DE102014001581A1 - Method of execution with an internal combustion engine arranged for a cylinder deactivation operation - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Ausführung mit einer für einen Zylinderabschaltbetrieb eingerichteten Brennkraftmaschine, wobei die Brennkraftmaschine eine Mehrzahl von Zylindern aufweist und eingerichtet ist, die Zylinder in Abhängigkeit einer jeweils aktuellen Zylinderabschalt-Charakteristik zu befeuern, wobei – in einem ersten Betriebszustand mit einer ersten Zylinderabschalt-Charakteristik die zu befeuernden Zylinder korrespondierend mit einer vorbestimmten Einspritzsollmenge gemäß der ersten Zylinderabschalt-Charakteristik befeuert werden; – bei einem Zustandsübergang von dem ersten Betriebszustand auf einen zweiten Betriebszustand mit einer zweiten Zylinderabschalt-Charakteristik, in welchem die Zylinder korrespondierend mit einer vorbestimmten Einspritzsollmenge gemäß der zweiten Zylinderabschalt-Charakteristik befeuert werden, zumindest der erste Zylinder, welcher nach dem Zustandsübergang zu befeuern ist, korrespondierend mit einer in Abhängigkeit einer Charakteristik des Zustandsübergangs ermittelten individuellen Einspritzsollmenge für eine Glättung des zustandsübergangsbedingt gestörten Drehzahlverlaufs befeuert wird; und nachfolgend in dem zweiten Betriebszustand die zu befeuernden Zylinder korrespondierend mit der vorbestimmten Einspritzsollmenge gemäß der zweiten Zylinderabschalt-Charakteristik befeuert werden.A method of execution with an internal combustion engine arranged for a cylinder deactivation operation, wherein the internal combustion engine has a plurality of cylinders and is adapted to fire the cylinders in dependence on a respective current cylinder deactivation characteristic, wherein - in a first operating state with a first cylinder deactivation characteristic firing cylinders are fired in accordance with a predetermined injection target amount according to the first cylinder cutoff characteristic; At a state transition from the first operating state to a second operating state having a second cylinder deactivation characteristic, in which the cylinders are fired in accordance with a predetermined injection target quantity according to the second cylinder deactivation characteristic, at least the first cylinder which is to be fired after the state transition, is fired corresponding to a determined according to a characteristic of the state transition individual injection target set for smoothing the state transition due to disturbed speed curve; and subsequently, in the second operation state, the cylinders to be fired are fired in correspondence with the predetermined target injection amount according to the second cylinder cut-off characteristic.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausführung mit einer für einen Zylinderabschaltbetrieb eingerichteten Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The present invention relates to a method of execution with an internal combustion engine arranged for a cylinder deactivation operation according to the preamble of
Bei gattungsgemäßen Brennkraftmaschinen, insbesondere Schnellbereitschaftsaggregaten, kann es immer dann, wenn sich die Zylinderabschalt-Charakteristik ändert, d. h. beim Übergang von einer Zylinderbank zur anderen Zylinderbank (im Falle einer alternierenden Zylinderabschaltung) oder beim Übergang vom Vollmotor-Betrieb zum Zylinderabschalt-Betrieb oder umgekehrt beim Übergang vom Zylinderabschalt-Betrieb zum Vollmotor-Betrieb zu unerwünschten Störungen der Motordrehzahl kommen. Dabei kann die Motordrehzahl kurzzeitig ansteigen oder abfallen.In generic internal combustion engines, in particular rapid-fire units, it may whenever the Zylinderabschalt characteristic changes, d. H. in the transition from one cylinder bank to the other cylinder bank (in the case of an alternate cylinder deactivation) or in the transition from full engine operation to Zylinderabschalt operation or vice versa in the transition from Zylinderabschalt operation to full engine operation come to undesirable engine speed disturbances. The engine speed may rise or fall for a short time.
Insbesondere bei Schnellbereitschaftsaggregaten, welche mit Hilfe einer Freilaufkupplung angetrieben werden, kann es während einer alternierenden Zylinderabschaltung beim Umschalten von einer Zylinderbank auf die andere weiterhin zu einem Öffnen der Freilaufkupplung kommen. Dieser unerwünschte Vorgang ist mit
Dabei ist das Abfallen der Motordrehzahl eine Folge des kurzzeitigen Drehzahlanstiegs. Der Grund hierfür ist, dass Schnellbereitschaftsaggregate aufgrund hoher Lastschaltforderungen einen sehr ”schnell” eingestellten Drehzahlregler benötigen. Dies hat zur Folge, dass die Einspritzmenge bereits bei kleinen Drehzahlanstiegen sehr stark verringert wird. Diese Reduktion der Einspritzmenge führt zu dem in
Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine signifikante Störung im Verlauf der Motordrehzahl im Zusammenhang mit einem Zustandsübergang von einem Zylinderabschaltzustand auf einen anderen Zylinderabschaltzustand zu vermeiden.Based on this, the present invention has the object to avoid a significant disturbance in the course of the engine speed in connection with a state transition from a Zylinderabschaltzustand to another Zylinderabschaltzustand.
Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the method having the features of
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.Advantageous developments and embodiments of the invention are specified in the further claims.
Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Ausführung mit einer für einen Zylinderabschaltbetrieb eingerichteten Brennkraftmaschine, wobei die Brennkraftmaschine eine Mehrzahl von Zylindern aufweist und eingerichtet ist, die Zylinder in Abhängigkeit einer jeweils aktuellen Zylinderabschalt-Charakteristik zu befeuern, d. h. bevorzugt via Einspritzung von Brennstoff in die Zylinder bzw. Brennräume der Brennkraftmaschine. Mögliche mit der Brennkraftmaschine darstellbare Zylinderabschalt-Charakteristiken sind z. B. – wie eingangs erwähnt – der Betrieb mit lediglich der einen oder lediglich der anderen Zylinderbank und der Vollmotorbetrieb.According to the invention, a method is proposed for execution with an internal combustion engine set up for a cylinder deactivation operation, wherein the internal combustion engine has a plurality of cylinders and is set up to fire the cylinders as a function of a respective current cylinder deactivation characteristic, d. H. preferably via injection of fuel into the cylinders or combustion chambers of the internal combustion engine. Possible with the internal combustion engine representable Zylinderabschalt characteristics are z. B. - as mentioned above - the operation with only one or only the other cylinder bank and the full engine operation.
Die Brennkraftmaschine ist bevorzugt mit einem Schnellbereitschaftsaggregat bereitgestellt bzw. bildet ein solches, insbesondere ein Schnellbereitschaftsaggregat mit einer Freilaufkupplung.The internal combustion engine is preferably provided with a rapid-response unit or forms such, in particular a rapid-response unit with an overrunning clutch.
Gekennzeichnet ist das Verfahren dadurch, dass in einem ersten Betriebszustand mit einer ersten Zylinderabschalt-Charakteristik die zu befeuernden Zylinder korrespondierend mit einer vorbestimmten Einspritzsollmenge gemäß der ersten Zylinderabschalt-Charakteristik befeuert werden; bei einem Zustandsübergang von dem ersten Betriebszustand auf einen zweiten Betriebszustand mit einer zweiten Zylinderabschalt-Charakteristik, in welchem die Zylinder korrespondierend mit einer vorbestimmten Einspritzsollmenge gemäß der zweiten Zylinderabschalt-Charakteristik befeuert werden, zumindest der erste Zylinder, welcher nach dem Zustandsübergang zu befeuern ist, korrespondierend mit einer in Abhängigkeit einer Charakteristik des Zustandsübergangs ermittelten individuellen (bzw. modifizierten) Einspritzsollmenge für eine Glättung des zustandsübergangsbedingt gestörten Drehzahlverlaufs befeuert wird; und nachfolgend in dem zweiten Betriebszustand die zu befeuernden Zylinder korrespondierend mit der vorbestimmten Einspritzsollmenge gemäß der zweiten Zylinderabschalt-Charakteristik befeuert werden.The method is characterized in that, in a first operating state with a first cylinder deactivation characteristic, the cylinders to be fired are fired in correspondence with a predetermined setpoint injection quantity according to the first cylinder deactivation characteristic; at a state transition from the first operating state to a second operating state having a second cylinder deactivation characteristic, in which the cylinders are fired in accordance with a predetermined target injection quantity according to the second cylinder deactivation characteristic, at least the first cylinder to be fired after the state transition is corresponding is fired with an individual (or modified) setpoint injection quantity determined as a function of a characteristic of the state transition for a smoothing of the state transition-related disturbed speed profile; and subsequently, in the second operation state, the cylinders to be fired are fired in correspondence with the predetermined target injection amount according to the second cylinder cut-off characteristic.
Das Verfahren ist insbesondere zur Durchführung während eines stationären Betriebs der Brennkraftmaschine vorgesehen, d. h. bevorzugt bei (Permanent- bzw. Dauer-)Betrieb. Im Rahmen des Verfahrens bleibt die jeweilige Einspritzsollmenge eines jeweiligen (ersten/zweiten) Betriebszustands – mit Ausnahme der Befeuerung mit der individuellen Einspritzsollmenge – für dessen Dauer (stationärer Betrieb) somit im Wesentlichen insbesondere unverändert bzw. konstant, i. e. einheitlich bemessen.The method is in particular for carrying out during a stationary operation of Internal combustion engine provided, ie preferred in (permanent or continuous) operation. Within the scope of the method, the respective nominal injection quantity of a respective (first / second) operating state - with the exception of firing with the individual desired injection quantity - thus remains essentially unchanged or constant, ie, uniformly, for the duration thereof (stationary operation).
Ein Zustandsübergang im Sinne der Erfindung liegt weiterhin – wie eingangs erwähnt – z. B. beim Übergang von einem Betrieb mit einer Zylinderbank zu einem Betrieb mit einer anderen Zylinderbank (im Falle einer alternierenden Zylinderabschaltung) oder beim Übergang von einem Vollmotor-Betrieb zu einem Zylinderabschalt-Betrieb (Aktivierung Zylinderabschaltung) oder umgekehrt bei einem Übergang vom Zylinderabschalt-Betrieb zu einem Vollmotor-Betrieb (Deaktivierung Zylinderabschaltung) vor. Mitumfasst ist auch ein Übergang von einem Vollmotor-Betrieb und zurück während der alternierenden Zylinderabschaltung.A state transition in the context of the invention continues - as mentioned above - z. As in the transition from one operation with a cylinder bank to operate with another cylinder bank (in the case of an alternate cylinder deactivation) or the transition from a full engine operation to a Zylinderabschalt operation (activation cylinder deactivation) or vice versa at a transition from Zylinderabschalt operation to a full engine operation (deactivation cylinder deactivation) before. Also included is a transition from full engine operation and back during the alternate cylinder deactivation.
Weiterhin im Rahmen der Erfindung wird mit einer jeweiligen (individuellen) Einspritzsollmenge auch eine jeweilige (individuelle) Einspritzmenge definiert, d. h. die (individuelle) Einspritzsollmenge repräsentiert eine (individuelle) Einspritzmenge.Furthermore, in the context of the invention, a respective (individual) injection target quantity is also used to define a respective (individual) injection quantity, ie. H. the (individual) injection target quantity represents an (individual) injection quantity.
Durch die Erfindung wird die Motordrehzahl im Falle eines Zustandsübergangs im Rahmen einer Zylinderab- bzw. -zuschaltung wirkungsvoll geglättet. Dadurch wird es weiterhin vorteilhaft vermieden, dass eine Freilaufkupplung bei alternierender Zylinderabschaltung unbeabsichtigt öffnet, wenn ein Zustandsübergang stattfindet. Des Weiteren wird es vorteilhaft ermöglicht, ein Drehzahlsignal mit einer verbesserten Pendelbreite bereitzustellen und insoweit in der
Gemäß einem weiterhin vorteilhaften Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die individuelle Einspritzsollmenge basierend auf der vor dem Zustandsübergang gültigen Einspritzsollmenge (des ersten Betriebszustands) ermittelt. Hierbei ist im Rahmen des Verfahrens insbesondere vorgesehen, dass bei einer Zustandsübergangs-Charakteristik, welche zustandsübergangsbedingt einen Drehzahlanstieg erwarten lässt, die neue bzw. individuelle (temporär angewendete) Einspritzsollmenge eine gegenüber der vorbestimmten Einspritzsollmenge des ersten (vorherigen) Betriebszustands verringerte Einspritzsollmenge ist.According to a further advantageous aspect of the method according to the invention, the individual desired injection quantity is determined on the basis of the injection set quantity (of the first operating state) valid before the state transition. In the context of the method, provision is made in particular for the new or individual (temporarily applied) injection setpoint to be a reduced injection setpoint compared to the predetermined setpoint injection setpoint of the first (previous) operating state in the case of a state transition characteristic which can be expected to increase speed due to the state transition.
Weiterhin ist auch vorgesehen, dass bei einer Zustandsübergangs-Charakteristik, welche zustandsübergangsbedingt einen Drehzahlabfall erwarten lässt, die individuelle Einspritzsollmenge eine gegenüber der vorbestimmten Einspritzsollmenge des ersten (vorherigen) Betriebszustands größere Einspritzsollmenge ist.Furthermore, it is also provided that, in the case of a state transition characteristic which causes a speed drop due to the state transition, the individual target injection quantity is a larger injection target quantity than the predetermined target injection quantity of the first (previous) operating state.
Mit Vorteil kann die Befeuerung mit der neuen Einspritzsollmenge zumindest für die Dauer der (zu erwartenden, zustandsübergangsbedingten) Störung und/oder für die ersten zwei Zylinder, welche nach dem Zustandsübergang zu befeuern sind, erfolgen.With advantage, the firing with the new injection target quantity can take place at least for the duration of the (expected, state transition-related) disturbance and / or for the first two cylinders which are to be fired after the state transition.
Gemäß einem weiterhin vorteilhaften Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die neue Einspritzsollmenge basierend auf der vor dem Zustandsübergang gültigen Einspritzsollmenge ermittelt, wobei die vor dem Zustandsübergang gültige Einspritzsollmenge zur Ermittlung der neuen Einspritzsollmenge mit einem Gewichtungsfaktor gewichtet wird. Bevorzugte Ausgestaltungen sehen hierbei vor, dass der Gewichtungsfaktor bei einer Zustandsübergangs-Charakteristik, welche zustandsübergangsbedingt einen Drehzahlanstieg erwarten lässt, kleiner als 1 gewählt ist; und/oder der Gewichtungsfaktor bei einer Zustandsübergangs-Charakteristik, welche zustandsübergangsbedingt einen Drehzahlabfall erwarten lässt, größer als 1 gewählt ist. Durch eine solche Gewichtung kann mit vorteilhaft geringem Rechenaufwand ein zustandsübergangsabhängig optimierter, geglätteter Drehzahlverlauf erreicht werden. Der Gewichtungsfaktor kann hierbei eine Konstante oder abhängig von der Last gewählt sein.According to a further advantageous aspect of the method according to the invention, the new injection target quantity is determined on the basis of the injection target set valid before the state transition, the injection target quantity valid before the state transition being weighted with a weighting factor to determine the new target injection quantity. In this case, preferred embodiments provide that the weighting factor is selected to be less than 1 in the case of a state transition characteristic which can be expected to increase the speed due to the state transition; and / or the weighting factor is selected to be greater than 1 in the case of a state transition characteristic which, due to the state transition, causes a drop in speed to be expected. By such a weighting, a state transition-dependent optimized, smoothed speed curve can be achieved with advantageously low computation effort. The weighting factor can be selected as a constant or as a function of the load.
Vorgeschlagen wird mit der Erfindung auch eine Brennkraftmaschine mit einer Mehrzahl von Zylindern, wobei die Brennkraftmaschine für einen Zylinderabschaltbetrieb eingerichtet ist, und wobei die Brennkraftmaschine zur Durchführung des wie vorstehend erläuterten Verfahrens eingerichtet ist. Bevorzugt ist die Brennkraftmaschine weiterhin eingerichtet, das Verfahren (im Rahmen von Zustandsübergängen) während eines stationären Betriebs der Brennkraftmaschine durchzuführen.The invention also proposes an internal combustion engine having a plurality of cylinders, wherein the internal combustion engine is set up for a cylinder deactivation operation, and wherein the internal combustion engine is set up to carry out the method as explained above. Preferably, the internal combustion engine is further configured to perform the method (in the context of state transitions) during stationary operation of the internal combustion engine.
Vorgeschlagen wird auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens. Der Programmcode kann bevorzugt auf einem Motorsteuergerät (der Brennkraftmaschine) implementiert sein, z. B. als Hard- und/oder Softwarelösung.Also proposed is a computer program product with program code for carrying out the method. The program code may preferably be implemented on an engine control unit (the internal combustion engine), eg. B. as a hardware and / or software solution.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnungen, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, with reference to the figures of the drawings, which show details essential to the invention, and from the claims. The individual features can be realized individually for themselves or for several in any combination in a variant of the invention.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. Show it:
In der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen entsprechen gleichen Bezugszeichen Elemente gleicher oder vergleichbarer Funktion.In the following description and the drawings, the same reference numerals correspond to elements of the same or comparable function.
Ein Zusammenhang mit den Variablen „Aktive Zylinder Bank A” und „Aktive Zylinder Bank B” gemäß der eingangs erläuterten
Im Rahmen der Regelung der Brennkraftmaschine
Die Summe von MSoll PI(DT1) und MSoll Last wird anschließend nach unten auf MSoll Min und nach oben auf MSoll Max begrenzt, d. h. durch einen entsprechenden Begrenzer
Dargestellt sind zwei Wirkungsgrad-Kennfelder, wobei das Kennfeld „Vollmotor” im Vollmotor-Betrieb und das Kennfeld „ZA” im Zylinderabschalt-Betrieb zur Anwendung gelangt. Beide Kennfelder „Vollmotor” bzw. „ZA” haben die Motordrehzahl nist und das korrigierte Sollmoment Mkorr als Eingangsgröße. Ausgangsgröße beider Kennfelder ist die Einspritzsollmasse mKF. Gesteuert wird die Umschaltung zwischen beiden Kennfeldern durch ein Signal ”ZA aktiv”. Ist der Motor
Der Ausgangswert mKF des jeweils gültigen Kennfeldes wird anschließend mehrfach multiplikativ korrigiert. Unter anderem erfolgt eine Korrektur in Abhängigkeit eines Luftmassenverhältnisses, wobei in der Funktionseinheit ”Wirkungsgradkorrektur” ein multiplikativer Korrekturfaktor fη errechnet wird (die Korrektur der Einspritzsollmasse in Abhängigkeit des Luftmassenverhältnisses ist in der nicht vorveröffentlichten Druckschrift
Werden Zylinder abgeschaltet, so wird die Einspritzsollmasse in Abhängigkeit der Anzahl der aktiven Zylinder korrigiert. Hierzu wird ein multiplikativer Korrekturfaktor fz aus der Gesamtzahl der Zylinder nzyl Gesamt und der Anzahl der aktiven Zylinder nzyl Aktiv berechnet:
Dies bedeutet, dass für einen Betriebszustand mit einer Zylinderabschalt-Charakteristik, bei welchem die Hälfte der Zylinder nicht befeuert werden, eine multiplikative Korrektur der Einspritzsollmasse je Zylinder um den Faktor 2 gegenüber einem Vollmotor-Betriebszustand erfolgt, d. h. in diesem Fall wird in etwa die im Vergleich zum Vollmotor-Betrieb doppelte Einspritzmasse in die aktiven Zylinder eingespritzt.This means that for an operating condition with a cylinder deactivation characteristic in which half of the cylinders are not fired, a multiplicative correction of the injection target mass per cylinder is made by a factor of 2 compared to a full engine operating condition, i. H. In this case, the injection mass, which is twice the amount of full engine operation, is injected into the active cylinders.
Die resultierende Einspritzsollmasse mSoll wird abschließend in Abhängigkeit der Kraftstoffdichte und weiterer Größen in eine Einspritzsollmenge QSoll umgerechnet.The resulting injection target mass m Soll is finally converted into an injection target quantity Q target as a function of the fuel density and other variables.
Anhand der
A1 → B1 → A2 → B2 → A3 → B3 → A4 → B4 → A5 → B5 → A6 → B6
A1 → B1 → A2 → B2 → A3 → B3 → A4 → B4 → A5 → B5 → A6 → B6
Die entsprechende Zündwinkelfolge wird folgendermaßen angenommen: 30° → 90° → 30° → 90° → 30° → 90° → 30° → 90° → 30° → 90° → 30° → 90°The corresponding firing angle sequence is assumed as follows: 30 ° → 90 ° → 30 ° → 90 ° → 30 ° → 90 ° → 30 ° → 90 ° → 30 ° → 90 ° → 30 ° → 90 °
Das erste Diagramm a) zeigt die Zündungen der einzelnen Zylinder in Abhängigkeit des Zündwinkels φ. Hierbei sind die befeuerten Zylinder schraffiert dargestellt.The first diagram a) shows the ignitions of the individual cylinders as a function of the ignition angle φ. Here, the fired cylinders are hatched.
Das zweite Diagramm b) zeigt das in
Das dritte Diagramm c) zeigt die Motordrehzahl nist in Abhängigkeit der Zeit t.The third diagram c) shows the engine speed n is dependent on the time t.
Da das Signal in Diagramm b) zunächst den Wert 0 annimmt, wird nur die Bank A befeuert, d. h. die Zylinder A1, A2 und A3 werden im Abstand von 120° befeuert. Zum Zeitpunkt t1 ist die in
Die sich insgesamt ergebende Zündfolge lautet folgendermaßen:
A1 → A2 → A3 → B3 → B4 → B5 → B6The overall resulting firing order is as follows:
A1 → A2 → A3 → B3 → B4 → B5 → B6
Hierzu ergeben sich folgende Zündwinkel:
120° → 120° → 30° → 120° → 120° → 120°The following ignition angles result for this:
120 ° → 120 ° → 30 ° → 120 ° → 120 ° → 120 °
Der äquidistante Zündabstand von 120° wird also durch einen kurzen bzw. kürzeren Zündabstand von 30° unterbrochen, wenn von der Zylinderbank A auf die Zylinderbank B umgeschaltet wird. Mit den Zylindern A3 und B3 erfolgen damit kurz hintereinander zwei Zündungen, wodurch ein Ansteigen der Motordrehzahl nist zum Zeitpunkt t2 hervorgerufen wird. Dies erklärt das anhand von
Der Wechsel bzw. Zustandsübergang von der Zylinderbank A auf die Zylinderbank B erfolgt in zeitäquidistanten Abständen, z. B. alle 10 Minuten (vgl.
A1 → A2 → A3 → B4 → B5 → B6
A1 → A2 → A3 → B4 → B5 → B6
Es ergeben sich nun folgende Zündwinkel:
120° → 120° → 150° → 120° → 120°The following ignition angles now result:
120 ° → 120 ° → 150 ° → 120 ° → 120 °
Der äquidistante Zündabstand von 120° wird nun also durch einen längeren Zündabstand von 150° unterbrochen, wenn von der Zylinderbank A auf die Zylinderbank B umgeschaltet wird, d. h. ein Zustandsübergang erfolgt. Mit dem Zylinder B4 erfolgt damit eine verzögerte Zündung, was ein Abfallen der Motordrehzahl nist zum Zeitpunkt t2 hervorruft.The equidistant firing interval of 120 ° is thus interrupted by a longer firing interval of 150 ° when switching from the cylinder bank A to the cylinder bank B, ie a state transition takes place. With the cylinder B4 thus takes place a delayed ignition, which causes a drop in the engine speed n is at time t 2 .
Je nachdem, wann der Zustandsübergang erfolgt, kann es – s.
Das Diagramm b) zeigt an, ob der Zylinderabschalt-Betrieb oder der Vollmotor-Betrieb aktiv ist. Nimmt das Signal ”ZA aktiv” den Wert 1 an, so ist der Zylinderabschalt-Betrieb aktiv, nimmt dieses Signal den Wert 0 an, so ist der Vollmotor-Betrieb aktiv. Zum Zeitpunkt t1 wechselt das Signal ”ZA aktiv” vom Wert 1 auf den Wert 0, d. h. zu diesem Zeitpunkt erfolgt der Zustandsübergang vom Zylinderabschalt-Betrieb zum Vollmotor-Betrieb.Diagram b) indicates whether cylinder deactivation operation or full engine operation is active. If the signal "ZA active" assumes the
Das Diagramm c) zeigt wiederum die Motordrehzahl in Abhängigkeit der Zeit t.The diagram c) again shows the engine speed as a function of the time t.
Die Umschaltung vom Zylinderabschalt-Betrieb zum Vollmotor-Betrieb erfolgt zum Zeitpunkt t1, zu diesem Zeitpunkt hat der Zylinder A3 bereits gezündet. Zuvor erfolgte die Zündung der Zylinder A1 und A2 im Abstand von 120°. Mit der Umschaltung bzw. dem Zustandsübergang auf den Vollmotor-Betrieb zum Zeitpunkt t1 werden sämtliche Zylinder entsprechend der Zündfolge befeuert. Die Einspritzmenge pro Zylinder wird dabei beim Übergang zum Vollmotor-Betrieb in etwa halbiert. Es ergibt sich folgende Zündfolge:
A1 → A2 → A3 → B3 → A4 → B4 → A5 → B5 → A6 → B6The switchover from the cylinder deactivation operation to the full engine operation takes place at the time t 1 , at which point the cylinder A3 has already ignited. Previously, the ignition of the cylinder A1 and A2 was carried out at a distance of 120 °. With the switching or the state transition to the full-engine operation at time t 1 all cylinders are fired according to the firing order. The injection quantity per cylinder is approximately halved during the transition to full engine operation. The result is the following ignition sequence:
A1 → A2 → A3 → B3 → A4 → B4 → A5 → B5 → A6 → B6
Hierzu gehören folgende Zündwinkel:
120° → 120° → 30° → 90° → 30° → 90° → 30° → 90° → 30°These include the following ignition angles:
120 ° → 120 ° → 30 ° → 90 ° → 30 ° → 90 ° → 30 ° → 90 ° → 30 °
Betrachtet man die Zylinderpaare A1, B1 und A2, B2, welche während des Zylinderabschalt-Betriebs angesteuert werden sowie die Zylinderpaare A4, B4 sowie A5, B5 und A6, B6, welche während dem Vollmotor-Betrieb angesteuert werden, so gilt, dass im Zylinderabschalt-Betrieb von den genannten Zylinderpaaren jeweils ein Zylinder mit in etwa der doppelten Einspritzmenge beaufschlagt wird (A1, A2) und im Vollmotor-Betrieb von den genannten Zylinderpaaren jeweils beide Zylinder mit in etwa der halben Einspritzmenge beaufschlagt werden.Considering the cylinder pairs A1, B1 and A2, B2, which are controlled during the cylinder shut-off operation and the cylinder pairs A4, B4 and A5, B5 and A6, B6, which are driven during full engine operation, it holds that in Zylinderabschalt Operation of the above-mentioned cylinder pairs in each case a cylinder is acted upon in about twice the injection quantity (A1, A2) and in full engine operation of the said pairs of cylinders in each case both cylinders are acted upon in about half the injection quantity.
Von den Zylindern A3 und B3, zwischen deren Zündungen der Zustandsübergang von Zylinderabschalt-Betrieb auf Vollmotor-Betrieb stattfindet, wird ein Zylinder (A3) mit ungefähr der doppelten und ein Zylinder (B3) mit ungefähr der halben Einspritzmenge beaufschlagt. Dies bedeutet, dass dieses Zylinderpaar einen höheren Energieeintrag bewirkt als die anderen Zylinderpaare. Damit ergibt sich nach Aktivierung des Vollmotor-Betriebs mit Beginn der Einspritzung des Zylinders B3 zum Zeitpunkt t2 eine ansteigende Motordrehzahl, wie dies im Diagramm c) dargestellt ist. Of the cylinders A3 and B3, between the firings of which the state transition from cylinder deactivation operation to full engine operation takes place, a cylinder (A3) is charged with approximately twice and a cylinder (B3) with approximately half the injection quantity. This means that this cylinder pair causes a higher energy input than the other cylinder pairs. This results after activation of the full engine operation with the beginning of the injection of the cylinder B3 at time t 2, an increasing engine speed, as shown in the diagram c).
A1 → A2 → A3 → A4 → B4 → A5 → B5 → A6 → B6
A1 → A2 → A3 → A4 → B4 → A5 → B5 → A6 → B6
Die Zündwinkel lauten folgendermaßen:
120° → 120° → 120° → 30° → 90° → 30° → 90° → 30°The ignition angles are as follows:
120 ° → 120 ° → 120 ° → 30 ° → 90 ° → 30 ° → 90 ° → 30 °
Nun werden während dem Zylinderabschalt-Betrieb die Zylinderpaare A1, B1 sowie A2, B2 und A3, B3 angesteuert, von welchen in jeweils einen Zylinder in etwa die doppelte Einspritzmenge eingespritzt wird (A1, A2, A3) und in einen Zylinder nicht eingespritzt wird (B1, B2, B3). Während dem Vollmotor-Betrieb werden die Zylinderpaare A4, B4 und A5, B5 sowie A6, B6 angesteuert, von welchen jeweils in einen Zylinder in etwa die halbe Einspritzmenge eingespritzt wird. Da im Übergang vom Zylinderabschalt-Betrieb auf den Vollmotor-Betrieb auf den Zylinder A3, in welchen in etwa die doppelte Einspritzmenge eingespritzt wird, der Zylinder A4, in welchen ungefähr nur die halbe Einspritzmenge eingespritzt wird, folgt, ergibt sich in diesem Fall nach Aktivierung des Vollmotor-Betriebs mit Beginn der Zündung des Zylinders A4 zum Zeitpunkt t2 eine fallende Motordrehzahl, wie dies in Diagramm c) dargestellt ist.Now, during the cylinder shut-off operation, the cylinder pairs A1, B1 and A2, B2 and A3, B3 are controlled, of which in each case a cylinder approximately twice the injection quantity is injected (A1, A2, A3) and is not injected into a cylinder ( B1, B2, B3). During full engine operation, the cylinder pairs A4, B4 and A5, B5 and A6, B6 are driven, of which in each case in a cylinder about half the injection quantity is injected. Since in the transition from Zylinderabschalt-operation on the full engine operation on the cylinder A3, in which injected in about twice the injection amount, the cylinder A4, in which approximately only half the injection amount is injected follows, results in this case after activation of the full engine operation with the start of the ignition of the cylinder A4 at time t 2 a falling engine speed, as shown in diagram c).
In die Zylinder der Zylinderpaare A1, B1 und A2, B2 wird im Vollmotor-Betrieb in etwa jeweils die halbe Einspritzmenge eingespritzt, während nur in jeweils einen Zylinder der Zylinderpaare A4, B4 und A5, B5 sowie A6, B6 im Zylinderabschalt-Betrieb ungefähr die doppelte Einspritzmenge eingespritzt wird (B4, B5 und B6, vgl. Diagramm a)). Da in die Zylinder des Zylinderpaares A3, B3 sowohl in etwa die halbe (A3) als auch ungefähr die doppelte (B3) Einspritzmenge eingespritzt wird, erfährt der Motor
Die anhand der
Bei einem Zustandsübergang von einem ersten Betriebszustand mit einer ersten Zylinderabschalt-Charakteristik, in welchem die zu befeuernden Zylinder korrespondierend mit einer vorbestimmten Einspritzsollmenge gemäß der ersten Zylinderabschalt-Charakteristik befeuert werden, auf einen zweiten Betriebszustand mit einer zweiten Zylinderabschalt-Charakteristik, in welchem die Zylinder korrespondierend mit einer vorbestimmten Einspritzsollmenge gemäß der zweiten Zylinderabschalt-Charakteristik befeuert werden, nimmt ein Signal Signalzyl – für zumindest eine auf den Zustandsübergang folgende Einspritzung, i. e. temporär, – den logischen Wert ”True” (T) an und anschließend wieder den logischen Wert ”Falle” (F). Hat das Signal Signalzyl den Wert ”True”, so nimmt der Schalter S die obere Stellung ein und die resultierende Einspritzsollmenge QSoll Res, welche in die Zylinder eingespritzt wird, ist identisch mit dem Produkt aus der Einspritzsollmenge QSoll als Ausgangsgröße des Motormanagements
Dies bedeutet, dass die vom Motormanagement
Mit der Erfindung wird somit zumindest der erste Zylinder, welcher nach dem Zustandsübergang zu befeuern ist, korrespondierend mit einer neuen bzw. individuellen (aus der Gewichtung resultierenden), in Abhängigkeit der Charakteristik des Zustandsübergangs (erwarteter Drehzahlanstieg oder erwarteter Drehzahlabfall) ermittelten Einspritzsollmenge befeuert, d. h. für eine Glättung des zustandsübergangsbedingt gestörten Drehzahlverlaufs.Thus, with the invention, at least the first cylinder to be fired after the state transition corresponding to a new or individual (resulting from the weighting), depending on the characteristic of the state transition (expected speed increase or expected speed drop) is fired injection target set, d , H. for a smoothing of the state transition due disturbed speed curve.
Wie oben beschrieben zeigt
Das Diagramm a) ist identisch mit dem Diagramm a) gemäß
Das Diagramm d) zeigt die den einzelnen Zylindern zuzumessende resultierende Einspritzsollmenge QSoll Res an. Bis zum Zeitpunkt t1 ist die Zylinderbank A aktiv, d. h. die Zylinder A1, A2 und A3 werden mit der bzw. korrespondierend mit der vorbestimmten Einspritzsollmenge QSoll = QZA stat = QSoll Res gemäß dem ersten Betriebszustand beaufschlagt bzw. befeuert (welche in etwa doppelt so groß ist wie die im Vollmotorbetrieb gültige Einspritzsollmenge).The diagram d) shows the individual injection cylinders to be metered resulting target injection quantity Q Soll Res . Until the time t 1 , the cylinder bank A is active, ie the cylinders A1, A2 and A3 are acted upon or fired according to the predetermined injection target quantity Q setpoint = Q ZA stat = Q setpoint Res is about twice as large as the injection setpoint valid in full engine operation).
Ab dem Zeitpunkt t1 ist die Zylinderbank B aktiv, d. h. der nächste zu befeuernde Zylinder ist der Zylinder B3. In Erwartung eines Drehzahlanstiegs, d. h. in Abhängigkeit der Charakteristik des Zustandsübergangs, wird die aktuell gültige Einspritzsollmenge QZA stat zum Zeitpunkt t2 abgesenkt, wozu vorab eine neue bzw. individuelle (temporär gültige) Einspritzsollmenge QTemp, s. oben zu
Zum Zeitpunkt t4 wird die Einspritzsollmenge QSoll Res wieder auf das ursprüngliche Niveau QZA stat angehoben, so dass der nächste zu befeuernde Zylinder B4 wieder mit der ursprünglichen Einspritzsollmenge QSoll Res = QZA stat beaufschlagt wird.At time t 4 , the target injection quantity Q Soll Res is raised again to the original level Q ZA stat , so that the next cylinder B4 to be fired is again charged with the original injection target quantity Q Soll Res = Q ZA stat .
Das Diagramm c) zeigt, punktiert dargestellt, den ursprünglichen Verlauf der Motordrehzahl entsprechend
Wie ebenfalls oben beschrieben zeigt
Das Diagramm a) ist identisch mit dem Diagramm a) gemäß
Das Diagramm d) zeigt – wie vor bei
Zum Zeitpunkt t4 wird die Einspritzsollmenge QSoll Res = QTemp wieder auf das ursprüngliche Niveau QZA stat abgesenkt, so dass der nächste zu befeuernde Zylinder B5 wieder mit der ursprünglichen Einspritzsollmenge QZA stat beaufschlagt wird.At time t 4 , the target injection quantity Q Soll Res = Q Temp is lowered again to the original level Q ZA stat , so that the next cylinder B5 to be fired is again charged with the original injection target quantity Q ZA stat .
Das Diagramm c) zeigt, punktiert dargestellt, den ursprünglichen Verlauf der Motordrehzahl entsprechend
Um die Störungen der Motodrehzahl – im Sinne einer Glättung – zu bedämpfen, ist gemäß der Erfindung folglich eine Beeinflussung der Einspritzmenge zumindest des ersten Zylinders, welcher in der Zündfolge unmittelbar auf die Änderung der Zylinderabschalt-Charakteristik folgt, vorgesehen.In order to dampen the disturbances of the engine speed - in the sense of smoothing - according to the invention, therefore, an influencing of the injection quantity of at least the first cylinder, which follows directly in the firing order on the change of Zylinderabschalt characteristic.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- BrennkraftmaschineInternal combustion engine
- 33
- vordere Motorhälftefront engine half
- 55
- hintere Motorhälfterear engine half
- 77
- DrehzahlregelkreisSpeed control loop
- 99
- Reglerregulator
- 1111
- Begrenzerlimiter
- 1313
- Motormanagementengine management
- 1515
- DrehzahlfilterSpeed filter
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102012025019 [0045] DE 102012025019 [0045]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- DIN ISO 8528-5 [0014] DIN ISO 8528-5 [0014]
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-
2014
- 2014-02-06 DE DE102014001581.5A patent/DE102014001581B4/en not_active Expired - Fee Related
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Title |
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DIN ISO 8528-5 |
Robert Bosch GmbH [Hrsg.]: Dieselmotor-Management. Wiesbaden : Vieweg Verlag, 2004. S.371. - ISBN 3-528-23873-9 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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Legal Events
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R012 | Request for examination validly filed | ||
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R016 | Response to examination communication | ||
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R020 | Patent grant now final | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: MEDERLE-HOFFMEISTER, STEFAN, DIPL.-PHYS. UNIV., DE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: ROLLS-ROYCE SOLUTIONS GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: MTU FRIEDRICHSHAFEN GMBH, 88045 FRIEDRICHSHAFEN, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |