DE102020206799A1 - Method for the automated determination of consumption and / or emission values in at least one operating point of a characteristic diagram of an internal combustion engine on a test bench and a control device for controlling a test bench for an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft Verfahren zum automatisierten Bestimmen von Verbrauchs- und/oder Emissionswerten in mindestens einem Betriebspunkt eines Kennfeldes einer Brennkraftmaschine (3) auf einem Prüfstand (1), wobei ein erster Betriebspunkt in dem Kennfeld ausgewählt wird, wobei die Brennkraftmaschine (3) in dem ersten Betriebspunkt betrieben wird, wobeia) ein Brennraumspitzendruck-Sollwert für einen Brennraumspitzendruck schrittweise reduziert wird, bis ein erster Betriebsparameter der Brennkraftmaschine (3) jenseits eines ersten vorbestimmten Grenzwerts liegt, wobei für jeden Veränderungsschritt ein jeweiliger Einstellwert für den Brennraumspitzendruck-Sollwert und ein sich jeweils ergebender Verbrauchswert und/oder Emissionswert gespeichert werden, wobeib) der Betrieb der Brennkraftmaschine (3) mit dem zuletzt erreichten Brennraumspitzendruck-Sollwert fortgesetzt wird, bei dem der erste Betriebsparameter noch nicht jenseits des ersten vorbestimmten Grenzwerts lag, wobeic) ein Verbrennungsschwerpunkt-Sollwert für einen Verbrennungsschwerpunkt schrittweise nach früh verschoben wird, bis ein zweiter Betriebsparameter der Brennkraftmaschine (3) jenseits eines zweiten vorbestimmten Grenzwerts liegt, wobei für jeden Veränderungsschritt ein jeweiliger Einstellwert für den Verbrennungsschwerpunkt-Sollwert und ein sich jeweils ergebender Verbrauchswert und/oder Emissionswert gespeichert werden, wobeid) der Betrieb der Brennkraftmaschine (3) mit dem zuletzt erreichten Verbrennungsschwerpunkt-Sollwert fortgesetzt wird, bei dem der zweite Betriebsparameter noch nicht jenseits des zweiten vorbestimmten Grenzwerts lag, wobeie) der Verbrennungsschwerpunkt-Sollwert schrittweise nach spät verschoben wird, bis ein dritter Betriebsparameter der Brennkraftmaschine (3) jenseits eines dritten vorbestimmten Grenzwerts liegt, wobei für jeden Veränderungsschritt ein jeweiliger Einstellwert für den Verbrennungsschwerpunkt-Sollwert und ein sich jeweils ergebender Verbrauchswert und/oder Emissionswert gespeichert werden.The invention relates to a method for the automated determination of consumption and / or emission values in at least one operating point of a characteristic diagram of an internal combustion engine (3) on a test bench (1), a first operating point being selected in the characteristic diagram, the internal combustion engine (3) in the first operating point is operated, whereby a) a combustion chamber peak pressure setpoint value for a combustion chamber peak pressure is gradually reduced until a first operating parameter of the internal combustion engine (3) lies beyond a first predetermined limit value, with a respective setting value for the combustion chamber peak pressure setpoint value and a respective one for each change step resulting consumption value and / or emission value are stored, whereby) the operation of the internal combustion engine (3) is continued with the combustion chamber peak pressure setpoint last reached, at which the first operating parameter was not yet beyond the first predetermined limit value, wherebyic) combustion The center of gravity setpoint for a combustion center of gravity is shifted early in steps until a second operating parameter of the internal combustion engine (3) is beyond a second predetermined limit value, with a respective setting value for the combustion focus setpoint value and a resulting consumption value and / or emission value for each change step are stored, whereby) the operation of the internal combustion engine (3) is continued with the last reached combustion focus setpoint, in which the second operating parameter was not yet beyond the second predetermined limit value, wherebyie) the combustion focus setpoint is gradually shifted to a late stage until a The third operating parameter of the internal combustion engine (3) is beyond a third predetermined limit value, with a respective setting value for the combustion focus setpoint value and a respective resulting consumption value and / or Emi for each change step ssion value can be saved.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten Bestimmen von Verbrauchs- und/oder Emissionswerten in mindestens einem Betriebspunkt eines Kennfeldes einer Brennkraftmaschine auf einem Prüfstand sowie ein Steuergerät zur Steuerung eines Prüfstands für eine Brennkraftmaschine.The invention relates to a method for the automated determination of consumption and / or emission values in at least one operating point of a characteristic diagram of an internal combustion engine on a test bench and a control device for controlling a test bench for an internal combustion engine.
Steuergeräte für Brennkraftmaschinen umfassen typischerweise eine Drehzahlregelung; sonstige System- und/oder Stellgrößen werden über Kennfelder eingestellt. Ändert sich das konstruktive Konzept einer Brennkraftmaschine, beispielsweise mit Blick auf verschiedene Sensoren, die zusätzlich vorgesehen oder weggelassen werden, oder soll ein Steuergerät zum Betrieb einer vollständig neu entwickelten Brennkraftmaschine eingerichtet werden, ergibt sich bezüglich der Kennfelder ein erheblicher zeit- und kostenintensiver Bedatungsaufwand. Die Bedatung erfolgt häufig manuell am Prüfstand durch einen Prüfstandsfahrer. Ziel der Bedatung der Kennfelder ist es, insbesondere für den späteren Betrieb der Brennkraftmaschine Vorgaben bezüglich der einzuhaltenden Schadstoffemissionen und/oder eines einzuhaltenden Maximal-Brennstoffverbrauchs implementieren zu können, wobei die Brennkraftmaschine durch das Steuergerät dann so betrieben wird, dass die entsprechenden Vorgaben eingehalten werden.Control units for internal combustion engines typically include speed control; other system and / or manipulated variables are set using maps. If the structural concept of an internal combustion engine changes, for example with a view to various sensors that are additionally provided or omitted, or if a control unit is to be set up to operate a completely newly developed internal combustion engine, this results in considerable time-consuming and cost-intensive data processing for the maps. The data is often set manually on the test bench by a test bench driver. The aim of the data on the maps is to be able to implement specifications regarding the pollutant emissions to be complied with and / or a maximum fuel consumption to be complied with, especially for the later operation of the internal combustion engine, the internal combustion engine then being operated by the control unit in such a way that the corresponding specifications are complied with.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum automatisierten Bestimmen von Verbrauchs- und/oder Emissionswerten in mindestens einem Betriebspunkt eines Kennfeldes einer Brennkraftmaschine auf einem Prüfstand sowie ein Steuergerät zur Steuerung eines Prüfstands für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.The invention is based on the object of creating a method for the automated determination of consumption and / or emission values in at least one operating point of a characteristic map of an internal combustion engine on a test bench and a control unit for controlling a test bench for an internal combustion engine, the disadvantages mentioned not occurring.
Die Aufgabe wird gelöst, indem die vorliegende technische Lehre bereitgestellt wird, insbesondere die Lehre der unabhängigen Ansprüche sowie der in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten Ausführungsformen.The object is achieved in that the present technical teaching is provided, in particular the teaching of the independent claims and the embodiments disclosed in the dependent claims and the description.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Verfahren zum automatisierten Bestimmen von Verbrauchs- und/oder Emissionswerten in mindestens einem Betriebspunkt eines Kennfeldes einer Brennkraftmaschine auf einem Prüfstand geschaffen wird, bei dem ein erster Betriebspunkt in dem Kennfeld ausgewählt wird. Die Brennkraftmaschine wird in dem ersten Betriebspunkt betrieben. Dabei wird a) ein Brennraumspitzendruck-Sollwert für einen Brennraumspitzendruck schrittweise reduziert, bis ein erster Betriebsparameter der Brennkraftmaschine jenseits eines ersten vorbestimmten Grenzwerts liegt. Für jeden Veränderungsschritt der schrittweisen Reduktion des Brennraumspritzendruck-Sollwerts wird dabei ein jeweiliger Einstellwert für den Brennraumspitzendruck-Sollwert und ein sich jeweils ergebender Verbrauchswert und/oder Emissionswert gespeichert. Es wird dann b) der Betrieb der Brennkraftmaschine mit dem zuletzt erreichten Brennraumspitzendruck-Sollwert fortgesetzt, bei dem der erste Betriebsparameter noch nicht jenseits des ersten vorbestimmten Grenzwerts lag. Sodann wird c) ein Verbrennungsschwerpunkt-Sollwert für einen Verbrennungsschwerpunkt schrittweise nach früh verschoben, bis ein zweiter Betriebsparameter der Brennkraftmaschine jenseits eines zweiten vorbestimmten Grenzwerts liegt. Für jeden Veränderungsschritt der schrittweisen Verschiebung des Verbrennungsschwerpunkt-Sollwerts werden ein jeweiliger Einstellwert für den Verbrennungsschwerpunkt-Sollwert und ein sich jeweils ergebender Verbrauchswert und/oder Emissionswert gespeichert. Sodann wird d) der Betrieb der Brennkraftmaschine mit dem zuletzt erreichten Verbrennungsschwerpunkt-Sollwert fortgesetzt, bei dem der zweite Betriebsparameter noch nicht jenseits des zweiten vorbestimmten Grenzwerts lag. Schließlich wird e) der Verbrennungsschwerpunkt-Sollwert schrittweise nach spät verschoben, bis ein dritter Betriebsparameter der Brennkraftmaschine jenseits eines dritten vorbestimmten Grenzwerts liegt, wobei für jeden Veränderungsschritt ein jeweiliger Einstellwert für den Verbrennungsschwerpunkt-Sollwert und ein sich jeweils ergebender Verbrauchswert und/oder Emissionswert gespeichert werden.The object is achieved in particular by creating a method for the automated determination of consumption and / or emission values in at least one operating point of a characteristic diagram of an internal combustion engine on a test bench, in which a first operating point is selected in the characteristic diagram. The internal combustion engine is operated at the first operating point. In this case, a) a combustion chamber peak pressure setpoint value for a combustion chamber peak pressure is gradually reduced until a first operating parameter of the internal combustion engine is beyond a first predetermined limit value. For each change step of the gradual reduction of the combustion chamber syringe pressure target value, a respective setting value for the combustion chamber peak pressure target value and a resulting consumption value and / or emission value are stored. Then b) the operation of the internal combustion engine is continued with the combustion chamber peak pressure setpoint last reached, at which the first operating parameter was not yet beyond the first predetermined limit value. Then, c) a combustion focus setpoint value for a combustion focus is shifted early in steps until a second operating parameter of the internal combustion engine is beyond a second predetermined limit value. For each change step of the gradual shifting of the combustion focus setpoint value, a respective setting value for the combustion focus setpoint value and a consumption value and / or emission value resulting in each case are stored. Then d) the operation of the internal combustion engine is continued with the last reached combustion center of gravity setpoint, at which the second operating parameter was not yet beyond the second predetermined limit value. Finally, e) the combustion focus setpoint is gradually shifted to a late stage until a third operating parameter of the internal combustion engine is beyond a third predetermined limit value, with a respective setting value for the combustion focus setpoint and a resulting consumption value and / or emission value being stored for each change step .
Auf diese Weise ist es einfach und schnell automatisiert möglich, für den eingestellten Betriebspunkt des Kennfelds diejenigen Verbrauchswerte und/oder Emissionswerte zu ermitteln, die sich unter Variation zumindest der wichtigsten System- und/oder Stellgrößen ergeben können. Nach entsprechender Bedatung des Kennfelds mit dem hier vorgeschlagenen Verfahren kann dann im späteren Betrieb der Brennkraftmaschine ein einzuhaltender, insbesondere maximaler Verbrauchswert und/oder Emissionswert vorgegeben werden, wobei dann anhand des bedateten Kennfelds die System- und/oder Stellgrößen für den momentanen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine so gewählt werden können, dass die jeweilige Vorgabe mit Bezug auf den Verbrauchs- und/oder Emissionswert eingehalten wird.In this way, it is quickly and easily possible, in an automated manner, to determine those consumption values and / or emission values for the set operating point of the characteristic diagram that can result from variation of at least the most important system and / or manipulated variables. After appropriate data entry of the map with the method proposed here, a maximum consumption value and / or emission value to be complied with can then be specified during later operation of the internal combustion engine it can be chosen that the respective specification with reference to the consumption and / or emission value is adhered to.
Das Verfahren ist dabei sehr effizient und kann insbesondere vorteilhaft für jeden Betriebspunkt in dem Kennfeld in maximal 15 Minuten durchgeführt werden. Eine Regelung, welche die Stellgrößen der Brennkraftmaschine entsprechend der vorgegebenen, betriebspunktabhängigen Sollgrößen generiert, ist vorteilhaft in dem zu bedatenden Steuergerät der Brennkraftmaschine bereits vorhanden. Mithilfe des Verfahrens wird bevorzugt erreicht, dass die geltenden Emissionsvorschriften insbesondere für Nonroad-Anwendungen in einem definierten Prüfzyklus, beispielsweise C1 nach ISO 8178 Teil 4, eingehalten werden. Insbesondere durch Berücksichtigung der vorbestimmten Grenzwerte wird bei dem hier vorgeschlagenen Verfahren auch der relevante Bauteilschutz für die Brennkraftmaschine mit Bezug insbesondere auf Abgastemperatur, Brennraumdruckgradient und Brennraumspitzendruck berücksichtigt. Das Verfahren stellt insgesamt eine sehr effiziente Methode bereit, welche eine schnelle Inbetriebnahme und Bedatung der Brennkraftmaschine ermöglicht, wobei optimale Werte für Betriebspunkte mit Blick auf gestellte Anforderungen in Hinblick auf Emissionen und/oder Verbrauch je nach Anwendung und Motorkonzept schnell und bevorzugt in Echtzeit am Prüfstand ermittelt werden können.The method is very efficient and can particularly advantageously be carried out in a maximum of 15 minutes for each operating point in the characteristic diagram. A regulation which generates the manipulated variables of the internal combustion engine in accordance with the predetermined, operating point-dependent setpoint variables is advantageously already available in the control device of the internal combustion engine that is to be supplied with data. With the help of the method it is preferably achieved that the applicable emission regulations, especially for non-road applications, in a defined test cycle, for example C1 according to ISO 8178
Das Kennfeld der Brennkraftmaschine wird im Rahmen der vorliegenden technischen Lehre insbesondere aufgespannt durch eine Drehzahl der Brennkraftmaschine einerseits und ein Drehmoment der Brennkraftmaschine andererseits.In the context of the present technical teaching, the characteristic map of the internal combustion engine is in particular spanned by a speed of the internal combustion engine on the one hand and a torque of the internal combustion engine on the other.
Ein Betriebspunkt der Brennkraftmaschine in dem Kennfeld ist somit gekennzeichnet durch eine bestimmte Kombination von Werten einerseits für die Drehzahl und andererseits für das Drehmoment. Während der Schritte a) bis e) wird der jeweils gewählte Betriebspunkt konstant gehalten, d.h. die als Betriebspunkt ausgewählten Werte für einerseits das Drehmoment und andererseits die Drehzahl werden nicht verändert.An operating point of the internal combustion engine in the characteristic diagram is thus characterized by a specific combination of values on the one hand for the speed and on the other hand for the torque. During steps a) to e), the selected operating point is kept constant, i.e. the values selected as the operating point for the torque on the one hand and the speed on the other hand are not changed.
Unter einem Einstellwert wird hier insbesondere ein Wert eines Betriebsparameters, insbesondere einer System- und/oder einer Stellgröße der Brennkraftmaschine verstanden, der eingestellt wird, um den jeweils vorgegebenen Sollwert, das heißt insbesondere je nach Schritt den Brennraumspitzendruck-Sollwert oder den Verbrennungsschwerpunkt-Sollwert, einzustellen. Der Einstellwert kann aber in einer Ausgestaltung des Verfahrens auch der jeweilige Sollwert selbst sein.A setting value is understood here to mean, in particular, a value of an operating parameter, in particular a system and / or a manipulated variable of the internal combustion engine, which is set in order to increase the respective specified setpoint value, i.e. in particular, depending on the step, the combustion chamber peak pressure setpoint value or the combustion focus setpoint value, to adjust. In one embodiment of the method, however, the setting value can also be the respective setpoint value itself.
Unter einem Verbrauchswert wird insbesondere ein momentaner Brennstoffverbrauch, insbesondere bezogen auf eine Zeiteinheit oder eine - gegebenenfalls virtuell errechnete - Strecke, verstanden.A consumption value is understood to mean, in particular, an instantaneous fuel consumption, in particular based on a unit of time or a route, possibly calculated virtually.
Unter einem Emissionswert wird hier insbesondere eine Schadstoffkonzentration oder Partikelkonzentration, insbesondere Stickoxidkonzentration oder Rußkonzentration, im Abgas verstanden. Besonders bevorzugt ist der Emissionswert eine Stickoxidkonzentration im Abgas.An emission value is understood here to mean, in particular, a pollutant concentration or particle concentration, in particular nitrogen oxide concentration or soot concentration, in the exhaust gas. The emission value is particularly preferably a nitrogen oxide concentration in the exhaust gas.
Unter einem sich jeweils ergebenden Verbrauchs- und/oder Emissionswert wird hier insbesondere ein solcher Verbrauchs- und/oder Emissionswert verstanden, der sich bei dem jeweils vorgegebenen Sollwert, das heißt je nach Schritt dem Brennraumspitzendruck-Sollwert oder dem Verbrennungsschwerpunkt-Sollwert, beziehungsweise bei dem jeweils eingestellten Einstellwert ergibt. Durch die jeweilige Speicherung des Einstellwerts, des Verbrauchswerts und/oder des Emissionswerts ergibt sich somit eine Zuordnung des Verbrauchswerts und/oder Emissionswerts zu dem jeweiligen Einstellwert und zugleich zu dem jeweiligen Sollwert.A consumption and / or emission value resulting in each case is understood here to mean, in particular, such a consumption and / or emission value which is at the respective specified setpoint, that is, depending on the step, the combustion chamber peak pressure setpoint or the combustion focus setpoint, or at the the set value results in each case. The respective storage of the setting value, the consumption value and / or the emission value thus results in an assignment of the consumption value and / or emission value to the respective setting value and at the same time to the respective target value.
Bei dem ersten Betriebsparameter, dem zweiten Betriebsparameter und dem dritten Betriebsparameter kann es sich grundsätzlich um den gleichen Betriebsparameter, aber auch um verschiedene Betriebsparameter handeln. Insbesondere werden bevorzugt in jedem Schritt des Verfahrens, insbesondere auch in jedem Veränderungsschritt, eine Mehrzahl von Betriebsparametern daraufhin überprüft, ob für diese Betriebsparameter vorgegebene Grenzwerte erreicht oder überschritten werden, wobei die schrittweise Veränderung des Sollwerts jeweils beendet und das Verfahren mit dem nächsten Verfahrensschritt fortgesetzt wird, wenn einer der betrachteten Betriebsparameter den ihm zugeordneten Grenzwert überschreitet. Insoweit sind der erste Betriebsparameter, der zweite Betriebsparameter und der dritte Betriebsparameter jeweils in den jeweiligen Verfahrensschritten diejenigen Betriebsparameter, die zeitlich zuerst den ihnen zugeordneten Grenzwert überschreiten. Entsprechend sind der erste vorbestimmte Grenzwert, der zweite vorbestimmte Grenzwert und der dritte vorbestimmte Grenzwert jeweils die den entsprechenden Betriebsparametern zugeordneten Grenzwerte. Dabei können der erste vorbestimmte Grenzwert, der zweite vorbestimmte Grenzwert und der dritte vorbestimmte Grenzwert auch Grenzwerte desselben Betriebsparameters sein.The first operating parameter, the second operating parameter and the third operating parameter can in principle be the same operating parameter, but also different operating parameters. In particular, in each step of the method, in particular in each change step, a plurality of operating parameters are checked to determine whether predetermined limit values are reached or exceeded for these operating parameters, the step-by-step change in the setpoint being terminated and the method being continued with the next method step if one of the operating parameters under consideration exceeds the limit value assigned to it. In this respect, the first operating parameter, the second operating parameter and the third operating parameter are in each case those operating parameters in the respective method steps which chronologically first exceed the limit value assigned to them. Correspondingly, the first predetermined limit value, the second predetermined limit value and the third predetermined limit value are each the limit values assigned to the corresponding operating parameters. The first predetermined limit value, the second predetermined limit value and the third predetermined limit value can also be limit values of the same operating parameter.
Dass ein Betriebsparameter jenseits eines Grenzwerts liegt bedeutet, dass der Grenzwert ausgehend von den zuvor im Betrieb der Brennkraftmaschine vorliegenden Werten für den Betriebsparameter transzendiert wird. Dass der Grenzwert in diesem Sinne transzendiert oder „überschritten“ wird bedeutet nicht zwingend, dass der jeweilige Betriebsparameter einen Wert annimmt, der größer ist als der zugeordnete Grenzwert, vielmehr bedeutet dies, dass der Grenzwert ausgehend von einem zulässigen Wertebereich für den Betriebsparameter in Richtung eines unzulässigen Wertebereichs für den Betriebsparameter überschritten wird. Dies kann gegebenenfalls auch bedeuten, dass der Betriebsparameter kleiner wird als der vorbestimmte Grenzwert, abhängig von dem jeweils betrachteten Betriebsparameter und Grenzwert.The fact that an operating parameter lies beyond a limit value means that the limit value is transcended on the basis of the values for the operating parameter that were previously present during operation of the internal combustion engine. The fact that the limit value is transcended or "exceeded" in this sense does not necessarily mean that the respective operating parameter assumes a value that is greater than the assigned limit value; impermissible value range for the operating parameter is exceeded. This can possibly also mean that the operating parameter becomes smaller than the predetermined limit value, depending on the particular operating parameter and limit value considered.
Unter einer Verschiebung des Verbrennungsschwerpunkts-Sollwerts „nach früh“ wird hier insbesondere verstanden, dass der Verbrennungsschwerpunkt zeitlich nach vorne oder zu kleineren Kurbelwellenwinkeln innerhalb eines Arbeitsspiels der Brennkraftmaschine verschoben wird. Entsprechend wird unter einer Verschiebung „nach spät“ verstanden, dass der Verbrennungsschwerpunkt zeitlich nach hinten oder zu größeren Kurbelwellenwinkeln innerhalb des Arbeitsspiels verschoben wird.A shift of the combustion focus setpoint “early” is understood here, in particular, to mean that the combustion focus is forward in time or is smaller Crankshaft angles is shifted within a working cycle of the internal combustion engine. Correspondingly, a shift “late” is understood to mean that the center of combustion is shifted backwards in time or to larger crankshaft angles within the work cycle.
Unter dem Verbrennungsschwerpunkt wird insbesondere ein Zeitpunkt oder ein Kurbelwellenwinkel verstanden, bei dem 50 % der eingesetzten Brennstoffmasse oder 50 % der in Form des Brennstoffs in einen Brennraum der Brennkraftmaschine eingebrachten chemischen Energie umgesetzt sind. Dass der Verbrennungsschwerpunkt nach früh verändert wird, bedeutet insbesondere, dass er relativ zu einer oberen Totpunktlage eines Kolbens der bevorzugt als Hubkolbenmotor ausgebildeten Brennkraftmaschine, die einen Kompressionstakt von einem Arbeitstakt trennt, und die auch als Zünd-OT bezeichnet wird, in Richtung eines früheren Zeitpunkts oder eines früheren Kurbelwellenwinkels verändert wird; insbesondere wird er näher an den Zünd-OT heranverlegt, wenn der Verbrennungsschwerpunkt zeitlich nach dem Zünd-OT liegt. Entsprechend bedeutet eine Veränderung des Verbrennungsschwerpunkts nach spät, dass der Verbrennungsschwerpunkt relativ zu dem Zünd-OT in Richtung eines späteren Zeitpunkts oder späteren Kurbelwellenwinkels verschoben wird, wobei er insbesondere weiter von dem Zünd-OT entfernt wird, wenn der Verbrennungsschwerpunkt zeitlich nach dem Zünd-OT liegt. Der Verbrennungsschwerpunkt ist typischerweise assoziiert mit einem Einspritzzeitpunkt, insbesondere Einspritzbeginn, insbesondere kann er durch Wahl des Einspritzzeitpunkts vorgegeben werden. Eine Verstellung des Verbrennungsschwerpunkts nach früh oder spät kann insbesondere durch Veränderung des Einspritzzeitpunkts bewirkt werden. Dabei korrespondiert eine Veränderung des Einspritzzeitpunkts nach früh oder spät in analoger Weise mit einer Veränderung des Verbrennungsschwerpunkts nach früh oder spät, wobei allerdings der Einspritzbeginn typischerweise vor dem Zünd-OT liegt. Somit bedeutet eine Veränderung des Einspritzbeginns nach früh eine Vergrößerung der Entfernung des Einspritzzzeitpunkts von dem Zünd-OT, wobei eine Veränderung des Einspritzbeginns nach spät eine Annäherung des Einspritzzeitpunkts an den Zünd-OT bedeutet.The combustion center of gravity is understood to mean, in particular, a point in time or a crankshaft angle at which 50% of the fuel mass used or 50% of the chemical energy introduced into a combustion chamber of the internal combustion engine in the form of the fuel is converted. The fact that the combustion center of gravity is changed towards an early stage means in particular that it moves towards an earlier point in time relative to a top dead center position of a piston of the internal combustion engine, which is preferably designed as a reciprocating piston engine, which separates a compression stroke from an operating stroke and which is also referred to as ignition TDC or an earlier crankshaft angle is changed; in particular, it is moved closer to the ignition TDC if the focus of combustion is after the ignition TDC. Correspondingly, a change in the center of combustion to late means that the center of combustion is shifted relative to ignition TDC in the direction of a later point in time or later crankshaft angle, in particular being further removed from ignition TDC if the combustion focus is after ignition TDC lies. The combustion center of gravity is typically associated with an injection time, in particular the start of injection; in particular, it can be specified by selecting the injection time. The center of combustion can be adjusted earlier or later, in particular, by changing the injection time. A change in the point of injection early or late corresponds in an analogous manner to a change in the combustion center of gravity to early or late, although the start of injection is typically before ignition TDC. Thus, an early change in the start of injection means an increase in the distance between the injection timing and ignition TDC, while a late change in the start of injection means that the injection timing is approaching ignition TDC.
Die Begriffe „Zeit“ und „Winkel“, letzteres im Sinne von Kurbelwellenwinkel, werden hier im Rahmen der vorliegenden technischen Lehre synonym verwendet. Wenn beispielsweise von einem Einlassventil-Schließzeitpunkt die Rede ist, ist insoweit stets insbesondere ein Einlassventil-Schließwinkel im Sinne des entsprechenden Kurbelwellenwinkels innerhalb eines Arbeitszyklus gemeint.The terms “time” and “angle”, the latter in the sense of crankshaft angle, are used synonymously here in the context of the present technical teaching. When, for example, an intake valve closing time is mentioned, what is meant is, in particular, an intake valve closing angle in the sense of the corresponding crankshaft angle within a working cycle.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Brennkraftmaschine vor dem Schritt a) und in den Schritten b) und d) jeweils für ein vorbestimmtes Zeitintervall unter konstanten Bedingungen betrieben wird. Dies ermöglicht jeweils eine Stabilisierung des Betriebs der Brennkraftmaschine unter den jeweiligen Betriebsbedingungen, wodurch gewährleistet wird, dass aussagekräftige Werte für das Kennfeld insbesondere unter Ausschluss transienter Effekte erhalten werden können.According to a further development of the invention, it is provided that the internal combustion engine is operated under constant conditions for a predetermined time interval before step a) and in steps b) and d). This enables the operation of the internal combustion engine to be stabilized under the respective operating conditions, which ensures that meaningful values can be obtained for the characteristic diagram, in particular with the exclusion of transient effects.
Ein konstanter Betrieb der Brennkraftmaschine bedeutet dabei insbesondere, dass zumindest eine Mehrzahl von Betriebsparametern, vorzugsweise alle Betriebsparameter der Brennkraftmaschine, konstant gehalten werden.Constant operation of the internal combustion engine means in particular that at least a plurality of operating parameters, preferably all operating parameters of the internal combustion engine, are kept constant.
Insbesondere werden bevorzugt vor dem Schritt a) sowie in den Schritten b) und d) jeweils ein Einlass-Luftdruck, der Brennraumspitzendruck-Sollwert und der Verbrennungsschwerpunkt-Sollwert konstant gehalten. Dabei stellen sich vorzugsweise konstante Werte für einen Brennraumdruckgradient und eine Abgastemperatur der Brennkraftmaschine ein.In particular, before step a) and in steps b) and d), an inlet air pressure, the combustion chamber peak pressure setpoint and the combustion focus setpoint are kept constant. In this case, constant values are preferably established for a combustion chamber pressure gradient and an exhaust gas temperature of the internal combustion engine.
Der Einlass-Luftdruck ist insbesondere ein stromaufwärts eines Einlassventils der Brennkraftmaschine anstehender Verbrennungsluftdruck, insbesondere ein Ladedruck.The intake air pressure is, in particular, a combustion air pressure that is present upstream of an intake valve of the internal combustion engine, in particular a boost pressure.
Der Einlass-Luftdruck wird vorzugsweise eingestellt, besonders bevorzugt geregelt, durch Ansteuerung eines Turbinenbypass-Durchtrittsquerschnitts, insbesondere eines Turbinenbypass-Klappenwinkels, als Stellgröße.The inlet air pressure is preferably set, particularly preferably regulated, by controlling a turbine bypass passage cross section, in particular a turbine bypass flap angle, as a manipulated variable.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Brennkraftmaschine auch nach dem Schritt e) für ein vorbestimmtes Zeitintervall unter konstanten Bedingungen betrieben wird. Auch hierbei ergibt sich vorteilhaft eine Stabilisierung des Laufs der Brennkraftmaschine, insbesondere unter Einstellung von Werten für den Brennraumdruckgradient und die Abgastemperatur.According to a further development of the invention, it is provided that the internal combustion engine is also operated after step e) for a predetermined time interval under constant conditions. This also advantageously results in a stabilization of the running of the internal combustion engine, in particular with the setting of values for the combustion chamber pressure gradient and the exhaust gas temperature.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in jedem der Schritte a) bis e) der Einlass-Luftdruck konstant gehalten wird. Insbesondere dies ermöglicht eine stabile, reproduzierbare und aussagekräftige Durchführung des Verfahrens.According to a further development of the invention, it is provided that the inlet air pressure is kept constant in each of steps a) to e). This in particular enables the method to be carried out in a stable, reproducible and meaningful manner.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in Schritt a) zusätzlich der Verbrennungsschwerpunkt-Sollwert konstant gehalten wird. Zusätzlich wird in den Schritten c) und e) der Brennraumspitzendruck-Sollwert konstant gehalten. Auch dies ermöglicht eine stabile, zuverlässige und reproduzierbare Durchführung des Verfahrens.According to a further development of the invention, it is provided that in step a) the combustion focus setpoint is also kept constant. In addition, the combustion chamber peak pressure setpoint is kept constant in steps c) and e). This also enables the method to be carried out in a stable, reliable and reproducible manner.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Betriebsparameter, der zweite Betriebsparameter und der dritte Betriebsparameter jeweils ausgewählt sind aus einer Gruppe, bestehend aus: Einem Brennraumspitzendruck, einem Einlassventil-Schließzeitpunkt, einem Verbrennungsschwerpunkt, einem Einspritzbeginn, einer Abgastemperatur, einem Brennraumdruckgradient und einem Brennstoffverbrauch. Insbesondere diese Betriebsparameter sind aussagekräftig und relevant für die Frage, wann die schrittweise Veränderung eines Sollwerts abgebrochen werden soll, insbesondere um einen sicheren Betrieb der Brennkraftmaschine gerade auch in Hinblick auf den Bauteilschutz zu gewährleisten. According to a development of the invention it is provided that the first operating parameter, the The second operating parameter and the third operating parameter are each selected from a group consisting of: a combustion chamber peak pressure, an intake valve closing time, a combustion focus, an injection start, an exhaust gas temperature, a combustion chamber pressure gradient and a fuel consumption. In particular, these operating parameters are meaningful and relevant to the question of when the step-by-step change in a setpoint should be terminated, in particular to ensure safe operation of the internal combustion engine, particularly with regard to component protection.
Bevorzugt wird zumindest eine Mehrzahl, vorzugsweise jeder der hier als Gruppenmitglieder genannten Betriebsparameter in jedem Schritt des Verfahrens, insbesondere in jedem Veränderungsschritt, auf Überschreiten eines zugeordneten Grenzwerts überwacht. Das schrittweise Verändern in den einzelnen Verfahrensschritten wird dabei stets dann abgebrochen, wenn ein zeitlich erster Betriebsparameter, ausgewählt aus den Gruppenmitgliedern, den ihm zugeordneten Grenzwert überschreitet.Preferably, at least a plurality, preferably each of the operating parameters mentioned here as group members, are monitored in each step of the method, in particular in each change step, for an assigned limit value being exceeded. The step-by-step change in the individual process steps is always terminated when a first operating parameter in terms of time, selected from the group members, exceeds the limit value assigned to it.
Es hat sich herausgestellt, dass in Schritt a) typischerweise die Abgastemperatur als erster Betriebsparameter den ihr zugeordneten Grenzwert überschreitet. Der erste vorbestimmte Grenzwert ist demnach typischerweise ein Abgastemperatur-Grenzwert, und der erste Betriebsparameter ist vorzugsweise die Abgastemperatur.It has been found that in step a) the exhaust gas temperature, as the first operating parameter, typically exceeds the limit value assigned to it. The first predetermined limit value is therefore typically an exhaust gas temperature limit value, and the first operating parameter is preferably the exhaust gas temperature.
Es hat sich herausgestellt, dass typischerweise in dem Schritt c) als erstes der Brennraumdruckgradient den ihm zugeordneten Grenzwert überschreitet. Der zweite Betriebsparameter ist somit bevorzugt der Brennraumdruckgradient, und der zweite vorbestimmte Grenzwert ist insbesondere ein Brennraumdruckgradient-Grenzwert.It has been found that typically in step c) the combustion chamber pressure gradient is the first to exceed the limit value assigned to it. The second operating parameter is thus preferably the combustion chamber pressure gradient, and the second predetermined limit value is, in particular, a combustion chamber pressure gradient limit value.
Es hat sich herausgestellt, dass in Schritt e) typischerweise zuerst der Brennstoffverbrauch den ihm zugeordneten Grenzwert überschreitet. Der dritte Betriebsparameter ist daher typischerweise der Brennstoffverbrauch, und der dritte vorbestimmte Grenzwert ist typischerweise ein Brennstoffverbrauch-Grenzwert.It has been found that in step e) the fuel consumption typically first exceeds the limit value assigned to it. The third operating parameter is therefore typically fuel consumption and the third predetermined limit value is typically a fuel consumption limit value.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in den Schritten a), c) und e) zusätzlich in jedem Veränderungsschritt jeweils ein Wert für mindestens einen Betriebsparameter gespeichert wird, wobei der mindestens eine Betriebsparameter ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus: Dem Brennraumspitzendruck, dem Einlassventil-Schließzeitpunkt, dem Verbrennungsschwerpunkt, dem Einspritzbeginn, der Abgastemperatur, dem Brennraumdruckgradient, und dem Brennstoffverbrauch. Somit ergibt sich insbesondere eine umfangreichen Bedatung des Kennfelds, sodass bei einem späteren Betrieb der Brennkraftmaschine zielgenau System- und Stellgrößen ausgewählt werden können, um die Vorgaben bezüglich der Emission und/oder des Brennstoffverbrauchs einzuhalten.According to a further development of the invention, it is provided that in steps a), c) and e) a value for at least one operating parameter is additionally stored in each change step, the at least one operating parameter being selected from a group consisting of: the combustion chamber peak pressure , the intake valve closing time, the center of combustion, the start of injection, the exhaust gas temperature, the combustion chamber pressure gradient, and the fuel consumption. In particular, this results in extensive data input to the characteristic field, so that when the internal combustion engine is later operated, system and manipulated variables can be selected in a targeted manner in order to comply with the specifications with regard to emissions and / or fuel consumption.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens ein zweiter Betriebspunkt in dem Kennfeld ausgewählt wird, wobei die Brennkraftmaschine in dem zweiten Betriebspunkt betrieben wird, und wobei die Schritte a) bis e) für den zweiten Betriebspunkt durchgeführt werden. Das hier vorgeschlagene Verfahren wird also in bevorzugter Ausgestaltung nicht nur für einen Betriebspunkt des Kennfelds durchgeführt, sondern zumindest für zwei Betriebspunkte.According to a further development of the invention, it is provided that at least one second operating point is selected in the map, the internal combustion engine being operated at the second operating point, and steps a) to e) being carried out for the second operating point. The method proposed here is therefore carried out in a preferred embodiment not only for one operating point of the characteristic diagram, but at least for two operating points.
Bevorzugt wird die Auswahl eines Betriebspunkts, das Betreiben der Brennkraftmaschine in dem ausgewählten Betriebspunkt und das Durchführen der Schritte a) bis e) für eine Mehrzahl von Betriebspunkten wiederholt. Auf diese Weise wird das Verfahren vorteilhaft für eine Vielzahl von Betriebspunkten in dem Kennfeld durchgeführt, sodass das Kennfeld auf einfache, effiziente und kostengünstige Weise in großem Umfang, vorzugsweise vollständig, bedatet wird.The selection of an operating point, the operation of the internal combustion engine at the selected operating point and the implementation of steps a) to e) are preferably repeated for a plurality of operating points. In this way, the method is advantageously carried out for a large number of operating points in the characteristic map, so that the characteristic map is data in a simple, efficient and inexpensive manner to a large extent, preferably completely.
In bevorzugter Ausgestaltung werden die Auswahl eines Betriebspunkts, das Betreiben der Brennkraftmaschine in dem ausgewählten Betriebspunkt und das Durchführen der Schritte a) bis e) für eine vorbestimmte Anzahl von Betriebspunkten wiederholt, wobei die vorbestimmte Anzahl von Betriebspunkten insbesondere durch einen vorbestimmten Prüfzyklus, beispielsweise den C1-Prüfzyklus nach ISO 8178 Teil 4, vorgegeben ist.In a preferred embodiment, the selection of an operating point, the operation of the internal combustion engine at the selected operating point and the implementation of steps a) to e) are repeated for a predetermined number of operating points, the predetermined number of operating points in particular by a predetermined test cycle, for example C1 -Test cycle according to ISO 8178
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Veränderung des Brennraumspitzendruck-Sollwerts in Schritt a) umgesetzt wird, indem der Einlassventil-Schließzeitpunkt verändert wird. Insoweit ist insbesondere der Einlassventil-Schließzeitpunkt in bevorzugter Ausgestaltung der Einstellwert in dem Schritt a).According to a development of the invention, it is provided that the change in the combustion chamber peak pressure setpoint is implemented in step a) by changing the point in time when the inlet valve closes. In this respect, in particular the inlet valve closing time is, in a preferred embodiment, the setting value in step a).
Alternativ oder zusätzlich wird die Veränderung des Verbrennungsschwerpunkt-Sollwerts in den Schritten c) und e) umgesetzt, indem ein Einspritzbeginn verändert wird. Insoweit ist der Einspritzbeginn gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Einstellwert in den Schritten c) und e).As an alternative or in addition, the change in the setpoint value for the focus of combustion is implemented in steps c) and e) by changing the start of injection. In this respect, according to a preferred embodiment, the start of injection is the setting value in steps c) and e).
Die hier vorgeschlagenen Betriebsparameter beziehungsweise Stellgrößen sind jeweils besonders geeignet zur Einstellung der entsprechenden Sollwerte.The operating parameters or manipulated variables proposed here are each particularly suitable for setting the corresponding setpoint values.
Die Aufgabe wird schließlich auch gelöst, indem ein Steuergerät zur Steuerung eines Prüfstands für die Brennkraftmaschine geschaffen wird, wobei das Steuergerät eingerichtet ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens. In Zusammenhang mit dem Steuergerät ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden.Finally, the task is also achieved by adding a control unit to control a test bench is created for the internal combustion engine, the control unit being set up to carry out the method according to the invention or one of the previously described embodiments of the method. In connection with the control device, there are in particular the advantages that have already been explained in connection with the method.
Das hier vorgeschlagene Steuergerät ist ein Prüfstands-Steuergerät, das eingerichtet ist zur Steuerung des Prüfstands. Davon zu unterscheiden ist ein jeweils zu bedatendes Steuergerät für den Betrieb der Brennkraftmaschine, das im Unterschied zu dem Prüfstands-Steuergerät auch als Brennkraftmaschinen-Steuergerät bezeichnet wird.The control device proposed here is a test bench control device which is set up to control the test bench. This is to be distinguished from a control device for the operation of the internal combustion engine, which, in contrast to the test bench control device, is also referred to as an internal combustion engine control device.
Die relevanten Kennfelder werden insbesondere mithilfe des Prüfstands-Steuergeräts bedatet. Die derart bedateten Kennfelder werden dann später in dem Brennkraftmaschinen-Steuergerät zum Betrieb der Brennkraftmaschine verwendet.The relevant characteristic diagrams are in particular calibrated with the aid of the test bench control unit. The characteristic fields with data in this way are then used later in the internal combustion engine control unit to operate the internal combustion engine.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Prüfstands für eine Brennkraftmaschine mit einem Ausführungsbeispiel eines Steuergeräts, und -
2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Verfahrens in Form eines Flussdiagramms.
-
1 a schematic representation of an embodiment of a test stand for an internal combustion engine with an embodiment of a control device, and -
2 a schematic representation of an embodiment of the method in the form of a flowchart.
Die Brennkraftmaschine
Dem Einlassventil
Dem Brennraum
Dem Einlasspfad
Dem Brennraum
Dem Auslasspfad
Die Brennkraftmaschine
Das Steuergerät
Zunächst wird im Rahmen des Verfahrens ein erster Betriebspunkt in dem Kennfeld ausgewählt, und die Brennkraftmaschine
Dabei wird im Start des Verfahrens, in einer Phase
Die Initialwerte für den Einlass-Luftdruck-Sollwert p5,soll, den Brennraumspitzendruck-Sollwert pmax,soll und den Verbrennungsschwerpunkt-Sollwert phi50,soll können insbesondere fest vorgegeben sein oder nach geeigneten Kriterien zu Beginn des Verfahrens ausgewählt werden. Es ist auch möglich, dass diese Werte durch einen Prüfstandsfahrer manuell vorgegeben werden.The initial values for the inlet air pressure setpoint p5, setpoint, the combustion chamber peak pressure setpoint pmax, setpoint, and the combustion focus setpoint value phi50, setpoint can in particular be fixed or selected according to suitable criteria at the beginning of the method. It is also possible for these values to be specified manually by a test bench driver.
Das Verfahren wird dann nach dem vorbestimmten Zeitintervall für die Phase
Für jeden Veränderungsschritt wird dabei geprüft, ob einer der folgenden Betriebsparameter einen ihm zugeordneten vorbestimmten Grenzwert transzendiert, insbesondere ob der Brennraumspitzendruck pmax einen vorbestimmten Brennraumspitzendruck-Grenzwert pmax,max überschreitet, ob der Einlassventil-Schließzeitpunkt phiES einen frühesten, insoweit minimalen Einlassventil-Schließzeitpunkt phiES,min unterschreitet, ob die Abgastemperatur TAbgas einen vorbestimmten Abgastemperatur-Grenzwert TAbgas,max überschreitet, und ob der Brennraumdruckgradient dp/dt einen vorbestimmten Brennraumdruckgradient-Grenzwert dp/dt,max überschreitet.For each change step, it is checked whether one of the following operating parameters transcends a predetermined limit value assigned to it, in particular whether the combustion chamber peak pressure pmax exceeds a predetermined combustion chamber peak pressure limit value pmax, max, whether the intake valve closing time phiES is an earliest, in this respect minimum intake valve closing time phiES, min falls below whether the exhaust gas temperature TAbgas exceeds a predetermined exhaust gas temperature limit value TAbgas, max, and whether the combustion chamber pressure gradient dp / dt exceeds a predetermined combustion chamber pressure gradient limit value dp / dt, max.
Die Veränderung des Brennraumspitzendruck-Sollwerts pmax,soll wird solange fortgesetzt, bis ein erster Betriebsparameter dieser Betriebsparameter jenseits des ihm zugeordneten ersten vorbestimmten Grenzwerts liegt. Für jeden Veränderungsschritt wird dabei ein jeweiliger Einstellwert für den Brennraumspitzendruck-Sollwert pmax,soll, d.h. der Brennraumspitzendruck-Sollwert pmax,soll selbst und/oder der entsprechende Einlassventil-Schließzeitpunkt phiES, vorzugsweise beide, gespeichert, außerdem wird für jeden Veränderungsschritt ein sich jeweils ergebender momentaner Verbrauchswert be sowie wenigstens ein Emissionswert, hier insbesondere eine Stickoxidkonzentration [NOx] im Abgas gespeichert. Außerdem werden bevorzugt für jeden Veränderungsschritt die Abgastemperatur TAbgas und der Brennraumdruckgradient dp/dt gespeichert.The change in the combustion chamber peak pressure setpoint pmax, soll is continued until a first operating parameter of this operating parameter is beyond the first predetermined limit value assigned to it. For each change step, a respective setting value for the combustion chamber peak pressure setpoint pmax, soll, i.e. the combustion chamber peak pressure setpoint pmax, soll itself and / or the corresponding inlet valve closing time phiES, preferably both, is stored; instantaneous consumption value be and at least one emission value, here in particular a nitrogen oxide concentration [NOx], stored in the exhaust gas. In addition, the exhaust gas temperature TAbgas and the combustion chamber pressure gradient dp / dt are preferably stored for each change step.
In diesem ersten Schritt a), also in Phase
Das Verfahren wird nun gemäß
Nach Ablauf des vorbestimmten Zeitintervalls für Schritt b) wird das Verfahren in einer Phase
Zugleich werden in jedem Veränderungsschritt die Betriebsparameter für Verbrennungsschwerpunkt phi50, Einspritzbeginn BOI, Abgastemperatur TAbgas und Brennraumdruckgradient dp/dt auf Transzendierung eines ihnen jeweils zugeordneten Grenzwerts überwacht. Dabei wird hier insbesondere überwacht, ob der Verbrennungsschwerpunkt phi50 einen ihm zugeordneten frühesten Verbrennungsschwerpunkt-Grenzwert oder minimalen Verbrennungsschwerpunkt-Grenzwert phi50,min unterschreitet, oder ob der Einspritzbeginn BOI einen ihm zugeordneten frühesten Einspritzbeginn oder Einspritzbeginn-Grenzwert BOI,min unterschreitet.At the same time, in each change step, the operating parameters for combustion focus phi50, start of injection BOI, exhaust gas temperature TAbgas and combustion chamber pressure gradient dp / dt are monitored for transcending a limit value assigned to them in each case. In particular, it is monitored here whether the combustion focus phi50 falls below an earliest combustion focus limit value or minimum combustion focus limit value phi50, min assigned to it, or whether the start of injection BOI falls below an earliest start of injection or start of injection limit value BOI, min assigned to it.
Die schrittweise Veränderung des Verbrennungsschwerpunkt-Sollwerts phi50,soll wird beendet, wenn ein zweiter Betriebsparameter erstmals jenseits eines zweiten vorbestimmten Grenzwerts liegt. Bei dem Schritt c) überschreitet voraussichtlich zuerst der Brennraumdruckgradient dp/dt den ihm zugeordneten Brennraumdruckgradient-Grenzwert dp/dt,max.The step-by-step change in the combustion focus setpoint value phi50, setpoint is ended when a second operating parameter is for the first time beyond a second predetermined limit value. In step c), the combustion chamber pressure gradient dp / dt is expected to first exceed the combustion chamber pressure gradient limit value dp / dt, max.
In diesem Fall wird das Verfahren in dem Schritt d) fortgesetzt, wobei die Phase
Der Betrieb der Brennkraftmaschine
Das Verfahren wird dann gemäß
Nach Ablauf des vorbestimmten Zeitintervalls für Schritt d) wird das Verfahren nun in Schritt e), hier als Phase
Dabei werden nun der Einlass-Luftdruck-Sollwert p5,soll und der Brennraumspitzendruck-Sollwert pmax,soll konstant gehalten, wobei für den Brennraumspitzendruck-Sollwert pmax,soll wiederum der in Phase 1/Schritt a) erreichte Wert verwendet wird.The inlet air pressure setpoint p5, soll and the combustion chamber peak pressure setpoint pmax, soll are now kept constant, the value achieved in
Der Verbrennungsschwerpunkt-Sollwert phi50,soll wird schrittweise nach spät verschoben, indem als Stellgröße der Einspritzbeginn BOI nach spät verschoben wird. Die sich in jedem Veränderungsschritt ergebenden Werte des Verbrennungsschwerpunkt-Sollwerts phi50,soll und/oder des Einspritzbeginns BOI, vorzugsweise beide, werden gespeichert, außerdem der Verbrauchswert be und der Emissionswert, hier die Stickoxidkonzentration [NOx], sowie bevorzugt außerdem die Abgastemperatur TAbgas und der Brennraumdruckgradient dp/dt.The combustion focus setpoint phi50, setpoint is gradually shifted to late by shifting the start of injection BOI to late as a manipulated variable. The values of the combustion focus setpoint phi50, soll and / or the start of injection BOI, preferably both, resulting in each change step, are stored, as well as the consumption value be and the emission value, here the nitrogen oxide concentration [NOx], and preferably also the exhaust gas temperature TAbgas and der Combustion chamber pressure gradient dp / dt.
Die Spätverschiebung wird wiederum so lange fortgesetzt, bis ein dritter Betriebsparameter jenseits eines dritten vorbestimmten Grenzwerts liegt, wobei nun als Betriebsparameter überwacht werden: Der Verbrennungsschwerpunkt phi50, der Einspritzbeginn BOI, die Abgastemperatur TAbgas, der Brennraumdruckgradient dp/dt und der Verbrauchswert be.The delayed shift is continued until a third operating parameter lies beyond a third predetermined limit value, the following operating parameters now being monitored: The combustion focus phi50, the start of injection BOI, the exhaust gas temperature TAbgas, the combustion chamber pressure gradient dp / dt and the consumption value be.
Dabei wird insbesondere überwacht, ob der Verbrennungsschwerpunkt phi50 einen ihm zugeordneten spätesten Verbrennungsschwerpunkt-Grenzwert oder maximalen Verbrennungsschwerpunkt phi50,max überschreitet, ob der Einspritzbeginn BOI einen ihm zugeordneten spätesten Einspritzbeginn oder maximalen Einspritzbeginn-Grenzwert BOI,max überschreitet, und ob der Verbrauchswert be einen ihm zugeordneten maximalen Verbrauchswert oder Verbrauchswert-Grenzwert be,max überschreitet.In particular, it is monitored whether the combustion focus phi50 exceeds a latest combustion focus limit value or maximum combustion focus phi50, max assigned to it, whether the injection start BOI exceeds a latest injection start or maximum injection start limit value BOI, max assigned to it, and whether the consumption value for one of it assigned maximum consumption value or consumption value limit value be, max exceeds.
In diesem Fall überschreitet voraussichtlich zuerst der Verbrauchswert be den ihm zugeordneten Verbrauchswert-Grenzwert be,max.In this case, the consumption value will probably first exceed the consumption value limit value be assigned to it, max.
In diesem Fall endet Phase
Das Verfahren wird nunmehr gemäß
Nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitintervalls für Phase
Wie bereits ausgeführt, wird dieser Verfahrensablauf nun bevorzugt wiederholt für weitere Betriebspunkte, insbesondere für Betriebspunkte eines vorbestimmten Prüfzyklus.As already stated, this method sequence is now preferably repeated for further operating points, in particular for operating points of a predetermined test cycle.
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