DE102013009477A1 - Method for controlling a vacuum pressure in a brake booster of a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Offenbart ist ein Verfahren zur Steuerung eines Vakuumdrucks (p2) in einem Bremskraftverstärker (7) eines Kraftfahrzeuges, wobei der Bremskraftverstärker (7) zur Erzeugung des Vakuumdrucks (p2) fluidleitend mit einem Ansaugtrakt eines Verbrennungsmotors (1) verbunden ist, mit den Schritten: – Erfassen des in dem Bremskraftverstärker herrschenden Vakuumdrucks (p2), – temporäres Deaktivieren mindestens eines vom Motor betriebenen Aggregats (11; 12), wenn der Vakuumdruck (p2) einen vorbestimmten Vergleichswert (pV) überschreitet.Disclosed is a method for controlling a vacuum pressure (p2) in a brake booster (7) of a motor vehicle, the brake booster (7) for generating the vacuum pressure (p2) being fluidly connected to an intake tract of an internal combustion engine (1), with the steps: Detecting the vacuum pressure (p2) prevailing in the brake booster, - temporarily deactivating at least one unit (11; 12) operated by the motor when the vacuum pressure (p2) exceeds a predetermined comparison value (pV).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung eines Vakuumdrucks in einem Bremskraftverstärker eines Kraftfahrzeuges.The invention relates to a method for controlling a vacuum pressure in a brake booster of a motor vehicle.

Es sind Bremskraftverstärker bekannt, welche einen Vakuumdruck benötigen, um eine vom Fahrer erzeugte Bremskraft zu verstärken. Mit einem Vakuumdruck sei ein Druck gemeint, der geringer ist als ein Umgebungsdruck. Es ist auch bekannt, den Vakuumdruck zu erzeugen, indem der Bremskraftverstärker fluidleitend mit einem Ansaugtrakt eines Verbrennungsmotors verbunden wird. Im Ansaugtrakt herrscht bei niedrigen Motorlasten hinter der Drosselklappe ein Vakuum, der in der Regel zur Versorgung des Bremskraftverstärkers oder anderer Vakuumverbraucher ausreicht. Insbesondere bei hohen Lasten im Leerlauf kann das Vakuumangebot auch nicht ausreichend sein.There are brake booster known which require a vacuum pressure to amplify a braking force generated by the driver. By a vacuum pressure is meant a pressure which is lower than an ambient pressure. It is also known to generate the vacuum pressure by the brake booster fluidly connected to an intake manifold of an internal combustion engine. In the intake tract at low engine loads behind the throttle there is a vacuum, which is usually sufficient to supply the brake booster or other vacuum consumers. Especially at high loads at idle, the vacuum supply may not be sufficient.

Eine Ausführungsform der Erfindung hat die Aufgabe, ein Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors bereitzustellen, mit dem ein stabiler Vakuumdruck im Bremskraftverstärker oder für andere Vakuumverbraucher eingehalten werden kann.An embodiment of the invention has the object to provide a method for controlling an internal combustion engine, with which a stable vacuum pressure in the brake booster or for other vacuum consumers can be maintained.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche. Diese können in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden, wodurch sich zum Teil Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit der Zeichnung, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.This object is solved by the features of patent claim 1. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims. These can be combined with each other in a technologically meaningful way, which in some cases can produce effects that go beyond the sum of the individual effects. The description, in particular in conjunction with the drawing, additionally characterizes and specifies the invention.

Bremskraftverstärker zur Erzeugung des Vakuumdrucks fluidleitend mit einem Ansaugtrakt eines Verbrennungsmotors verbunden ist, mit den Schritten:

  • – Erfassen des in dem Bremskraftverstärker herrschenden Vakuumdrucks,
  • – Temporäres, also vorübergehendes Deaktivieren mindestens eines vom Motor betriebenen Aggregats, wenn der Vakuumdruck einen vorbestimmten Vergleichswert überschreitet.
Brake booster for generating the vacuum pressure fluidly connected to an intake tract of an internal combustion engine, comprising the steps:
  • Detecting the prevailing in the brake booster vacuum pressure,
  • - Temporary, ie temporary deactivation of at least one engine-operated unit when the vacuum pressure exceeds a predetermined comparison value.

Bei dem Aggregat kann es sich um den Kompressor einer Klimaanlage oder um einen Generator (Lichtmaschine) zur Erzeugung einer elektrischen Leistung handeln. Die zum Betrieb des Kraftfahrzeuges bzw. des Verbrennungsmotors notwendige elektrische Leistung kann dabei temporär alleine über eine Batterie erfolgen. Die temporäre Deaktivierung des Kompressors wird vom Fahrer in der Regel nicht bemerkt. Bei der Deaktivierung des zusätzlichen Aggregats ist die auf den Verbrennungsmotor wirkende Last reduziert. Dadurch werden eine Drosselklappe und/oder ein leerlaufstabilierendes Bypassventil weiter geschlossen, so dass der Druck im Ansaugtrakt sinkt und ein geringerer Vakuumdruck erzeugt werden kann. Ggf. kann durch die Implementierung des Verfahrens in einem Kraftfahrzeug eine zusätzliche Vakuumpumpe zum Erzeugen des Vakuumdrucks entfallen.The unit may be the compressor of an air conditioner or a generator (alternator) for generating an electric power. The necessary for the operation of the motor vehicle or the internal combustion engine electrical power can be done temporarily alone via a battery. Temporary deactivation of the compressor is usually not noticed by the driver. When deactivating the additional unit, the load acting on the internal combustion engine is reduced. As a result, a throttle valve and / or an idling-stabilizing bypass valve are closed further, so that the pressure in the intake tract drops and a lower vacuum pressure can be generated. Possibly. By implementing the method in a motor vehicle, an additional vacuum pump for generating the vacuum pressure can be dispensed with.

In einer Ausgestaltung wird der Vakuumdruck mit einem Drucksensor erfasst.In one embodiment, the vacuum pressure is detected by a pressure sensor.

Durch diese Ausgestaltung kann ein geschlossener Regelkreis gebildet werden, mit dem der Vakuumdruck direkt geregelt werden kann.By this configuration, a closed loop can be formed, with which the vacuum pressure can be controlled directly.

In einer alternativen oder ergänzenden Ausgestaltung wird der Vakuumdruck indirekt aus einem Kennfeld ermittelt, in welchem zumindest eine Motordrehzahl und eine aktuelle Motorlast einem Vakuumdruck zugeordnet ist.In an alternative or additional embodiment, the vacuum pressure is determined indirectly from a map in which at least one engine speed and a current engine load is associated with a vacuum pressure.

Dadurch kann ggf. ein Sensor zum Erfassen des Vakuumdrucks entfallen, wodurch Herstellungs- und Wartungskosten eingespart werden können. Weitere Parameter zur indirekten Ermittlung des Vakuums sind möglich, darunter beispielsweise eine Drosselklappenstellung, Zündzeitpunkte, Öffnungs- und Schließzeitpunkte von Ein- und Auslassventilen sowie Informationen über den bisherigen Verlauf der Drehzahl und der Motorlast im Bereich einiger Sekunden bis Minuten.As a result, if necessary, a sensor for detecting the vacuum pressure can be omitted, whereby manufacturing and maintenance costs can be saved. Further parameters for the indirect determination of the vacuum are possible, including, for example, a throttle position, ignition times, opening and closing times of intake and exhaust valves and information about the previous history of the speed and the engine load in the range of a few seconds to minutes.

Entsprechend einer Ausgestaltung wird eine Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors zusätzlich erhöht, wenn der Vakuumdruck den Vergleichswert überschreitet.According to one embodiment, an idling speed of the internal combustion engine is additionally increased when the vacuum pressure exceeds the comparison value.

Durch eine Erhöhung der Leerlaufdrehzahl steigt der Luftbedarf des Verbrennungsmotors und dementsprechend auch die auf den Ansaugtrakt bzw. auf den Bremskraftverstärker wirkende Saugleistung. Hierdurch kann rasch ein ausreichend geringer Vakuumdruck erzeugt werden, wenn die Deaktivierung des Aggregats alleine noch nicht ausreicht, um einen Vakuumdruck zu erzeugen, der unterhalb von dem Vergleichswert liegt.By increasing the idle speed, the air requirement of the internal combustion engine and, accordingly, also the suction power acting on the intake tract or on the brake booster increases. As a result, a sufficiently low vacuum pressure can be generated quickly if the deactivation of the unit alone is not yet sufficient to produce a vacuum pressure which is below the comparison value.

Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung wird in einem Leerlaufmodus ein Zündzeitpunkt, bei welchem für mindestens einen Zylinder des Verbrennungsmotors eine Zündung initiiert wird, auf einen früheren Zeitpunkt verschoben, wenn der Vakuumdruck den Vergleichswert überschreitet.According to a further embodiment, in an idling mode, an ignition timing at which ignition is initiated for at least one cylinder of the internal combustion engine is shifted to an earlier time when the vacuum pressure exceeds the comparison value.

Bei Zündungsfrühverstellung steigt das Drehmoment und damit sinkt der Luftverbrauch bei durch die Leerlaufregelung konstant gehaltener Leerlaufdrehzahl. Die Drosselklappe wird daher über die Leerlaufregelung weiter geschlossen. Diese Maßnahme ist insbesondere zusammen mit einer erhöhten Leerlaufdrehzahl praktikabel.When Zündvorühverstellung the torque increases and thus the air consumption decreases at idling speed kept constant by the idle control. The throttle is therefore closed by the idle control on. These Measure is particularly practical together with an increased idle speed.

Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung wird weiterhin ein Abgasrückführventil geschlossen, wenn der Vakuumdruck den Vergleichswert überschreitet.According to a further embodiment, an exhaust gas recirculation valve is further closed when the vacuum pressure exceeds the comparison value.

Mit einem Abgasrückführventil wird Abgas zurück in den Ansaugtrakt geleitet. Ein zusätzlicher Volumenstrom an Gas tritt dabei in den Ansaugtrakt ein. Indem das Abgasrückführventil geschlossen gehalten wird, wird der zusätzliche Volumenstrom an Gas abgestellt und der Sauerstoffanteil in der Ansaugluft erhöht. Durch diese Maßnahme wird ein reduzierter Vakuumdruck im Ansaugtrakt generiert.With an exhaust gas recirculation valve, exhaust gas is directed back into the intake tract. An additional volume flow of gas enters the intake tract. By keeping the exhaust gas recirculation valve closed, the additional volume flow of gas is shut off and the oxygen content in the intake air is increased. This measure generates a reduced vacuum pressure in the intake tract.

Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung wird ein Einlassventilöffnungszeitpunkt, bei welchem ein Einlassventil geöffnet wird, auf einen früheren Zeitpunkt verstellt, wenn der Vakuumdruck den Vergleichswert überschreitet.According to another aspect, an intake valve opening timing at which an intake valve is opened is changed to an earlier timing when the vacuum pressure exceeds the comparison value.

Es wird ein Einlassventilöffnungszeitpunkt angestrebt, bei dem die Zylinder während des Ansaugtaktes ein Maximum an Luft ansaugen. Beispielsweise im Leerlauf ist dies ein früherer Zeitpunkt.It is desirable to have an intake valve opening timing at which the cylinders draw in a maximum of air during the intake stroke. For example, when idling, this is an earlier point in time.

In einer weiteren Ausgestaltung wird ein Auslassventilöffnungszeitpunkt, bei welchem ein Auslassventil geöffnet wird, auf einen späteren Zeitpunkt verstellt, wenn der Vakuumdruck den Vergleichswert überschreitet.In a further embodiment, an outlet valve opening time at which an outlet valve is opened is adjusted to a later point in time when the vacuum pressure exceeds the comparison value.

Hier wird ein Auslassventilöffnungszeitpunkt angestrebt, bei dem die Zylinder möglichst viel Abgas ausstoßen können, so dass entsprechend beim Ansaugtakt ein größeres Luftvolumen angesaugt werden kann. Ausgehend von einem für viele Betriebspunkte ausreichendem Auslassventilöffnungszeitpunkt ist dies in der Regel ein späterer Zeitpunkt.Here, an exhaust valve opening time is desired, in which the cylinders can discharge as much exhaust gas as possible, so that correspondingly a larger volume of air can be sucked in during the intake stroke. Starting from an exhaust valve opening time sufficient for many operating points, this is usually a later point in time.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird temporär eine erhöhte Menge an Kraftstoff eingespritzt, wenn der Vakuumdruck den Vergleichswert überschreitet.According to a further embodiment, an increased amount of fuel is temporarily injected when the vacuum pressure exceeds the comparison value.

Dadurch erhöht sich das vom Motor abgegebene Drehmoment. Dementsprechend kann die Drosselklappe weiter geschlossen werden, so dass der Druck im Ansaugtrakt sinkt.This increases the torque output by the engine. Accordingly, the throttle valve can be closed further, so that the pressure in the intake tract decreases.

Das beschriebene Verfahren sowie die vorteilhaften Ausgestaltungen können in einem Kraftfahrzeug, insbesondere in einer Steuereinheit zur Steuerung eines Verbrennungsmotors vorgesehen sein.The method described and the advantageous embodiments may be provided in a motor vehicle, in particular in a control unit for controlling an internal combustion engine.

Die Steuereinheit kann eine mit einem Speichersystem und einem Bussystem datenverbundene digitale Mikroprozessoreinheit (CPU), einen Arbeitsspeicher (RAM) sowie ein Speichermittel besitzen. Die CPU ist ausgebildet, Befehle, die als ein in einem Speichersystem abgelegtes Programm ausgeführt sind, abzuarbeiten, Eingangssignale vom Datenbus zu erfassen und Ausgangssignale an den Datenbus abzugeben. Das Speichersystem kann verschiedene Speichermedien wie optische, magnetische, Festkörper- und andere nicht-flüchtige Medien besitzen, auf dem ein entsprechendes Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens sowie der vorteilhaften Ausgestaltungen gespeichert ist. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, sodass die CPU die Schritte solcher Verfahren ausführen kann und damit den Verbrennungsmotor steuern kann.The control unit may have a digital microprocessor unit (CPU) data-connected to a memory system and a bus system, a random access memory (RAM) and a memory means. The CPU is adapted to execute instructions executed as a program stored in a memory system, to detect input signals from the data bus, and to output signals to the data bus. The storage system may have various storage media such as optical, magnetic, solid state and other non-volatile media on which a corresponding computer program for carrying out the method and the advantageous embodiments is stored. The program may be such that it is capable of embodying the methods described herein so that the CPU may perform the steps of such methods and thereby control the internal combustion engine.

Zur Durchführung eines Verfahrens geeignet ist ein Computerprogramm, welches Programmcode-Mittel aufweist, um alle Schritte von jedem beliebigen der Ansprüche durchzuführen, wenn das Programm auf einem Computer ausgeführt wird.Suitable for performing a method is a computer program having program code means for performing all the steps of any one of the claims when the program is run on a computer.

Das Computerprogramm kann mit einfachen Mitteln in bereits bestehende Steuereinheiten eingelesen und verwendet werden, um einen Verbrennungsmotor zu steuern.The computer program can be read in with simple means into existing control units and used to control an internal combustion engine.

Hierfür vorgesehen ist ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode-Mitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um das Verfahren nach jedem beliebigen der Ansprüche durchzuführen, wenn das Programmprodukt auf einem Computer ausgeführt wird. Das Computerprogrammprodukt kann als auch Nachrüstoption in Steuereinheiten integriert werden.Provided for this purpose is a computer program product with program code means, which are stored on a computer-readable data carrier in order to carry out the method according to any of the claims, when the program product is executed on a computer. The computer program product can be integrated as a retrofit option in control units.

Bei Hybridsystemen, welche einen den Verbrennungsmotor unterstützenden Elektromotor aufweisen, kann von dem Elektromotor ein Antriebsmoment eingeleitet werden, welches die Drehzahl erhöht, ohne dass hierfür Aggregate deaktiviert werden müssen. Dadurch kann bei einem Hybridsystem temporär ein reduzierter Ansaugrohrdruck erzeugt werden, der einen entsprechend verringerten Vakuumdruck im Bremskraftverstärker erzeugt.In hybrid systems which have an electric motor assisting the internal combustion engine, a drive torque can be introduced by the electric motor, which increases the rotational speed without the need to deactivate aggregates for this purpose. As a result, a reduced intake pipe pressure can be temporarily generated in a hybrid system, which generates a correspondingly reduced vacuum pressure in the brake booster.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Apparat zur Steuerung eines Vakuumdrucks in einem Bremskraftverstärker eines Kraftfahrzeuges, wobei der Bremskraftverstärker zur Erzeugung des Vakuumdrucks fluidleitend mit einem Ansaugtrakt eines Verbrennungsmotors verbunden ist, aufweisend:

  • – Mittel zum Erfassen des in dem Bremskraftverstärker herrschenden Vakuumdrucks, und
  • – Mittel zum temporären Deaktivieren mindestens eines vom Motor betriebenen Aggregats, wenn der Vakuumdruck einen vorbestimmten Vergleichswert überschreitet.
Another aspect of the invention relates to an apparatus for controlling a vacuum pressure in a brake booster of a motor vehicle, wherein the brake booster for generating the vacuum pressure is fluidly connected to an intake tract of an internal combustion engine, comprising:
  • - means for detecting the pressure prevailing in the brake booster vacuum pressure, and
  • - means for temporarily deactivating at least one engine-operated unit when the vacuum pressure exceeds a predetermined reference value.

In einer Ausgestaltung des Apparats wird der Vakuumdruck mit einem Drucksensor erfasst. In one embodiment of the apparatus, the vacuum pressure is detected by a pressure sensor.

In einer weiteren Ausgestaltung des Apparats sind Mittel vorgesehen, welche den Vakuumdruck aus einem Kennfeld ermitteln, in welchem zumindest eine Motordrehzahl und eine aktuelle Motorlast einem Vakuumdruck zugeordnet ist.In a further embodiment of the apparatus means are provided which determine the vacuum pressure from a map in which at least one engine speed and a current engine load is associated with a vacuum pressure.

In einer weiteren Ausgestaltung des Apparats sind Mittel vorgesehen, welche eine Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors zusätzlich erhöhen, wenn der Vakuumdruck den Vergleichswert überschreitet.In a further embodiment of the apparatus means are provided which additionally increase an idle speed of the internal combustion engine when the vacuum pressure exceeds the comparison value.

In einer weiteren Ausgestaltung des Apparats sind Mittel vorgesehen, welche in einem Leerlaufmodus einen Zündzeitpunkt, bei welchem für mindestens einen Zylinder des Verbrennungsmotors eine Zündung initiiert wird, auf einen früheren Zeitpunkt verschieben, wenn der Vakuumdruck den Vergleichswert überschreitet.In a further embodiment of the apparatus, means are provided which, in an idling mode, shift an ignition point at which ignition is initiated for at least one cylinder of the internal combustion engine to an earlier point in time when the vacuum pressure exceeds the comparison value.

In einer weiteren Ausgestaltung des Apparats sind Mittel vorgesehen, welche ein Abgasrückführventil schließen, wenn der Vakuumdruck den Vergleichswert überschreitet.In a further embodiment of the apparatus means are provided which close an exhaust gas recirculation valve when the vacuum pressure exceeds the comparison value.

In einer weiteren Ausgestaltung des Apparats sind Mittel vorgesehen, welche einen Einlassventilöffnungszeitpunkt, bei welchem ein Einlassventil geöffnet wird, auf einen früheren Zeitpunkt verstellen, wenn der Vakuumdruck den Vergleichswert überschreitet.In a further embodiment of the apparatus, means are provided which adjust an intake valve opening time at which an intake valve is opened to an earlier point in time when the vacuum pressure exceeds the comparison value.

In einer weiteren Ausgestaltung des Apparats sind Mittel vorgesehen, welche einen Auslassventilöffnungszeitpunkt, bei welchem ein Auslassventil geöffnet wird, auf einen späteren Zeitpunkt verstellen, wenn der Vakuumdruck den Vergleichswert überschreitet.In a further embodiment of the apparatus, means are provided which adjust an outlet valve opening time at which an outlet valve is opened to a later point in time when the vacuum pressure exceeds the comparison value.

In einer weiteren Ausgestaltung des Apparats sind Mittel vorgesehen, die temporär eine erhöhte Menge an Kraftstoff einspritzen, wenn der Vakuumdruck den Vergleichswert überschreitet.In a further embodiment of the apparatus means are provided which temporarily inject an increased amount of fuel when the vacuum pressure exceeds the comparison value.

Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:Some embodiments will be explained in more detail with reference to the drawing. Show it:

1: schematisch einen Verbrennungsmotor mit einem über einen Riementrieb angetriebenen Generator und einem ebenfalls über den Keilriemen angetriebenen Kompressor, 1 FIG. 2 schematically shows an internal combustion engine with a belt drive driven generator and a compressor also driven via the belt, FIG.

2: schematisch einen Verfahrensablauf, der in einem Steuereinheit eines Verbrennungsmotors implementiert sein kann, um einen in einer Vakuumdruckkammer eines Bremskraftverstärkers herrschenden Vakuumdruck aufrechtzuerhalten. 2 FIG. 2 schematically illustrates a process flow that may be implemented in a control unit of an internal combustion engine to maintain a vacuum pressure prevailing in a vacuum pressure chamber of a brake booster.

In den Figuren sind gleiche oder funktional gleichwirkende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical components are provided with the same reference numerals.

1 zeigt schematisch einen Verbrennungsmotor 1 mit einer Mehrzahl an Zylindern 2. Der Verbrennungsmotor 1 eignet sich zum Antreiben eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuges. Die Zylinder 2 sind über Einlassventile 3 fluidleitend mit einem Ansaugtrakt 4 verbindbar. Die Einlassventile 3 werden über eine rotierende Einlassnockenwelle 5 angetrieben. Über eine Drosselklappe 6 wird eine Luftzufuhr an die Einlassventile 3 bzw. die Zylinder 2 geregelt. Im Betrieb saugen in den Zylindern 2 angeordnete, nicht dargestellte Kolben bei geöffneten Einlassventilen 3 Luft durch den Ansaugtrakt 4. Dadurch erzeugen die Kolben einen Ansaugrohrdruck p1, welcher geringer ist als ein Umgebungsdruck p. Es wird durch eine Verbindungsleitung 24 zwischen dem Ansaugtrakt 4 und einer Unterdruckkammer 17 im Bremskraftverstärker 7 ein Vakuumdruck p2 in der Unterdruckkammer 17 erzeugt. Durch ein Rückschlagventil 25 wird gewährleistet, dass die Luft nicht zurück in den Bremskraftverstärker 7 bzw. die Unterdruckkammer 17 strömen kann. Die Differenz zwischen dem Umgebungsdruck p und dem Vakuumdruck p2 kann in einem Bremskraftverstärker 7 genutzt werden, um eine Membran 8 bei Betätigung des Bremskraftverstärkers 7 axial zu verschieben und dadurch in einem nicht dargestellten Bremssystem einen erhöhten hydraulischen Druck aufzubauen. 1 schematically shows an internal combustion engine 1 with a plurality of cylinders 2 , The internal combustion engine 1 is suitable for driving a motor vehicle, not shown. The cylinders 2 are via inlet valves 3 fluid-conducting with an intake tract 4 connectable. The intake valves 3 be via a rotating intake camshaft 5 driven. About a throttle 6 is an air supply to the intake valves 3 or the cylinders 2 regulated. In operation suck in the cylinders 2 arranged, not shown piston with open intake valves 3 Air through the intake system 4 , As a result, the pistons generate an intake pipe pressure p1, which is lower than an ambient pressure p. It is through a connection line 24 between the intake tract 4 and a vacuum chamber 17 in the brake booster 7 a vacuum pressure p2 in the vacuum chamber 17 generated. Through a check valve 25 Ensures that the air is not back in the brake booster 7 or the vacuum chamber 17 can flow. The difference between the ambient pressure p and the vacuum pressure p2 may be in a brake booster 7 be used to a membrane 8th upon actuation of the brake booster 7 to move axially and thereby build up an increased hydraulic pressure in a brake system, not shown.

Der Verbrennungsmotor 1 weist eine Kurbelwelle 9 auf. Über einen Riementrieb 10 treibt der Verbrennungsmotor 1 zwei Aggregate an, nämlich einen Kompressor 11 und einen Generator 12. Der Generator 12 erzeugt elektrische Energie zur Versorgung des Kraftfahrzeuges. Der Kompressor 11 verdichtet ein Fluid, beispielsweise Kältemittel, um eine Klimaanlage zu betreiben. Über eine Kupplung 13 kann der Kompressor 11 von dem Riementrieb 10 entkoppelt werden. Der Verbrennungsmotor 1 weist ferner eine Auslassnockenwelle 26, Auslassventile 27 und einen Abgastrakt 30 auf, so dass Verbrennungsgase aus den Zylindern 2 abgeleitet werden können. Die Auslassnockenwelle 26 kann ebenso wie die Einlassnockenwelle 5 verstellt werden, um veränderliche Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Auslassventile 27 einzustellen. Der Abgastrakt 30 kann über ein Abgasrückführventil 28 fluidleitend mit dem Ansaugtrakt 4 verbunden werden.The internal combustion engine 1 has a crankshaft 9 on. Via a belt drive 10 drives the internal combustion engine 1 two units, namely a compressor 11 and a generator 12 , The generator 12 generates electrical energy to supply the motor vehicle. The compressor 11 compresses a fluid, such as refrigerant, to operate an air conditioner. About a clutch 13 can the compressor 11 from the belt drive 10 be decoupled. The internal combustion engine 1 also has an exhaust camshaft 26 , Exhaust valves 27 and an exhaust tract 30 on, so that combustion gases from the cylinders 2 can be derived. The exhaust camshaft 26 can as well as the intake camshaft 5 be adjusted to variable opening and closing times of the exhaust valves 27 adjust. The exhaust tract 30 can via an exhaust gas recirculation valve 28 fluid-conducting with the intake tract 4 get connected.

Der Verbrennungsmotor 1 gibt ein Drehmoment M bei einer Drehzahl n aus. Das Drehmoment M hängt von zahlreichen Parametern ab, unter anderem von der Drehzahl n, einem Zündwinkel, Einlassventilöffnungszeitpunkten, Auslassventilöffnungszeitpunkten und einer Stellung der Drosselklappe 6. Der Zündwinkel ist ein Kurbelwellenwinkel, bei welchem für jeden Zylinder 2 einzeln über eine Zündanlage 14 eine Zündung eingeleitet wird. Hierfür ist die Zündanlage 14 elektrisch leitend mit Zündkerzen 15 verbunden.The internal combustion engine 1 outputs a torque M at a speed n. The torque M depends on numerous parameters including, but not limited to, the rotational speed n, an ignition angle, intake valve opening timing, exhaust valve opening timing, and throttle position 6 , The ignition angle is a crankshaft angle at which for each cylinder 2 individually over one Ignition 14 an ignition is initiated. This is the ignition system 14 electrically conductive with spark plugs 15 connected.

Das Kraftfahrzeug weist ferner eine Steuereinheit 16 auf, welche datenübertragend mit den vormals genannten Bauteilen und Aggregaten verbunden ist, so dass die Steuereinheit 16 Daten von den Aggregaten und Bauteilen empfangen und an diese senden kann. Die datenübertragenden Verbindungen sind durch gestrichelte Linien dargestellt.The motor vehicle also has a control unit 16 on which data transmission is connected to the previously mentioned components and units, so that the control unit 16 Receive and send data from the aggregates and components. The data-transmitting connections are shown by dashed lines.

Die Steuereinheit 16 ist dazu ausgestaltet, einen in dem Bremskraftverstärker 7 bzw. der Vakuumdruckkammer 17 im Bremskraftverstärker 7 herrschenden Vakuumdruck p2 zu erfassen. Das Erfassen kann unmittelbar über einen Drucksensor 18 erfolgen. Die Steuereinheit 16 kann alternativ oder ergänzend den Vakuumdruck P2 indirekt aus einem oder mehreren in Zusammenhang mit dem Vakuumdruck p2 bzw. p1 stehenden Parametern wie zum Beispiel der Drehzahl n und der Stellung der Drosselklappe 6 und/oder einer Motorlast ermitteln.The control unit 16 is designed to be one in the brake booster 7 or the vacuum pressure chamber 17 in the brake booster 7 to detect prevailing vacuum pressure p2. The detection can be done directly via a pressure sensor 18 respectively. The control unit 16 Alternatively or additionally, the vacuum pressure P2 can be indirectly derived from one or more parameters related to the vacuum pressure p2 or p1, such as the rotational speed n and the position of the throttle valve 6 and / or determine an engine load.

Überschreitet p2 den Vergleichswert, können motortechnische Maßnahmen eingeleitet werden, um den Vakuumdruck p2 wieder auf ein gewünschtes Niveau (geringer als der Vergleichswert) zu bringen.If p2 exceeds the comparison value, engine measures can be initiated to bring the vacuum pressure p2 back to a desired level (lower than the reference value).

Insbesondere im Leerlauf kann nach einem erfassten Ansteigen des Vakuumdrucks p2 über den Vergleichswert die Drosselklappe 6 weiter geschlossen werden, bei gleichzeitigem Verstellen des Zündwinkels hin zu einem früheren Zeitpunkt oder bei Erhöhung einer Leerlaufdrehzahl. Weiterhin kann die Einlassnockenwelle 5 so verstellt werden, dass die Einlassventile 3 in einem Bereich geöffnet werden, in welchem ein erhöhter Luftbedarf besteht, insbesondere einem mittleren Bereich eines Verstellbereichs der Einlassnockenwelle 5. Ausgehend von einem späten Einlassventilöffnungszeitpunkt wird jedenfalls ein früherer Zeitpunkt zweckmäßig sein. Weiterhin kann auch die Auslassnockenwelle 26 so verstellt werden, dass ein erhöhter Luftbedarf besteht. Weiterhin können der Kompressor 11 und der Generator 12 deaktiviert werden. Der Generator 12 kann deaktiviert werden, indem seine Leistungsabgabe reduziert wird. Elektrische Verbraucher im Kraftfahrzeug können während der Deaktivierung von einer nicht dargestellten Batterie gespeist werden. Der Kompressor 11 kann durch ein öffnen der Kupplung 13 deaktiviert werden. Dem steht nicht entgegen, die Leistungsabgabe des Generators nur zu reduzieren, so dass ein geringeres Bremsmoment MG wirkt. Auch der Kompressor 11 kann, wenn es sich um einen verstellbaren Kompressor handelt, so eingestellt werden, dass ein geringeres Bremsmoment MK auf den Verbrennungsmotor wirkt. Dadurch steigt bei ansonsten gleichbleibenden Parametern die Drehzahl n, so dass der Verbrennungsmotor ein größeres Luftvolumen benötigt und dementsprechend der Vakuumdruck p2 geringer wird. Weiterhin kann während eines Schubbetriebs, in welchem das Kraftfahrzeug durch seine Massenträgheit umgekehrt den Verbrennungsmotor antreibt, die Drosselklappe 6 weiter geschlossen werden, um den Vakuumdruck bei Bedarf weiter abzusenken.In particular, at idle can after a detected increase in the vacuum pressure p2 on the comparison value, the throttle 6 be further closed, with simultaneous adjustment of the ignition angle at an earlier time or when increasing an idle speed. Furthermore, the intake camshaft 5 be adjusted so that the intake valves 3 be opened in an area in which there is an increased demand for air, in particular a central region of an adjustment of the intake camshaft 5 , Anyway, from a late intake valve opening time, an earlier time will be appropriate. Furthermore, also the exhaust camshaft 26 be adjusted so that there is an increased demand for air. Furthermore, the compressor can 11 and the generator 12 be deactivated. The generator 12 can be disabled by reducing its power output. Electrical consumers in the motor vehicle can be fed during deactivation by a battery, not shown. The compressor 11 can by opening the clutch 13 be deactivated. This is not contrary to the power output of the generator only to reduce, so that a lower braking torque MG acts. Also the compressor 11 can, if it is an adjustable compressor, are set so that a lower braking torque MK acts on the engine. As a result, with otherwise constant parameters, the speed n increases, so that the internal combustion engine requires a larger volume of air and, accordingly, the vacuum pressure p2 becomes lower. Furthermore, during a pushing operation, in which the motor vehicle conversely drives the internal combustion engine due to its inertia, the throttle valve can 6 be further closed to further reduce the vacuum pressure as needed.

2 zeigt einen Verfahrensablauf, der in der Steuereinheit 16 implementiert sein kann, um den Vakuumdruck p2 in dem Bremskraftverstärker 7 unterhalb von einem Vergleichswert pV zu halten. Hierfür wird nach einem Start 19 in einem Schritt 20 der Vakuumdruck p2 erfasst. Anschließend wird in einer Abfrage 21 abgefragt, ob der Vakuumdruck geringer ist als der Vergleichswert pV. Lautet die Antwort auf die Abfrage „ja”, kann das Programm in einem Schritt 22 beendet werden, woraufhin es erneut gestartet werden kann. Das Programm kann in der Steuereinheit 16 ständig ablaufen oder erst gestartet werden, wenn ein erhöhter Vakuumdruck p2 detektiert wird oder in Betriebspunkten, in denen der Vakuumdruck p2 ansteigen kann, beispielsweise im Leerlauf. Lautet die Antwort auf die Abfrage 21 „Nein”, wird in einem Schritt 23 eine Maßnahme eingeleitet, welche den Vakuumdruck p2 reduziert, also ein Druck erzeugt wird, der geringer ist als der Vergleichswert pV. Die Maßnahme kann aus der folgenden, das oben Gesagte zusammenfassenden Liste ausgewählt werden, wobei Kombinationen möglich sind:

  • – Erhöhen der Drehzahl n,
  • – Verändern der Stellung der Drosselklappe 6,
  • – Verändern des Einlassventilöffnungszeitpunktes zu einem früheren Zeitpunkt,
  • – Verändern des Auslassventilöffnungszeitpunktes auf einen späteren Zeitpunkt,
  • – Verändern des Zündwinkels,
  • – Verändern des Zündwinkels bei gleichzeitiger Anhebung der Drehzahl n,
  • – Reduzieren der AGR-Rate durch Schließen des Abgasrückführventils 28,
  • – Erhöhen eines beispielsweise über Einspritzdüsen 29 eingespritzten Kraftstoffanteils,
  • – Deaktivieren von Aggregaten, welche vom Verbrennungsmotor angetrieben werden, und
  • – Reduzieren einer Leistungsaufnahme von Aggregaten, welche vom Verbrennungsmotor 1 angetrieben werden.
2 shows a process flow in the control unit 16 can be implemented to the vacuum pressure p2 in the brake booster 7 below a comparative value pV. This will be after a start 19 in one step 20 the vacuum pressure p2 detected. Subsequently, in a query 21 queried whether the vacuum pressure is lower than the reference value pV. If the answer to the query is "yes", the program can be done in one step 22 be stopped, after which it can be restarted. The program can be in the control unit 16 run continuously or only be started when an increased vacuum pressure p2 is detected or at operating points in which the vacuum pressure p2 may increase, for example, at idle. Is the answer to the query 21 "No," will be in one step 23 introduced a measure which reduces the vacuum pressure p2, that is, a pressure is generated which is lower than the comparison value pV. The measure can be selected from the following list summarized above, where combinations are possible:
  • Increasing the speed n,
  • - Change the position of the throttle 6 .
  • Changing the intake valve opening timing at an earlier time,
  • Changing the exhaust valve opening timing to a later time,
  • Changing the ignition angle,
  • Changing the ignition angle while raising the rotational speed n,
  • - Reduce the EGR rate by closing the exhaust gas recirculation valve 28 .
  • - Increase one example, via injectors 29 injected fuel fraction,
  • - Disabling of units, which are driven by the internal combustion engine, and
  • - Reducing a power consumption of aggregates, which from the internal combustion engine 1 are driven.

Gleichwohl in der vorangegangenen Beschreibung einige mögliche Ausführungen der Erfindung offenbart wurden, versteht es sich, dass zahlreiche weitere Varianten von Ausführungen durch Kombinationsmöglichkeiten aller genannten und ferner aller dem Fachmann naheliegenden technischen Merkmale und Ausführungsformen existieren. Es versteht sich ferner, dass die Ausführungsbeispiele lediglich als Beispiele zu verstehen sind, die den Schutzbereich, die Anwendbarkeit und die Konfiguration in keiner Weise beschränken. Vielmehr möchte die vorangegangene Beschreibung dem Fachmann einen geeigneten Weg aufzeigen, um zumindest eine beispielhafte Ausführungsform zu realisieren. Es versteht sich, dass bei einer beispielhaften Ausführungsform zahlreiche Änderungen bezüglich Funktion und Anordnung der Elemente vorgenommen werden können, ohne den in den Ansprüchen offenbarten Schutzbereich und dessen Äquivalente zu verlassen.Although some possible embodiments of the invention have been disclosed in the foregoing description, it is to be understood that numerous other variants of embodiments exist through the possibility of combining all of the cited and further all of the obvious technical features and embodiments. It is further understood that the embodiments are to be understood as examples only, which in no way limit the scope, applicability and configuration. Rather, the foregoing description would suggest a suitable way for the skilled person to realize at least one exemplary embodiment. It should be understood that in an exemplary embodiment, numerous changes in the function and arrangement of the elements may be made without departing from the scope and equivalents disclosed in the claims.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
22
Zylindercylinder
33
Einlassventilintake valve
44
Ansaugtraktintake system
55
Einlassnockenwelleintake camshaft
66
Drosselklappethrottle
77
BremskraftverstärkerBrake booster
88th
Membranmembrane
99
Kurbelwellecrankshaft
1010
Riementriebbelt drive
1111
Kompressorcompressor
1212
Generatorgenerator
1313
Kupplungclutch
1414
ZündanlageIgnition
1515
Zündkerzespark plug
1616
Steuereinheitcontrol unit
1717
VakuumdruckkammerVacuum pressure chamber
1818
Drucksensorpressure sensor
1919
Startbegin
2020
Schrittstep
2121
Abfragequery
2222
EndeThe End
2323
Schrittstep
2424
Verbindungsleitungconnecting line
2525
Rückschlagventilcheck valve
2626
Auslassnockenwelleexhaust
2727
Auslassventileexhaust
2828
AbgasrückführventilExhaust gas recirculation valve
2929
Einspritzdüseninjectors
3030
Abgastraktexhaust tract
MM
Drehmomenttorque
MGMG
Bremsmoment des GeneratorsBraking torque of the generator
MKMK
Bremsmoment der KupplungBraking torque of the clutch
nn
Drehzahlrotation speed
pp
Umgebungsdruckambient pressure
p1p1
Ansaugrohrdruckintake pipe pressure
p2p2
Vakuumdruckvacuum pressure
pVpV
Vergleichswertcomparison value

Claims (12)

Verfahren zur Steuerung eines Vakuumdrucks (p2) in einem Bremskraftverstärker (7) eines Kraftfahrzeuges, wobei der Bremskraftverstärker (7) zur Erzeugung des Vakuumdrucks (p2) fluidleitend mit einem Ansaugtrakt eines Verbrennungsmotors (1) verbunden ist, mit den Schritten: – Erfassen des in dem Bremskraftverstärker herrschenden Vakuumdrucks (p2), – temporäres Deaktivieren mindestens eines vom Motor betriebenen Aggregats (11; 12), wenn der Vakuumdruck (p2) einen vorbestimmten Vergleichswert (pV) überschreitet.Method for controlling a vacuum pressure (p2) in a brake booster ( 7 ) of a motor vehicle, wherein the brake booster ( 7 ) for generating the vacuum pressure (p2) fluid-conducting with an intake tract of an internal combustion engine ( 1 ), comprising the steps of: - detecting the vacuum pressure prevailing in the brake booster (p2), - temporarily deactivating at least one engine-operated unit ( 11 ; 12 ) when the vacuum pressure (p2) exceeds a predetermined reference value (pV). Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Vakuumdruck (p2) mit einem Drucksensor (18) erfasst wird.Method according to claim 1, wherein the vacuum pressure (p2) is measured with a pressure sensor ( 18 ) is detected. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Vakuumdruck (p2) aus einem Kennfeld ermittelt wird, in welchem zumindest eine Motordrehzahl (n) und eine aktuelle Motorlast einem Vakuumdruck (p2) zugeordnet ist.The method of claim 1, wherein the vacuum pressure (p2) is determined from a map in which at least one engine speed (n) and a current engine load is associated with a vacuum pressure (p2). Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors (1) zusätzlich erhöht wird, wenn der Vakuumdruck (p2) den Vergleichswert (pV) überschreitet.The method of claim 1, wherein an idle speed of the internal combustion engine ( 1 ) is additionally increased when the vacuum pressure (p2) exceeds the reference value (pV). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in einem Leerlaufmodus ein Zündzeitpunkt, bei welchem für mindestens einen Zylinder (2) des Verbrennungsmotors (1) eine Zündung initiiert wird, auf einen früheren Zeitpunkt verschoben wird, wenn der Vakuumdruck (p2) den Vergleichswert (pV) überschreitet.Method according to one of claims 1 to 4, wherein in an idling mode, an ignition timing at which for at least one cylinder ( 2 ) of the internal combustion engine ( 1 ) an ignition is initiated, is shifted to an earlier time when the vacuum pressure (p2) exceeds the comparison value (pV). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei weiterhin ein Abgasrückführventil (28) geschlossen wird, wenn der Vakuumdruck (p2) den Vergleichswert (pV) überschreitet.Method according to one of claims 1 to 5, further comprising an exhaust gas recirculation valve ( 28 ) is closed when the vacuum pressure (p2) exceeds the reference value (pV). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Einlassventilöffnungszeitpunkt, bei welchem ein Einlassventil (3) geöffnet wird, auf einen früheren Zeitpunkt verstellt wird, wenn der Vakuumdruck (p2) den Vergleichswert (pV) überschreitet.Method according to one of claims 1 to 6, wherein an intake valve opening time at which an inlet valve ( 3 ) is moved to an earlier point in time when the vacuum pressure (p2) exceeds the reference value (pV). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Auslassventilöffnungszeitpunkt, bei welchem ein Auslassventil (27) geöffnet wird, auf einen späteren Zeitpunkt verstellt wird, wenn der Vakuumdruck (p2) den Vergleichswert (pV) überschreitet.Method according to one of claims 1 to 7, wherein an exhaust valve opening time at which an exhaust valve ( 27 ) is adjusted to a later time when the vacuum pressure (p2) exceeds the reference value (pV). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei temporär eine erhöhte Menge an Kraftstoff eingespritzt wird, wenn der Vakuumdruck (p2) den Vergleichswert (pV) überschreitet.Method according to one of claims 1 to 8, wherein temporarily an increased amount of fuel is injected when the vacuum pressure (p2) exceeds the comparison value (pV). Kraftfahrzeug mit einer Steuereinheit (6), wobei die Steuereinheit (16) ein Speichermittel mit einem darauf abgelegten Computerprogramm aufweist, wobei das Computerprogramm zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgestaltet ist.Motor vehicle with a control unit ( 6 ), the control unit ( 16 ) has a memory means with a computer program stored thereon, wherein the computer program for carrying out a method according to one of claims 1 to 9 is configured. Computerprogramm zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Computer program for carrying out a method according to one of Claims 1 to 9. Computerprogrammprodukt, umfassend Programmcode-Mittel, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen, wenn die Programmcode-Mittel auf einem Computer ausgeführt werden. A computer program product comprising program code means stored on a computer readable medium for carrying out the method of any of the preceding claims 1 to 9 when the program code means are executed on a computer.
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