaft angelegt wird. Ein sprunghafter Anstieg des Druckkorrekturwerts hätte ein Unter- oder Überschwingen des Druckes zur Folge, was durch die Rampenfunktion vermieden werden kann.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird eine weitere Aktivierung nach Aktivierung des Druckkorrekturwerts durch eine Entprellzeit nicht durchgeführt. Dadurch kann vorteilhaft vermieden werden, dass eine Beaufschlagung des Druckkorrekturwerts mehrmals stattfindet. So kann eine nachteilige Beeinflussung des Drucks vermieden werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird eine Regeldifferenz, die aus dem Ist-Wert und dem Soll-Wert des Drucks gebildet wird, mit dem Druckkorrekturwert verknüpft und einem Regler beaufschlagt. Der Regler erzeugt das Stellsignal. Durch das Verfahren wird dementsprechend vorteilhaft in geringem Umfang in eine vorhandene Reglerstruktur eingegriffen. Damit kann vermieden werden, dass eine Applikation des Kunden verändert werden muss, da der Druckkorrekturwert direkt dem Regler zugeführt wird. Ebenso muss eine Störgrößenaufschaltung, beispielsweise in Form eines Ruckeldämpfers, nicht angepasst werden.
  • 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 bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung. Es werden für funktionsäquivalente Größen in allen Figuren auch bei unterschiedlichen Ausführungsformen die gleichen Bezugszeichen verwendet.
  • Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
    • 1 ein vereinfachtes Schema eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine;
    • 2 ein schematisches Blockschaltbild zur Ermittlung eines Druckkorrekturwerts;
    • 3 ein schematisches Blockschaltbild einer Reglerstruktur zur Beaufschlagung des Druckkorrekturwerts; und
    • 4 ein schematisches Diagramm in zwei Ausschnitten, jeweils mit deaktiviertem und aktiviertem Druckkorrekturwert.
  • 1 zeigt ein Kraftstoffeinspritzsystem 1 einer Brennkraftmaschine in einer stark vereinfachten Darstellung. Ein Kraftstofftank 9 ist über eine Saugleitung 4, eine Vorförderpumpe 5 und eine Niederdruckleitung 7 mit einer (nicht näher erläuterten) Hochdruckpumpe 3 verbunden. An die Hochdruckpumpe 3 ist über eine Hochdruckleitung 11 ein Hochdruckspeicher 13 („Common Rail“) angeschlossen. Eine Zumesseinheit 14 - im Folgenden als ZME bezeichnet - mit einer Betätigungseinrichtung 15 ist hydraulisch im Verlauf der Niederdruckleitung 7 zwischen der Vorförderpumpe 5 und der Hochdruckpumpe 3 angeordnet. Sonstige Elemente, wie beispielsweise Ventile der Hochdruckpumpe 3, sind in der 1 nicht gezeichnet. Es versteht sich, dass die ZME 14 als Baueinheit mit der Hochdruckpumpe 3 ausgebildet sein kann. Beispielsweise kann durch die ZME 14 ein Einlassventil der Hochdruckpumpe 3 zwangsweise geöffnet werden.
  • Beim Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems 1 fördert die Vorförderpumpe 5 Kraftstoff vom Kraftstofftank 9 in die Niederdruckleitung 7 und die Hochdruckpumpe 3 fördert den Kraftstoff in den Hochdruckspeicher 13. Die ZME 14 bestimmt dabei die der Hochdruckpumpe 3 zugeführte Kraftstoffmenge.
  • Eine Messung des Drucks innerhalb des Hochdruckspeichers 13 wird durch einen nicht dargestellten Drucksensor an dem Hochdruckspeicher 13 vorgenommen. Ein von diesem Drucksensor gemessener Wert wird als Ist-Wert des Drucks bezeichnet und später mit der Bezugsziffer 110 gekennzeichnet.
  • Die ZME 14 ist mit einem Stellsignal 106 beaufschlagt. Entsprechend dem Stellsignal 106 führt die ZME 14 der Hochdruckpumpe 3 Kraftstoff zu. Das Stellsignal 106 wird üblicherweise von einem nicht dargestellten Steuergerät ermittelt.
  • 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild 20 zur Ermittlung eines Druckkorrekturwerts 104.
  • Aus einem Fahrerwunsch wird ein Gaspedalgradient 100 ermittelt und zusammen mit einem Schwellwert 124 einem Vergleicher 26 zugeführt. Der Fahrerwunsch entspricht im Wesentlichen der Stellung des von einem Fahrer zu betätigenden Gaspedals des Kraftfahrzeugs. Aus diesem Fahrerwunsch wird der Gaspedalgradient 100 abgeleitet, beispielsweise in Prozent eines Gaspedalwegs pro Zeiteinheit. Der Gaspedalgradient 100 wird dann mit dem Schwellwert 124 in dem Vergleicher 26 verglichen.
  • Ein erstes Aktivierungssignal 134 weist einen ersten Pegel auf, der einer Aktivierung entspricht, wenn der Gaspedalgradient 100 den Schwellwert 124 überschreitet, wenn also die Stellung des Gaspedals sich stark verändert. Das erste Aktivierungssignal 134 weist einen zweiten Pegel auf, der einer Deaktivierung entspricht, wenn der Gaspedalgradient 100 kleiner ist als der Schwellwert 124. Ein Übergang von dem ersten zu dem zweiten Pegel wird als Auslösung bezeichnet. Das erste Aktivierungssignal 134 ist einer Aktivierungseinheit 32 zugeführt.
  • Neben dem ersten Aktivierungssignal 134 wird die Aktivierungseinheit 32 von einer Entprellzeit 126, einer Korrekturzeit 128 und einer Wartezeit 132 beaufschlagt. Die Korrekturzeit 128 wird mittels einer Kennlinie 22 aus einer Drehzahl 122 der Brennkraftmaschine ermittelt. Die Wartezeit 132 wird mittels einer Kennlinie 24 aus der Drehzahl 122 ermittelt.
  • Die Aktivierungseinheit 32 erzeugt ein zweites Aktivierungssignal 136. Das zweite Aktivierungssignal 136 besitzt wie das erste Aktivierungssignal 134 einen ersten und zweiten Pegel. Das zweite Aktivierungssignal 136 wird auf Basis des ersten Aktivierungssignals 134 erzeugt.
  • Die Aktivierungseinheit 32 sorgt dafür, dass eine mehrfache Auslösung des zweiten Aktivierungssignals 136 durch das erste Aktivierungssignal 134 während der Entprellzeit 126 unterbunden wird. Beispielsweise kann eine ruckartige, durch den Fahrer gewünschte Lastrücknahme zu einem Prellen des Gaspedalgradienten 100 und damit zu einer Mehrfachauslösung des ersten Aktivierungssignals 134 führen. Entsprechend wird durch die Entprellzeit 126 eine Mehrfachauslösung des zweiten Aktivierungssignals 136 vermieden.
  • Nach der Auslösung des ersten Aktivierungssignals 134 und dem folgenden Ablauf der Wartezeit 132 wird das zweite Aktivierungssignal 136 ausgelöst. Nach der Auslösung des zweiten Aktivierungssignals 136 wird das zweite Aktivierungssignal 136 für die Korrekturzeit 128 auf seinem ersten Pegel gehalten und kehrt nach der Korrekturzeit 128 zu dem zweiten Pegel zurück.
  • Einer Rampenfunktionseinheit 34 wird das zweite Aktivierungssignal 136, ein Null-Signal 141, ein Roh-Druckkorrekturwert 142 sowie Rampenparameter 138 zugeführt. Die Rampenfunktionseinheit 34 erzeugt den Druckkorrekturwert 104. Das Null-Signal 141 entspricht einem Null-Pegel des Druckkorrekturwerts 104, üblicherweise einem Wert von Null. Der Roh-Druckkorrekturwert 142 wird von einem Kennfeld 28 aus einer Einspritzmenge 102 sowie der Drehzahl 122 ermittelt. Die Rampenparameter 138 dienen zum Ein- und Ausrampen des Druckkorrekturwerts 104.
  • Befindet sich das zweite Aktivierungssignal 136 auf seinem zweiten Pegel zur Deaktivierung, so wählt die Rampenfunktionseinheit 34 das Null-Signal 141 zur Erzeugung des Druckkorrekturwerts 104 aus. Befindet sich das zweite Aktivierungssignal 136 auf seinem ersten Pegel zur Aktivierung, so wählt die Rampenfunktionseinheit 34 den Roh-Druckkorrekturwert 142 zur Erzeugung des Druckkorrekturwerts 104 aus.
  • Da sich der Druckkorrekturwert 104 zu Beginn der Auslösung des zweiten Aktivierungssignals 136 bei einem Wert des Null-Signals 141, das heißt bei einem Null-Pegel, befindet, wird einer der Rampenparameter 138 einer ersten Rampenfunktion zugeführt. Die erste Rampenfunktion sorgt dafür, dass der Druckkorrekturwert 104 nicht sprunghaft von dem Null-Pegel auf den Roh-Druckkorrekturwert 142 steigt oder fällt, sondern über eine Zeitdauer eingeblendet bzw. eingerampt wird. Üblicherweise wird hierzu der Druckkorrekturwert 104 proportional aus dem Null-Signal 141 und dem Roh-Druckkorrekturwert 142 zusammengesetzt, wobei sich die Proportion bei der ersten Rampenfunktion über der Zeit hin zu dem Roh-Druckkorrekturwert 142 verschiebt. Fällt das zweite Aktivierungssignal 136 in seinen nicht ausgelösten Zustand zurück, so findet ein dementsprechendes Ausrampen des Druckkorrekturwerts 104 statt. Der Beginn des ausgelösten Zustandes des zweiten Aktivierungssignals 136 entspricht einer Aktivierung des Druckkorrekturwerts 104. Das Ende des ausgelösten Zustandes des zweiten Aktivierungssignals 136 entspricht einer Deaktivierung des Druckkorrekturwerts 104.
  • 3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild 40 einer Reglerstruktur zur Zuführung des Druckkorrekturwerts 104. Der Ist-Wert 110 des Druckes wird aus einer im Wesentlichen von der ZME 14, der Betätigungseinrichtung 15, der Hochdruckpumpe 3 und dem Hochdruckspeicher 13 gebildeten Regelstrecke 44 ermittelt. Der Ist-Wert 110 des Druckes wird an einer Stelle 146 von einem Soll-Wert 108 des Drucks subtrahiert. Der Soll-Wert 108 ist dabei unter anderem abhängig von dem Fahrerwunsch, wobei sich der Fahrerwunsch zeitversetzt in dem Soll-Wert 108 niederschlägt. Das Ergebnis der Subtraktion an der Stelle 146 ist eine erste Regeldifferenz 143. An einer Stelle 148 werden die erste Regeldifferenz 143 und der Druckkorrekturwert 104 addiert, wobei die entsprechende Summe an der Stelle 148 eine zweite Regeldifferenz 144 ist. Die Subtraktion an der Stelle 146 wie auch die Addition an der Stelle 148 werden allgemein auch als Verknüpfung bezeichnet. Die zweite Regeldifferenz 144 wird einem Regler 42 beaufschlagt. Der Regler 42 ist üblicherweise ein PI-Regler. Der Regler 42 erzeugt das Stellsignal 106. Das Stellsignal 106 wird der Regelstrecke 44 zugeführt. Das Stellsignal 106 bestimmt den Öffnungsgrad der ZME 14.
  • 4 zeigt ein schematisches Diagramm in zwei Ausschnitten 50a und 50b. Der Ausschnitt 50a zeigt das schematische Diagramm mit deaktiviertem Druckkorrekturwert 104. Der Ausschnitt 50b zeigt das schematische Diagramm mit aktiviertem Druckkorrekturwert 104. Entlang einer Zeitachse t sind Zeitpunkte t0, t1, t2 und t3 aufgetragen. Der Zeitpunkt t0 wird allgemein als erster Zeitpunkt bezeichnet. Der Zeitpunkt t1 wird allgemein als zweiter Zeitpunkt bezeichnet. Der Zeitpunkt t3 wird allgemein als dritter Zeitpunkt bezeichnet. Der Ausschnitt 50b zeigt eine Anwendung der Blockschaltbilder 20 und 40 aus 2 und 3 zur Vermeidung eines Drucküberschwingers in dem Hochdruckspeicher 13 wie er in dem Ausschnitt 50a vorhanden und nachfolgend erläutert ist.
  • In dem Ausschnitt 50a fällt der Gaspedalgradient 100a zum Zeitpunkt t0 stark ab, verweilt auf einem niedrigen Pegel und kehrt vor dem Zeitpunkt t2 zu dem vorigen Pegel zurück. Dies entspricht einem Entfernen des Fußes vom Gaspedal, was einen Übergang in den Schubbetrieb bedeutet. Bei dem Abfall des Gaspedalgradienten 100a wird an sich der Schwellwert 124 überschritten.
  • Zum Zwecke der Erläuterung ist die Funktion gemäß dem schematischen Blockschaltbild 20 aus 2 jedoch deaktiviert. Somit wird trotz des Überschreitens des Schwellwerts 124 kein Aktivierungssignal 134a erzeugt. Der Druckkorrekturwert 104a befindet sich somit in dem deaktivierten Zustand, welcher dem Null-Signal 141 in 2 entspricht.
  • Die Einspritzmenge 102a verweilt bis zum Zeitpunkt t2 auf einem nahezu gleichen Niveau und fällt entsprechend dem Übergang in den Schubbetrieb nach dem Zeitpunkt t2 ab. Dies entspricht den üblichen Abläufen bei Einsatz eines üblichen Motorsteuergeräts.
  • Das Stellsignal 106a verweilt bis zum Zeitpunkt t2 auf einem nahezu gleichen Niveau, und fällt nach dem Zeitpunkt t2 ab. Der Abfall des Steuersignals 106a bewirkt eine Verringerung des Öffnungsgrades der ZME 14 aus 1.
  • Der Soll-Wert 108a und der Ist-Wert 110a des Drucks verweilen bis zum Zeitpunkt t2 auf einem jeweils nahezu gleichen Niveau. Nach dem Zeitpunkt t2 fällt der Soll-Wert 108a des Drucks ab. Nach dem Zeitpunkt t2 folgt der Ist-Wert 110a des Drucks nicht dem Soll-Wert 108a des Drucks. Im Bereich einer Markierung 52a weist der Ist-Wert 110a des Drucks einen Überschwinger auf. Der Überschwinger stellt eine ungewollte Druckabweichung dar. Der Überschwinger ist gekennzeichnet durch ein Ansteigen des Ist-Werts 110a, wobei der Soll-Wert 108a sinkt. Der Ist-Wert 110a des Drucks nähert sich nach dem Erreichen eines Maximums des Überschwingers wieder dem Soll-Wert 108a an. Grund für den Überschwinger ist die hydraulisch bedingte Verzögerung der Schließung der Hochdruckpumpe 3 aus 1.
  • In dem Ausschnitt 50b fällt der Gaspedalgradient 100b zum Zeitpunkt t0 stark ab, verweilt auf einem niedrigeren Pegel und kehrt vor dem Zeitpunkt t2 zu dem vorigen Pegel zurück. Wie im Ausschnitt 50a, so überschreitet auch im Ausschnitt 50b der Gaspedalgradient 100b den Schwellwert 124. Im Zusammenhang mit dem Ausschnitt 50b ist das schematische Blockschaltbild 20 der 2 jedoch nicht deaktiviert. Somit wird aufgrund des Überschreitens des Schwellwerts 124 durch den Gaspedalgradienten 100b ein Aktivierungssignal 134 erzeugt, was zur Ausgabe eines Druckkorrekturwerts 104b führt.
  • Der Druckkorrekturwert 104b befindet sich vor dem Zeitpunkt t0 im deaktiviertem Zustand. Nach dem Zeitpunkt t0 fällt der Druckkorrekturwert 104b ab, bewegt sich unterhalb des vorigen Niveaus und kehrt erst zum Zeitpunkt t3 in den deaktivierten Zustand zurück. Der Druckkorrekturwert 104b wird durch das Blockschaltbild 20 der 2 erzeugt und gemäß dem Blockschaltbild 40 der 3 der dortigen Reglerstruktur zugeführt.
  • Die Einspritzmenge 102b verweilt bis zum Zeitpunkt t2 auf einem nahezu gleichen Niveau und fällt entsprechend dem Übergang in den Schubbetrieb nach dem Zeitpunkt t2 ab.
  • Das Stellsignal 106b verweilt bis zum Zeitpunkt t0 auf einem nahezu gleichen Niveau und fällt nach dem Zeitpunkt t0 ab. Der Abfall des Steuersignals 106b bewirkt eine Verringerung des Öffnungsgrades der ZME 14 aus 1, wodurch der Hochdruckpumpe 3 weniger Kraftstoff pro Zeit zugeführt wird.
  • Der Soll-Wert 108b des Drucks und der Ist-Wert 110b des Drucks befinden sich vor dem Zeitpunkt t2 auf einem jeweils nahezu gleichen Niveau. Nach dem Zeitpunkt t2 fallen der Soll-Wert 108b des Drucks und der Ist-Wert 110b des Drucks ab. Der Ist-Wert 110b des Drucks weist in einem Bereich der Markierung 52b keinen Überschwinger auf, sondern folgt dem Soll-Wert 108b des Drucks. Der Überschwinger wie in Ausschnitt 52b wird vermieden, da die Schließung der ZME 14 aus 1 bereits zu dem Zeitpunkt t0 eingeleitet wird.
  • Der Ausschnitt 50a wie auch der Ausschnitt 50b zeigen eine Betriebssituation der Brennkraftmaschine bei einem Übergang in den Schubbetrieb. Bei nicht aktiviertem Druckkorrekturwert 104a in Ausschnitt 50a führt die hydraulisch bedingte verzögerte Schließzeit der Hochdruckpumpe 3 in 1 zu dem Überschwinger des Ist-Werts 110a des Drucks in der Markierung 52a. Dies ergibt sich daraus, dass der Übergang in den Schubbetrieb erst durch den abfallenden Soll-Wert 108b bzw. die abfallende Einspritzmenge 102a zum Zeitpunkt t2 erkannt und berücksichtigt werden kann.
  • Im Unterschied dazu wird bei aktiviertem Druckkorrekturwert 104b, wie dies in Ausschnitt 50b gezeigt ist, bereits im Zeitpunkt t0 der Schubbetrieb erkannt. Dies hat zur Folge, dass bereits unmittelbar nach dem Zeitpunkt t0 das Stellsignal 106b in geeigneter Weise verändert werden kann, was wiederum zur Folge hat, dass das Ist-Signal 110b des Drucks keinen Überschwinger mehr aufweist.
  • Im Ausschnitt 50b wird somit der Übergang der Brennkraftmaschine in den Schubbetrieb mit Hilfe des Druckkorrekturwerts 104b „vorausgesehen“. Dies ist gleichbedeutend damit, dass der Überschwinger des Ist-Werts 110a gemäß der Markierung 52a in dem Ausschnitt 50a in dem Ausschnitt 50b mit Hilfe des Druckkorrekturwerts 104b verhindert werden kann. Es wird also letztlich eine Kompensation des Ist-Werts 110b in Abhängigkeit von dem Fahrerwunsch durchgeführt.
  • Zum Zeitpunkt t0 wird der Gaspedalgradient 100b und damit letztlich der Fahrerwunsch gemäß dem Blockschaltbild 20 aus 2 derart ausgewertet, dass der ermittelte Druckkorrekturwert 104b der Regelstruktur aus 3 zugeführt wird. Gemäß der 3 wird die erste Regeldifferenz 143 durch den Druckkorrekturwert 104b zu einer zweiten Regeldifferenz 144 verknüpft, die dem Regler 42 zugeführt wird. Der Regler 42 in 3 ermittelt entsprechend der zweiten Regeldifferenz 144 das Stellsignal 106b.
  • Der Abfall des Stellsignals 106b beim Schubübergang wird durch den aktiven Druckkorrekturwert 104b von dem Zeitpunkt t2 in Ausschnitt 50a auf den Zeitpunkt t0 in Ausschnitt 50b vorgezogen. Dementsprechend schließt die ZME 14 bei aktiviertem Druckkorrekturwert 104b früher als bei deaktiviertem Druckkorrekturwert 104a. Ein früheres Schließen der ZME 14 aus 1 hat zur Folge, dass ein Überschwingen des Ist-Werts 110a in der Markierung 52a vermieden wird und sich ein Verlauf des Ist-Werts 110b wie in Markierung 52b einstellt.
  • Der Schubübergang kann somit bereits zum Zeitpunkt t0 durch die Auswertung des Gaspedalgradienten 100 bzw. 100b erkannt werden. Dadurch kann ein Schließen der ZME 14 gemäß des Stellsignals 106b bereits zum Zeitpunkt t0 und damit vor dem Zeitpunkt t2 eingeleitet werden.
  • Die in 4 dargestellte Situation eines Übergangs in den Schubbetrieb ist beispielhaft. Die Erzeugung des Druckkorrekturwerts 104 bzw. 104b und die entsprechende Beaufschlagung ist ebenso für einen umgekehrten Fall eines Übergangs zu einer Beschleunigung möglich. Hierbei treten Unterschwinger des Ist-Wertes 110 des Drucks auf, die durch einen gemäß der 2 erzeugten Druckkorrekturwert 104, einer Beaufschlagung gemäß 3 und einer vorzeitigen Erhöhung des Öffnungsgrades der ZME 14 aus 1 vermieden werden können. Entsprechend muss der Wunsch des Fahrers zu einer Beschleunigung aus dem Gaspedalgradienten 100 ermittelt werden.
  • Eine weitere Ausführungsform zur Vermeidung von ungewollten Abweichungen eines Drucks betrifft die Beeinflussung eines Ladedrucks, der durch einen Verdichter erzeugt wird. Eine Aufladung der Brennkraftmaschine geschieht über einen Verdichter. Dem Verdichter wird ein Stellsignal zugeführt, welches gemäß der 3 erzeugt wird. Der Verdichter erzeugt einen Druck, den Ladedruck, in einem Saugrohr, das an den Einlass der Brennkraftmaschine angeschlossen ist. Auch dieser Druck unterliegt Veränderungen, die, wie vorausgehend beschrieben, vor ihrem Eintreten durch die Auswertung des Fahrerwunsches bzw. des Gaspedalgradienten 100 erkannt werden. Bei einem Über- oder Unterschreiten eines Schwellwerts 124 durch den Gaspedalgradienten 100 wird gemäß dem Blockschaltbild 20 aus 2 der Druckkorrekturwert 104 gebildet, gemäß dem Blockschaltbild 40 aus 3 einer Reglerstruktur zugeführt und somit ein Druckunterschwinger oder ein Drucküberschwinger des Ladedrucks vermieden.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, insbesondere zur Vermeidung von ungewollten Druckabweichungen, wobei ein Soll-Wert (108) eines Drucks in Abhängigkeit von einem Fahrerwunsch ermittelt wird, wobei ein Ist-Wert (110) des Drucks mit dem Soll-Wert (108) des Drucks verglichen wird, wobei ein daraus resultierendes Stellsignal (106) einer Regelstrecke (44) zugeführt wird, und wobei aus der Regelstrecke (44) der Ist-Wert (110) des Drucks ermittelt wird, und eine Veränderung des Fahrerwunsches erkannt wird, wobei als Folge der Veränderung des Fahrerwunsches ein Druckkorrekturwert (104) ermittelt wird, und dass das Stellsignal (106) in Abhängigkeit von dem Druckkorrekturwert (104) verändert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung des Fahrerwunsches mit einem Schwellwert (124) verglichen wird und in Abhängigkeit von einer Überschreitung des Schwellwerts (124) der Druckkorrekturwert (104) ermittelt wird, wobei die Überschreitung des Schwellwerts (124) zu einem ersten Zeitpunkt (t0) erkannt wird und der Druckkorrekturwert (104) in Abhängigkeit der Überschreitung des Schwellwerts (124) zu einem zweiten Zeitpunkt (t1) nach dem ersten Zeitpunkt (t0) aktiviert wird und der Druckkorrekturwert (104) zu dem dritten Zeitpunkt (t3) deaktiviert wird, wobei der zweite Zeitpunkt (t2) abhängig von einer Drehzahl (122) der Brennkraftmaschine ermittelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Veränderung des Fahrerwunsches einem Gaspedalgradienten (100; 100a; 100b) entspricht, insbesondere einem Gaspedalweg pro Zeiteinheit.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Aktivierung und/oder Deaktivierung des Druckkorrekturwerts (104) gemäß einer Rampenfunktion durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, wobei eine weitere Aktivierung des Druckkorrekturwerts (104) bei aktiviertem Druckkorrekturwert (104) für eine Entprellzeit (126) ausgehend von dem ersten Zeitpunkt (t0) oder dem zweiten Zeitpunkt (t1) nicht durchgeführt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Druckkorrekturwert (104) abhängig von einer Einspritzmenge (102) und/oder einer Drehzahl (122) ermittelt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Druckkorrekturwert (104) mit einer Regeldifferenz (143) aus dem Ist-Wert (110) und dem Soll-Wert (108) verknüpft wird, wobei das Ergebnis der Verknüpfung einem Regler (42) beaufschlagt wird, und wobei der Regler (42) das Stellsignal (106) erzeugt.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Stellsignal (106) des Reglers (42) einer Zumesseinheit (41) beaufschlagt wird, und wobei der Druck ein Kraftstoffdruck ist.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Stellsignal (106) des Reglers (42) einem Verdichter beaufschlagt wird, und wobei der Druck ein Ladedruck ist.
  9. Steuergerät, welches eingerichtet ist, um ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen.
  10. Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug mit einem Steuergerät nach Anspruch 9.
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