DE102014012504A1 - Method for operating an engine control unit of an internal combustion engine and engine control unit of an internal combustion engine - Google Patents

Method for operating an engine control unit of an internal combustion engine and engine control unit of an internal combustion engine Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Motorsteuergeräts (MSG) eines Verbrennungsmotors (VM), wobei das Motorsteuergerät (MSG) einen Drehzahlregler (DR) und einen Momentenregler (MR) umfasst. Hierbei wird der Drehzahlregler (DR), welcher den Verbrennungsmotor (VM) auf eine ein Solldrehmoment (MdSOLL) zur Verfügung stellende erste Solldrehzahl einregelt, bei einer transienten Lastanforderung bis zum Wiedererreichen der zuletzt eingeregelten ersten Solldrehzahl oder bis zum Erreichen einer zwischenzeitlich gewünschten zweiten Solldrehzahl deaktiviert, wobei in diesem transienten Betrieb eine Regelung des Verbrennungsmotors (VM) von dem Momentenregler (MR) vorgenommen wird.The invention relates to a method for operating an engine control unit (MSG) of an internal combustion engine (VM), wherein the engine control unit (MSG) comprises a speed controller (DR) and a torque controller (MR). In this case, the speed controller (DR), which adjusts the internal combustion engine (VM) to a setpoint torque (MdSOLL) available first setpoint speed at a transient load request until re-reaching the last adjusted first setpoint speed or until reaching an intermediate desired second setpoint speed , wherein in this transient operation, a control of the internal combustion engine (VM) is performed by the torque controller (MR).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Motorsteuergeräts eines Verbrennungsmotors und ein Motorsteuergerät eines Verbrennungsmotors nach dem Anspruch 1 bzw. 3.The invention relates to a method for operating an engine control unit of an internal combustion engine and an engine control unit of an internal combustion engine according to claim 1 or 3.

Zur Kompensation von transienten Lastanforderungen finden drehzahlgereglte Motorregler, welche auch als Drehzahlregler bezeichnet werden, Verwendung. Derartige Drehzahlregler sind mit einem Momentenregler bzw. Leistungsregler gekoppelt, so dass im Fall einer transienten Lastanforderung zwei Regler aktiv sind. Hierdurch ergibt sich bei Auftreten einer transienten Lastanforderung eine merkliche Verzögerung im Motorverhalten.To compensate for transient load requirements find speed-controlled motor controller, which are also referred to as speed controller, use. Such speed controllers are coupled to a torque controller or power controller, so that in case of a transient load request, two controllers are active. This results in a noticeable delay in engine behavior when a transient load request occurs.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betrieb eines Motorsteuergeräts eines Verbrennungsmotors bzw. ein Motorsteuergerät vorzuschlagen, durch welches es erreicht wird, dass der Verbrennungsmotor schneller auf eine transiente Lastanforderung reagiert.The object of the invention is to propose a method for operating an engine control unit of an internal combustion engine or an engine control unit, by which it is achieved that the internal combustion engine reacts faster to a transient load request.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 3 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen angegeben.This object is solved by the characterizing features of claim 1 or 3. In the dependent claims advantageous and expedient developments are given.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors, dessen Motorsteuergerät einen Drehzahlregler und einen Momentenregler umfasst, wird der Drehzahlregler, welcher den Verbrennungsmotor auf eine ein Solldrehmoment zur Verfügung stellende erste Solldrehzahl einregelt, bei einer transienten Lastanforderung bis zum Wiedererreichen der zuletzt eingeregelten ersten Solldrehzahl oder bis zum Erreichen einer zwischenzeitlich gewünschten zweiten Solldrehzahl deaktiviert, wobei in diesem transienten Betrieb eine Regelung des Verbrennungsmotors allein von dem Momentenregler vorgenommen wird. Hierdurch wird die Zahl der beim Auftreten einer transienten Lastanforderung erforderlichen Regler von zwei in Reihe geschalteten Reglern auf einen Regler reduziert, so dass die für die Regelung erforderliche Regelzeit verkürzt wird. Dies führt zu einer erhöhten Motordynamik und zu einem besseren Lastschaltverhalten des Verbrennungsmotors.In the method according to the invention for operating an internal combustion engine whose engine control unit comprises a speed controller and a torque controller, the speed controller which adjusts the internal combustion engine to a first setpoint speed which provides a setpoint torque is at a transient load request until the last set first setpoint speed or until is reached again deactivated to achieve a second desired speed desired in the meantime, wherein in this transient operation, a control of the internal combustion engine is performed solely by the torque controller. As a result, the number of controllers required when a transient load request occurs is reduced to one controller by two regulators connected in series, so that the control time required for the regulation is shortened. This leads to an increased engine dynamics and to a better load switching behavior of the internal combustion engine.

Weiterhin ist es vorgesehen, in einem nicht transienten Betrieb bzw. einem stationären Betrieb ein Solldrehmoment durch den Drehzahlregler vorzugeben und durch den dem Drehzahlregler nachgeschalteten Momentenregler ggf. abhängig von wenigstens einem Sensorsignal eine Anpassung dieses Solldrehmoments vorzunehmen. Hierdurch wird trotz des optimierten Ansprechverhaltens bei konstanter Lastanforderung ein optimaler Betrieb des Verbrennungsmotors gewährleistet.Furthermore, it is provided to predetermine a setpoint torque by the speed controller in a non-transient mode or a stationary mode and to adjust this setpoint torque by means of the torque controller connected downstream of the speed controller, optionally depending on at least one sensor signal. As a result, optimal operation of the internal combustion engine is ensured despite the optimized response at a constant load request.

Das erfindungsgemäße Motorsteuergerät eines Verbrennungsmotors bzw. Verbrennungsmotorsteuergerät, welches einen Drehzahlregler und einen Momentenregler umfasst, umfasst einen Lastanforderungsdetektor, mit welchem ein Beginn und Ende einer transienten Lastanforderung detektierbar ist, und umfasst weiterhin eine Drehzahlreglerschalteinrichtung, mit welcher der Drehzahlregler während des Vorliegens einer transienten Lastanforderung abschaltbar ist. Hierdurch wird die Zahl der beim Auftreten einer transienten Lastanforderung erforderlichen Regler von zwei in Reihe geschalteten Reglern auf einen Regler reduziert, so dass die für die Regelung erforderliche Regelzeit verkürzt wird. Dies führt zu einer erhöhten Motordynamik und zu einem besseren Lastschaltverhalten des Verbrennungsmotors.The engine control unit according to the invention of an internal combustion engine or internal combustion engine control unit, which comprises a speed controller and a torque controller, comprises a load request detector, with which a beginning and end of a transient load request is detectable, and further comprises a speed controller switching means, with which the speed controller during the presence of a transient load request can be switched off is. As a result, the number of controllers required when a transient load request occurs is reduced to one controller by two regulators connected in series, so that the control time required for the regulation is shortened. This leads to an increased engine dynamics and to a better load switching behavior of the internal combustion engine.

Weiterhin ist es vorgesehen, den Drehzahlregler dem Momentenregler voranzuschalten. Hierdurch wird trotz des optimierten Ansprechverhaltens bei kontanter Lastanforderung ein optimaler Betrieb des Verbrennungsmotors gewährleistet.Furthermore, it is provided to connect the speed controller to the torque controller. As a result, optimal operation of the internal combustion engine is ensured, despite the optimized response at constant load request.

Im Sinne der Erfindung wird unter einem Drehzahlregler eine Regeleinrichtung verstanden, mit welcher eine vorgegebene Drehzahl lastunabhängig geregelt wird. Hierbei reagiert der Regler auf Abweichungen einer Ist-Drehzahl von einer Soll-Drehzahl.For the purposes of the invention, a speed controller is understood to mean a regulating device with which a predetermined speed is regulated independently of the load. In this case, the controller reacts to deviations of an actual speed from a target speed.

Im Sinne der Erfindung wird unter einem Momentenregler eine Regeleinrichtung verstanden, mit welcher der Verbrennungsmotor lastabhängig derart geregelt wird, dass dieser ein angefordertes Drehmoment zur Verfügung stellt.For the purposes of the invention, a torque controller is understood to mean a control device with which the internal combustion engine is regulated in a load-dependent manner such that it provides a requested torque.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer schematischen Darstellung näher erläutert. Es zeigt dabei:The invention is explained in more detail below with reference to a schematic representation. It shows:

1: eine schematische Darstellung eines Motorsteuergeräts mit einer Regelstrecke für einen Verbrennungsmotor und den Verbrennungsmotor. 1 : A schematic representation of an engine control unit with a controlled system for an internal combustion engine and the internal combustion engine.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Motorsteuergeräts MSG mit einer Regelstrecke RS für einen Verbrennungsmotor VM und den Verbrennungsmotor VM. Abhängig davon, ob eine stationäre Lastanforderung oder eine transiente Lastanforderung an den Verbrennungsmotor vorliegt, wird für die Regelung des Verbrennungsmotors VM ein Pfad I oder ein Pfad II durchlaufen. Hierbei erfolgt die Erkennung, ob eine stationäre Lastanforderung vorliegt oder ob eine transiente Lastanforderung vorliegt durch einen Lastanforderungsdetektor LAD. 1 shows a schematic representation of an engine control unit MSG with a controlled system RS for an internal combustion engine VM and the internal combustion engine VM. Depending on whether there is a stationary load request or a transient load request to the internal combustion engine, a path I or a path II is run through for the regulation of the internal combustion engine VM. In this case, the detection takes place as to whether there is a stationary load request or whether there is a transient load request by a load request detector LAD.

Die Regelstrecke RS umfasst einen Drehzahlregler DR und einen Momentenregler MR. Sobald und solange der Lastanforderungsdetektor LAD eine stationäre Lastanforderung erkennt, wird für die Regelung des Verbrennungsmotors VM der Pfad I durchlaufen. Dies bedeutet, dass der Drehzahlregler DR und der Momentenregler MR in Reihe geschaltet betrieben werden. Hierbei ermittelt der Drehzahlregler DR abhängig von einer Drehzahldifferenz Δn zwischen einer Ist-Drehzahl und einer Soll-Drehzahl des Verbrennungsmotors VM einen Wert für ein Solldrehmoment MdSOLL. Dieser Wert für das Solldrehmoment MdSOLL findet Eingang in den Momentenregler MR, welcher durch für einen Dieselmotor und/oder einen Benzinmotor und/oder einen Gasmotor geeignete Maßnahmen wie zum Beispiel Veränderung der Luftzufuhr und/oder Veränderung der Kraftstoffzufuhr und/oder Veränderung des Zündzeitpunkts den Verbrennungsmotor VM auf das Soll-Drehmoment MdSOLL einregelt.The controlled system RS comprises a speed controller DR and a torque controller MR. As soon as and as long as the load request detector LAD detects a stationary load request, the path I is traversed for the control of the internal combustion engine VM. This means that the speed controller DR and the torque controller MR are operated in series. In this case, the speed controller DR determines a value for a setpoint torque Md SOLL depending on a speed difference Δn between an actual speed and a setpoint speed of the internal combustion engine VM. This value for the target torque Md SOLL is input to the torque controller MR, which by suitable for a diesel engine and / or a gasoline engine and / or a gas engine measures such as changing the air supply and / or change the fuel supply and / or change in the ignition VM internal combustion engine adjusts the target torque Md SOLL.

Sobald und solange der Lastanforderungsdetektor LAD eine transiente Lastanforderung erkennt wird der Pfad II durchlaufen. Hierzu wird der Drehzahlregler DR durch eine Drehzahlreglerschalteinrichtung DRS aus der Regelstrecke RS heraus genommen, so dass die Regelstrecke RS nur noch den Momentenregler MR umfasst. Das für die transiente Lastanforderung erforderliche Drehmoment MdANF wird an den Momentenregler MR übermittelt, welcher durch für einen Dieselmotor und/oder einen Benzinmotor und/oder einen Gasmotor geeignete Maßnahmen wie zum Beispiel Veränderung der Luftzufuhr und/oder Veränderung der Kraftstoffzufuhr und/oder Veränderung des Zündzeitpunkts den Verbrennungsmotor VM auf das angeforderte Drehmoment MdANF einregelt. In der 1 ist die Drehzahlreglerschalteinrichtung DRS in einer Stellung gezeigt, in welcher diese den ersten Pfad I aktiviert hat.As soon as and as long as the load request detector LAD detects a transient load request, the path II is traversed. For this purpose, the speed controller DR is taken out of the controlled system RS by a speed controller switching device DRS, so that the controlled system RS only comprises the torque controller MR. The required for the transient load request torque Md ANF is transmitted to the torque controller MR, which is suitable for a diesel engine and / or a gasoline engine and / or a gas engine measures such as changing the air supply and / or change the fuel supply and / or change of Zündzeitpunkts the internal combustion engine VM to the requested torque Md ANF . In the 1 the speed controller switching device DRS is shown in a position in which it has the first path I activated.

Claims (4)

Verfahren zum Betrieb eines Motorsteuergeräts (MSG) eines Verbrennungsmotors (VM), – wobei das Motorsteuergerät (MSG) einen Drehzahlregler (DR) und einen Momentenregler (MR) umfasst, – dadurch gekennzeichnet, – dass der Drehzahlregler (DR), welcher den Verbrennungsmotor (VM) auf eine ein Solldrehmoment (MdSOLL) zur Verfügung stellende erste Solldrehzahl einregelt, bei einer transienten Lastanforderung bis zum Wiedererreichen der zuletzt eingeregelten ersten Solldrehzahl oder bis zum Erreichen einer zwischenzeitlich gewünschten zweiten Solldrehzahl deaktiviert wird, – wobei in diesem transienten Betrieb eine Regelung des Verbrennungsmotors (VM) von dem Momentenregler (MR) vorgenommen wird.Method for operating an engine control unit (MSG) of an internal combustion engine (VM), - wherein the engine control unit (MSG) comprises a speed controller (DR) and a torque controller (MR), - characterized in that - the speed controller (DR) which controls the internal combustion engine (MS) VM) is adjusted to a first setpoint speed which makes available a setpoint torque (Md SOLL ), is deactivated in the event of a transient load request until the last set first setpoint speed or until a second desired setpoint speed has been reached is reached, wherein in this transient mode control of the Internal combustion engine (VM) of the torque controller (MR) is made. Verfahren zum Betrieb eines Motorsteuergeräts (MSG) eines Verbrennungsmotors (VM) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem nicht transienten Betrieb der Drehzahlregler (DR) ein Solldrehmoment (MdSOLL) vorgibt und der diesem nachgeschaltet Momentenregler (MR) ggf. abhängig von wenigstens einem Sensorsignal eine Anpassung dieses Solldrehmoments (MdSOLL) vornimmt.Method for operating an engine control unit (MSG) of an internal combustion engine (VM) according to claim 1, characterized in that in a non-transient operation of the speed controller (DR), a target torque (Md SOLL ) pretends and the torque controller (MR) downstream of this depending on at least one sensor signal performs an adjustment of this target torque (Md SOLL ). Motorsteuergerät (MSG) eines Verbrennungsmotors (VM), – wobei das Motorsteuergerät (MSG) einen Drehzahlregler (DR) und einen Momentenregler (MR) umfasst, – dadurch gekennzeichnet, – dass das Motorsteuergerät (MSG) einen Lastanforderungsdetektor (LAD) umfasst, mit welchem ein Beginn und Ende einer transienten Lastanforderung detektierbar ist, und – dass das Motorsteuergerät (MSG) eine Drehzahlreglerschalteinrichtung (DRS) umfasst, mit welcher der Drehzahlregeler (DR) während des Vorliegens einer transienten Lastanforderung abschaltbar ist.Engine control unit (MSG) of an internal combustion engine (VM), - wherein the engine control unit (MSG) comprises a speed controller (DR) and a torque controller (MR), - characterized in that the engine control unit (MSG) comprises a load request detector (LAD), with which a beginning and end of a transient load request is detectable, and - that the engine control unit (MSG) comprises a speed controller switching device (DRS) with which the speed controller (DR) can be switched off during the presence of a transient load request. Motorsteuergerät (MSG) eines Verbrennungsmotors (VM) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehzahlregler (DR) dem Momentenregler (MR) vorgeschaltet ist.Engine control unit (MSG) of an internal combustion engine (VM) according to claim 3, characterized in that the speed controller (DR) is connected upstream of the torque controller (MR).
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