DE112014001724B4 - Method and system for controlling an internal combustion engine - Google Patents

Method and system for controlling an internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
DE112014001724B4
DE112014001724B4 DE112014001724.8T DE112014001724T DE112014001724B4 DE 112014001724 B4 DE112014001724 B4 DE 112014001724B4 DE 112014001724 T DE112014001724 T DE 112014001724T DE 112014001724 B4 DE112014001724 B4 DE 112014001724B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
combustion
during
temperature
fuel
injection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE112014001724.8T
Other languages
German (de)
Other versions
DE112014001724T5 (en
Inventor
Ola Stenlåås
Kenan Muric
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Scania CV AB
Original Assignee
Scania CV AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scania CV AB filed Critical Scania CV AB
Publication of DE112014001724T5 publication Critical patent/DE112014001724T5/en
Application granted granted Critical
Publication of DE112014001724B4 publication Critical patent/DE112014001724B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/025Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining temperatures inside the cylinder, e.g. combustion temperatures
    • F02D35/026Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining temperatures inside the cylinder, e.g. combustion temperatures using an estimation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/023Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402Multiple injections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1433Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a model or simulation of the system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D41/1406Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method with use of a optimisation method, e.g. iteration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809Common rail control systems
    • F02D41/3827Common rail control systems for diesel engines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors (101), wobei der Verbrennungsmotor (101) wenigstens einen Brennraum (201) und Elemente (202) für die Zufuhr von Kraftstoff zum Brennraum (201) umfasst, wobei die Verbrennung im Brennraum (201) in Verbrennungstakten erfolgt, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass:- während eines ersten Teils eines ersten Verbrennungstakts mit einem ersten Sensorelement (206) ein erster Parameterwert bestimmt wird, der eine physikalische Größe für die Verbrennung im Brennraum (201) darstellt,- auf der Basis des ersten Parameterwerts die Verbrennung während eines folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts gesteuert wird, so dass bei der Steuerung die Verbrennung während des folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts in Bezug auf eine resultierende Temperatur bei der folgenden Verbrennung gesteuert wird,- auf der Basis des ersten Parameterwerts das Schätzen einer Darstellung einer bei einer Verbrennung resultierenden Temperatur (T) und/oder Temperaturänderung während des folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts nach dem ersten Teil des ersten Verbrennungstakts, und- auf der Basis der geschätzten resultierenden Temperatur (T) und/oder Temperaturänderung das Steuern der Verbrennung während des folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts.Method for controlling an internal combustion engine (101), the internal combustion engine (101) comprising at least one combustion chamber (201) and elements (202) for supplying fuel to the combustion chamber (201), the combustion in the combustion chamber (201) taking place in combustion cycles, the method being characterized in that: during a first part of a first combustion cycle with a first sensor element (206) a first parameter value is determined which represents a physical quantity for the combustion in the combustion chamber (201), - on the basis of the first Parameter value, the combustion is controlled during a subsequent part of the first combustion stroke, so that the controller controls the combustion during the following part of the first combustion stroke with respect to a resulting temperature in the subsequent combustion, - based on the first parameter value, estimating one Representation of a temperature (T) un during combustion d / or temperature change during the following part of the first combustion stroke after the first part of the first combustion stroke, and - based on the estimated resulting temperature (T) and / or temperature change, controlling the combustion during the following part of the first combustion stroke.

Description

Gebiet der ErfindungField of the Invention

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbrennungsmotoren und insbesondere ein Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors gemäß der Einleitung zu Anspruch 1. Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein System und ein Fahrzeug sowie ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt, die das Verfahren gemäß der Erfindung implementieren.The present invention relates to internal combustion engines and in particular to a method for controlling an internal combustion engine according to the introduction to claim 1. The present invention also relates to a system and a vehicle as well as a computer program and a computer program product which implement the method according to the invention.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Da für den Staat Verschmutzung und Luftqualität zunehmend eine Rolle spielen, wurden in vielen Ländern Emissionsnormen und -richtlinien für Abgase von Verbrennungsmotoren erlassen.As pollution and air quality play an increasingly important role for the state, emission standards and guidelines for exhaust gases from internal combustion engines have been issued in many countries.

Diese Emissionsrichtlinien bestehen häufig in Anforderungen, die zulässige Grenzen für Abgasemissionen von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor definieren. Beispielsweise bestehen häufig Vorschriften für Stickoxide (NOx), Kohlenwasserstoffe (KW) und Kohlenmonoxid (CO). Diese Emissionsrichtlinien können beispielsweise auch das Vorhandensein von Partikeln in Abgasemissionen zum Gegenstand haben.These emission guidelines often consist of requirements that define permitted limits for exhaust emissions from vehicles with internal combustion engines. For example, there are often regulations for nitrogen oxides (NO x ), hydrocarbons (KW) and carbon monoxide (CO). These emission guidelines can also include the presence of particles in exhaust emissions, for example.

Um diese Emissionsrichtlinien zu erfüllen, werden die von der Verbrennung des Verbrennungsmotors erzeugten Abgase behandelt (gereinigt). Beispielsweise kann ein sogenannter katalytischer Reinigungsprozess verwendet werden, so dass Abgasreinigungsanlagen in beispielsweise Fahrzeugen und anderen Fortbewegungsmitteln üblicherweise einen oder mehrere Katalysatoren und/oder andere Komponenten umfassen. Beispielsweise umfassen die Abgasbehandlungsanlagen in Fahrzeugen mit einem Dieselmotor häufig Partikelfilter.In order to comply with these emission guidelines, the exhaust gases generated by the combustion of the internal combustion engine are treated (cleaned). For example, a so-called catalytic cleaning process can be used, so that exhaust gas cleaning systems in, for example, vehicles and other means of transportation usually comprise one or more catalysts and / or other components. For example, the exhaust gas treatment systems in vehicles with a diesel engine often include particle filters.

Das Vorkommen von unerwünschten Stoffen im Abgasstrom vom Verbrennungsmotor wird in einem großen Umfang durch den Verbrennungsprozess im Brennraum des Verbrennungsmotors verursacht, wenigstens teilweise abhängig von der in der Verbrennung verbrauchten Kraftstoffmenge. Aus diesem Grund und weil die Wirtschaftlichkeit insbesondere von Schwerlastfahrzeugen von der Menge des verbrauchten Kraftstoffs abhängt, werden große Bemühungen unternommen, die Verbrennung von Verbrennungsmotoren effizienter zu gestalten, um Emissionen und Kraftstoffverbrauch zu senken.The occurrence of undesirable substances in the exhaust gas flow from the internal combustion engine is caused to a large extent by the combustion process in the combustion chamber of the internal combustion engine, at least in part depending on the amount of fuel consumed in the combustion. For this reason and because the economy of heavy goods vehicles in particular depends on the amount of fuel consumed, great efforts are being made to make the combustion of internal combustion engines more efficient in order to reduce emissions and fuel consumption.

Dokument DE 100 32 232 A1 offenbart einen Selbstzündungsmotor und ein Steuerverfahren desselben, bei dem eine kalte Flamme vor der Verbrennung des Kraftstoffs im Brennraum erzeugt wird. Um eine Kaltflamme zu erzeugen, kann es notwendig sein, die Anfangstemperatur des Gemisches anzuheben. Durch ein Zylinderinnenzustandsschätzmodell wird ein Zylinderinnendruck und eine Zylinderinnentemperatur vor dem Beginn einer Verdichtung geschätzt und mit einem Soll-Zylinderinnenzustand verglichen. Die Differenz wird durch Steuerung der Abgasrückführung korrigiert.document DE 100 32 232 A1 discloses a compression ignition engine and a control method thereof in which a cold flame is generated prior to the combustion of the fuel in the combustion chamber. In order to generate a cold flame, it may be necessary to raise the initial temperature of the mixture. A cylinder internal pressure and a cylinder temperature before the start of compression are estimated by a cylinder internal state estimation model and compared with a target cylinder internal state. The difference is corrected by controlling the exhaust gas recirculation.

Dokument DE 11 2008 000 687 T5 offenbart einen Druck- bzw. Geräuschsensor innerhalb bzw. nahe eines Verbrennungsraums. Wenn während des Verbrennungsvorgangs ein erwarteter Druck oder ein erwartetes Geräusch nicht auftreten, kann die Einspritzung des Kraftstoffs angepasst werden, sodass der Druck oder das Geräusch während des Rests des laufenden Verbrennungsvorgangs in Richtung zu den gewünschten Werten geführt wird.document DE 11 2008 000 687 T5 discloses a pressure or noise sensor within or near a combustion chamber. If an expected pressure or noise does not occur during the combustion process, the injection of the fuel can be adjusted so that the pressure or the noise is guided towards the desired values during the rest of the ongoing combustion process.

Dokument DE 10 2008 000 012 A1 offenbart eine Verbrennungsratenbestimmungseinrichtung, die durch einen wiederholten experimentellen Trial-and-Error-Prozess eine Verbrennungsrate bestimmt. Diese korrespondiert zu dem Verhältnis aus Zielwärmeerzeugungsmenge, die eine geschätzte, ideale Wärmemenge ist, die von einer Kraftstoffzufuhr erzeugt werden soll, und einer tatsächlichen Wärmeerzeugungsmenge des zugeführten Kraftstoffs.document DE 10 2008 000 012 A1 discloses a burn rate determiner that determines a burn rate through a repeated experimental trial and error process. This corresponds to the ratio of the target heat generation amount, which is an estimated ideal heat amount to be generated by a fuel supply, and an actual heat generation amount of the supplied fuel.

Dokument DE 10 2006 044 866 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung, wobei ein Einspritzsignal für einen Injektor erzeugt wird. Dabei werden Daten des momentanen Arbeitspunktes aus einem Sollwertkennfeld ausgelesen, durch Daten aus einem Korrekturkennfeld korrigiert und durch einen A/D-Wandler in das Einspritzsignal umgewandelt, sodass ein Injektor eine erste Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum vornimmt. Der Ist-Wert des Brennbeginns wird mit dem Sollwertkennfeld verglichen und eine Abweichung in das Korrekturkennfeld addiert. Die Daten können nun für einen späteren Einspritzvorgang verwendet werden.document DE 10 2006 044 866 A1 discloses a method and an apparatus wherein an injection signal is generated for an injector. Data of the current operating point are read from a setpoint map, corrected by data from a correction map and converted into the injection signal by an A / D converter, so that an injector makes a first injection of fuel into the combustion chamber. The actual value of the start of burning is compared with the setpoint map and a deviation is added to the correction map. The data can now be used for a later injection process.

Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zum Steuern eines Verbrennungsmotors. Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren nach Anspruch 1 erfüllt. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung ein System zum Steuern eines Verbrennungsmotors bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein System nach Anspruch 35 gelöst. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung ein Computerprogramm bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein Computerprogramm nach Anspruch 33 gelöst. Ferner ist es Aufgabe ein Computerprogrammprodukt bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 34 gelöst. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung ein Fahrzeug bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeug nach Anspruch 37 gelöst.An object of the present invention is to provide a method for controlling an internal combustion engine. This object is achieved with a method according to claim 1. Furthermore, it is an object of the invention to provide a system for controlling an internal combustion engine. This object is achieved by a system according to claim 35. Furthermore, it is an object of the invention to provide a computer program. This object is achieved by a computer program according to claim 33. It is also an object to provide a computer program product. This object is achieved by a computer program product according to claim 34. In addition, it is an object of the invention to provide a vehicle. This object is achieved by a vehicle according to claim 37.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors, wobei der Verbrennungsmotor wenigstens einen Brennraum und Elemente für die Zufuhr von Kraftstoff zum Brennraum umfasst, wobei die Verbrennung im Brennraum in Verbrennungstakten erfolgt.The present invention relates to a method for controlling an internal combustion engine, the internal combustion engine comprising at least one combustion chamber and elements for supplying fuel to the combustion chamber, the combustion in the combustion chamber taking place in combustion cycles.

Während eines ersten Teils eines ersten Verbrennungstakts wird mit einem ersten Sensorelement ein erster Parameterwert bestimmt, der eine physikalische Größe in Bezug auf die Verbrennung im Brennraum darstellt, und

  • - auf der Basis des ersten Parameterwerts wird die Verbrennung während des folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts gesteuert, wobei während der Steuerung die Verbrennung während des folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts in Bezug auf eine Darstellung einer resultierenden Temperatur bei der folgenden Verbrennung wie der Temperatur bei EVO, das heißt einem Öffnen der Abgasventile nach der Verbrennung während des Verbrennungstakts gesteuert wird.
During a first part of a first combustion cycle, a first parameter value is determined with a first sensor element, which parameter represents a physical quantity in relation to the combustion in the combustion chamber, and
  • on the basis of the first parameter value, the combustion is controlled during the following part of the first combustion stroke, wherein during the control the combustion during the following part of the first combustion stroke with respect to a representation of a resultant temperature in the following combustion like the temperature in EVO, that is, an opening of the exhaust valves after the combustion is controlled during the combustion stroke.

Wie zuvor erwähnt hat die Effizienz des Verbrennungsmotors eine starke Einwirkung auf die Gesamtwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs insbesondere bei Schwerlastfahrzeugen. Aus diesem Grund ist es häufig wünschenswert, dass die Verbrennung auf eine Weise gesteuert wird, die eine möglichst effiziente Verbrennung gewährleistet.As previously mentioned, the efficiency of the internal combustion engine has a strong impact on the overall economy of the vehicle, especially in heavy-duty vehicles. For this reason, it is often desirable to control combustion in a manner that ensures combustion is as efficient as possible.

Zusätzlich kann die Verbrennung des Verbrennungsmotors in Bezug auf die gewünschten Abgasmerkmale während der Behandlung in der folgenden Abgasanlage gesteuert werden. Beispielsweise können der Zündzeitpunkt und/oder die Menge des eingespritzten Kraftstoffs gesteuert werden, um den Verlauf der Verbrennung und somit die Temperatur und/oder die Zusammensetzung des Abgasstroms zu beeinflussen. Beispielsweise kann in bestimmten Fällen eine höhere Abgastemperatur auf Kosten der Effizienz des Verbrennungsmotors wünschenswert sein, um eine gewünschte Funktion von einer oder mehreren Komponenten der Nachbehandlungsanlage zu erzielen. Es kann auch der Fall sein, dass die Gesamteffizienz einschließlich Abgasnachbehandlung auch im Fall einer Verschlechterung der Effizienz des Verbrennungsmotors beispielsweise aufgrund geringerem Verbrauch von Reduktionsmittel, beispielsweise von Harnstoff, mit dem Nachteil einer erhöhten Kraftstoffzufuhr verbessert werden kann. In bestimmten Situationen kann eine Verschlechterung der Gesamteffizienz ebenfalls akzeptabel sein, um beispielsweise einen gewünschten Zustand in der Nachbehandlungsanlage zu erzielen.In addition, the combustion of the internal combustion engine can be controlled in relation to the desired exhaust gas characteristics during the treatment in the following exhaust system. For example, the ignition timing and / or the amount of fuel injected can be controlled in order to influence the course of the combustion and thus the temperature and / or the composition of the exhaust gas flow. For example, in certain cases, a higher exhaust gas temperature may be desirable at the expense of the efficiency of the internal combustion engine in order to achieve a desired function of one or more components of the aftertreatment system. It may also be the case that the overall efficiency, including exhaust gas aftertreatment, can also be improved in the event of a deterioration in the efficiency of the internal combustion engine, for example due to the lower consumption of reducing agent, for example urea, with the disadvantage of an increased fuel supply. In certain situations, deterioration in overall efficiency may also be acceptable, for example to achieve a desired condition in the aftertreatment system.

Die vorliegende Erfindung betrifft das Steuern des Verbrennungsprozesses, wobei ein laufender Fortschritt des Verbrennungstakts während der laufenden Verbrennung zum Erzielen eines gewünschten Ergebnisses der Verbrennung gesteuert werden kann. Insbesondere wird der Fortschritt der Verbrennung in Bezug auf eine resultierende Temperatur während der Verbrennung gesteuert. Diese resultierende Temperatur kann aus einer resultierenden Durchschnittstemperatur des Gases im Brennraum am Ende des Verbrennungstakts bestehen. Die Regelung gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch Bestimmen eines Parameterwerts, der eine physikalische Größe während der Verbrennung, beispielsweise ein im Brennraum herrschender Druck, darstellt, während eines ersten Teils eines Verbrennungstakts erzielt werden.The present invention relates to controlling the combustion process, wherein an ongoing progress of the combustion stroke can be controlled during the ongoing combustion to achieve a desired result of the combustion. In particular, the progress of the combustion is controlled with respect to a resulting temperature during the combustion. This resulting temperature can consist of a resulting average temperature of the gas in the combustion chamber at the end of the combustion cycle. The control according to the present invention can be achieved during a first part of a combustion cycle by determining a parameter value, which represents a physical quantity during the combustion, for example a pressure prevailing in the combustion chamber.

Auf der Basis dieses Parameterwerts, beispielsweise des herrschenden Drucks, wird anschließend die Verbrennung während eines folgenden Teils des Verbrennungstakts gesteuert, so dass die Verbrennung in Bezug auf eine Temperatur für den Verbrennungsprozess gesteuert wird.Based on this parameter value, for example the prevailing pressure, the combustion is then controlled during a subsequent part of the combustion stroke, so that the combustion is controlled in relation to a temperature for the combustion process.

Durch diese Vorgehensweise können die gewünschten Abgas- und/oder Verbrennungsmerkmale während der Verbrennung erzielt werden. Beispielsweise kann es wünschenswert sein, dass die Abgastemperatur einen bestimmten Wert beim Verlassen des Motors aufweist. Die Verbrennung kann somit auf eine gewünschte resultierende Abgastemperatur zum Zeitpunkt des Öffnens der Abgasventile gesteuert werden, so dass ein Abgasstrom mit einer sehr genauen und gewünschten Temperatur erzielt werden kann. Dies kann beispielsweise wünschenswert sein, um gewünschte Merkmale wie eine gewünschte Temperatur und/oder gewünschte chemische Reaktionen in Abgasbehandlungskomponenten der Abgasanlage zu erzielen.This procedure allows the desired exhaust gas and / or combustion characteristics to be achieved during the combustion. For example, it may be desirable for the exhaust gas temperature to have a certain value when leaving the engine. The combustion can thus be controlled to a desired resulting exhaust gas temperature at the time the exhaust valves are opened, so that an exhaust gas flow with a very precise and desired temperature can be achieved. This can be desirable, for example, in order to achieve desired features such as a desired temperature and / or desired chemical reactions in exhaust gas treatment components of the exhaust system.

Beispielsweise kann eine Beziehung zwischen einer entsprechenden Komponente in der Nachbehandlungsanlage, beispielsweise ein SCR-Katalysator, und der Temperatur des Abgasstroms beim Verlassen des Zylinders bestimmt werden, so dass eine Zuordnung in Bezug auf die Temperaturänderung des Abgasstroms vom Zylinder beispielsweise zum SCR-Katalysator erfolgen kann und die Zuordnung angewendet werden kann, um eine während der Verbrennung resultierende gewünschte Abgastemperatur zu bestimmen, die anschließend voraussichtlich zu einer gewünschten Temperatur beispielsweise am SCR-Katalysator führt. Alternativ kann beispielsweise eine Tabelle mit beispielsweise der Umgebungstemperatur, einer oder mehreren Temperaturen in der Nachbehandlungsanlage und einer resultierenden Temperatur bei der Verbrennung verwendet werden, so dass ein Referenzwert bei der Verbrennung durch Tabellenabfrage bestimmt werden kann.For example, a relationship between a corresponding component in the aftertreatment system, for example an SCR catalytic converter, and the temperature of the exhaust gas flow when leaving the cylinder can be determined, so that an association can be made with respect to the temperature change in the exhaust gas flow from the cylinder, for example, to the SCR catalytic converter and the assignment can be used to determine a desired exhaust gas temperature resulting during the combustion, which is then likely to lead to a desired temperature, for example on the SCR catalytic converter. Alternatively, for example, a table with, for example, the ambient temperature, one or more temperatures in the aftertreatment system and a resulting temperature during the combustion can be used, so that a reference value during the combustion can be determined by querying the table.

Alternativ kann der Verbrennungstakt in Bezug auf die Temperaturänderung geregelt werden, die der Verbrennungsprozess während der Verbrennung durchläuft, das heißt die Verbrennung wird auf der Basis der Änderung des Brennraumtemperatur während der Verbrennung, das heißt nicht ausschließlich In Richtung auf eine Endtemperatur, gesteuert und kann beispielsweise im Rahmen des Möglichen zum Einhalten einer geeigneten Temperaturkurve gebracht werden, so dass diese Temperaturänderung durch Beeinflussen der Verbrennung während eines laufenden Verbrennungstakts gesteuert wird, so dass eine gewünschte Temperaturänderung während der Verbrennung erzielt wird. Die Regelung kann in Richtung einer empirisch oder anderweitig bestimmten Temperaturkurve gesteuert werden, die voraussichtlich zu gewünschten Merkmalen beispielsweise in Bezug auf Emissionen oder anderen Merkmalen führen wird.Alternatively, the combustion stroke may be controlled in relation to the temperature change that the combustion process undergoes during combustion, that is, the combustion is controlled based on the change in the combustion chamber temperature during the combustion, that is, not exclusively toward a final temperature, and may for example within the scope of what is possible to maintain a suitable temperature curve, so that this temperature change is controlled by influencing the combustion during an ongoing combustion cycle, so that a desired temperature change is achieved during the combustion. The regulation can be controlled in the direction of an empirically or otherwise determined temperature curve which is likely to lead to desired features, for example in relation to emissions or other features.

Durch Steuern der Temperaturänderung während der Verbrennung kann die Zusammensetzung des Abgasstroms so gesteuert werden, dass das Vorkommen der verschiedenen Stoffe, die normalerweise im Abgasstrom auftreten, in eine gewünschte Richtung beeinflusst wird, beispielsweise abhängig von der gewünschten Zusammensetzung an einer oder mehreren Abgasbehandlungskomponenten in der Abgasanlage. Durch Steuern der Temperaturänderung können ebenfalls Emissionen gesenkt werden. Die Regelung gemäß der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise zum Senken von unerwünschten Abgasemissionen verwendet werden. Durch Ausführen der Steuerungsaktion während eines laufenden Verbrennungstakts kann die Verbrennung in einem größeren Umfang im Vergleich zum Ausführen der Steuerungsaktion ausschließlich auf der Basis vorhergehender Verbrennungstakte beeinflusst werden.By controlling the temperature change during combustion, the composition of the exhaust gas flow can be controlled so that the presence of the various substances that normally occur in the exhaust gas flow is influenced in a desired direction, for example depending on the desired composition on one or more exhaust gas treatment components in the exhaust system , By controlling the temperature change, emissions can also be reduced. The control according to the present invention can be used, for example, to reduce undesirable exhaust gas emissions. By executing the control action during an ongoing combustion cycle, the combustion can be influenced to a greater extent compared to executing the control action solely on the basis of previous combustion cycles.

Während einer Steuerungsaktion gemäß der Erfindung kann eine Darstellung einer resultierenden Temperatur und/oder Temperaturänderung durch eine Schätzung für den folgenden Teil des ersten Verbrennungstakts auf der Basis des ersten Parameterwerts vorhergesagt werden. Die folgende Verbrennung kann anschließend auf der Basis der Darstellung der geschätzten Temperatur und/oder Temperaturänderung gesteuert werden. Somit kann die Temperaturentwicklung für den folgenden Teil des Verbrennungstakts durch eine Schätzung vorhergesagt werden, wobei der erste Parameterwert eine gute Schätzung ermöglicht, da die Schätzung mit Ausgangswerten erfolgt, die aus aktuell herrschenden Bedingungen im Brennraum nach Beginn des Verbrennungstakts bestehen.During a control action according to the invention, a representation of a resulting temperature and / or temperature change can be predicted by an estimate for the following part of the first combustion stroke on the basis of the first parameter value. The subsequent combustion can then be controlled based on the representation of the estimated temperature and / or temperature change. The temperature development for the following part of the combustion cycle can thus be predicted by an estimate, the first parameter value making a good estimate possible, since the estimate is carried out using initial values which consist of the prevailing conditions in the combustion chamber after the start of the combustion cycle.

Gemäß einer Ausführungsform wird der erste Parameterwert bestimmt, wenn die Verbrennung im ersten Brennraum begonnen hat, so dass die Regelung der Verbrennung während des folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts auf der Basis der im Brennraum herrschenden Bedingungen nach Beginn der Verbrennung von Kraftstoff erfolgen kann. Der erste Parameterwert bildet somit eine Darstellung einer tatsächlich herrschenden Beziehung für die physikalische Größe zu einem Zeitpunkt / in einer Kurbelwinkelstellung, wenn der erste Verbrennungstakt begonnen hat. Die Temperatur/Temperaturänderung kann beispielsweise durch Schätzen der Druckänderung im Brennraum während des ersten Teils des Verbrennungstakts geschätzt werden.According to one embodiment, the first parameter value is determined when the combustion has started in the first combustion chamber, so that the combustion can be regulated during the following part of the first combustion cycle on the basis of the conditions prevailing in the combustion chamber after the start of fuel combustion. The first parameter value thus forms a representation of an actually prevailing relationship for the physical quantity at a point in time / in a crank angle position when the first combustion cycle has started. The temperature / temperature change can be estimated, for example, by estimating the pressure change in the combustion chamber during the first part of the combustion cycle.

Die Regelung der Verbrennung kann ebenfalls zum einzelnen Ausführen für jeden Zylinder angeordnet sein und es ist ebenfalls möglich, eine Verbrennung während eines folgenden Verbrennungstakts auf der Basis von Informationen von einem oder mehreren vorhergehenden Verbrennungsprozessen zu steuern.The control of the combustion may also be arranged to be performed individually for each cylinder, and it is also possible to control combustion during a subsequent combustion stroke based on information from one or more previous combustion processes.

Diese Art der Steuerung bietet den Vorteil, dass beispielsweise Unterschiede zwischen verschiedenen Zylinder erkannt und mit einer individuellen Anpassung von Parametern für einen bestimmten Zylinder wie der Öffnungszeit der Einspritzdüse verschoben werden können. Es können aber unterschiedliche Steuerungsaktionen für verschiedene Zylinder wünschenswert sein, beispielsweise um bestimmte Zylinder in Richtung des Erfüllens eines bestimmten Kriteriums und andere Zylinder in Richtung anderer entsprechender Kriterien zu steuern, was ebenfalls gemäß der Erfindung erzielt werden kann. Ferner können ein oder mehrere der Zylinder zum Steuern gemäß der Erfindung angeordnet sein, während die Verbrennung in den restlichen Zylindern auf eine herkömmliche oder andere entsprechende Weise erfolgen kann.This type of control offers the advantage that, for example, differences between different cylinders can be recognized and shifted with an individual adjustment of parameters for a specific cylinder, such as the opening time of the injection nozzle. However, different control actions for different cylinders may be desirable, for example to control certain cylinders in the direction of fulfilling a certain criterion and other cylinders in the direction of other corresponding criteria, which can also be achieved according to the invention. Furthermore, one or more of the cylinders arranged for control according to the invention, while the combustion in the remaining cylinders can be carried out in a conventional or other corresponding manner.

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise durch einen oder mehrere FPGA-(Field-Programmable-Gate-Array-)Kreise und/oder einen oder mehrere anwendungsspezifische Schaltkreise (Application-Specific Integrated Circuit, ASIC) oder andere Arten von Kreisen, welche die gewünschte Rechengeschwindigkeit bieten, implementiert werden.The method according to the present invention can be implemented, for example, by one or more field programmable gate array (FPGA) circuits and / or one or more application-specific integrated circuits (ASIC) or other types of circuits that provide the offer desired computing speed, can be implemented.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden ausführlichen Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen und in den beigefügten Zeichnungen dargelegt.Further features and advantages of the present invention are set forth in the following detailed description of exemplary embodiments and in the accompanying drawings.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

  • 1A zeigt schematisch ein Fahrzeug, in dem die vorliegende Erfindung verwendet werden kann.
  • 1B zeigt ein Steuergerät in der Steuerung für das in 1A dargestellte Fahrzeug.
  • 2 zeigt den Verbrennungsmotor im Fahrzeug, das in 1A detaillierter dargestellt ist.
  • 3 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 4 zeigt ein Beispiel für eine geschätzte Temperaturkurve einer Verbrennung.
  • 5A-B zeigt ein Beispiel für eine Regelung in Situationen mit mehr als drei Einspritzungen.
  • 6 zeigt ein Beispiel für eine MPC.
Brief description of the drawings
  • 1A shows schematically a vehicle in which the present invention can be used.
  • 1B shows a control unit in the controller for the in 1A shown vehicle.
  • 2 shows the internal combustion engine in the vehicle, which in 1A is shown in more detail.
  • 3 shows an exemplary embodiment according to the present invention.
  • 4 shows an example of an estimated temperature curve of a combustion.
  • 5A-B shows an example of a control in situations with more than three injections.
  • 6 shows an example of an MPC.

Ausführliche Beschreibung der AusführungsformenDetailed description of the embodiments

1A zeigt schematisch einen Antriebsstrang in einem Fahrzeug 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Antriebsstrang umfasst einen Verbrennungsmotor 101, der auf herkömmliche Weise über eine Abtriebswelle am Verbrennungsmotor 101, üblicherweise über ein Schwungrad 102, über eine Kupplung 106 mit einem Getriebe 103 verbunden ist. 1A schematically shows a drive train in a vehicle 100 according to an embodiment of the present invention. The drive train includes an internal combustion engine 101 , which in a conventional manner via an output shaft on the internal combustion engine 101 , usually via a flywheel 102 , via a clutch 106 with a gear 103 connected is.

Der Verbrennungsmotor 101 wird von der Steuerung des Motors über ein Steuergerät 115 gesteuert. Ebenso werden die Kupplung 106, die beispielsweise aus einer automatisch gesteuerten Kupplung bestehen kann, sowie das Getriebe 103 von der Steuerung des Fahrzeugs mit einem oder mehreren entsprechenden Steuergeräten (nicht dargestellt) gesteuert. Der Antriebsstrang des Fahrzeugs kann auch eine andere Ausführung aufweisen und beispielsweise ein herkömmliches Automatikgetriebe oder ein Handschaltgetriebe umfassen.The internal combustion engine 101 is controlled by the engine via a control unit 115 controlled. Likewise, the clutch 106 , which can consist, for example, of an automatically controlled clutch, as well as the transmission 103 controlled by the control of the vehicle with one or more corresponding control devices (not shown). The drive train of the vehicle can also have a different design and can comprise, for example, a conventional automatic transmission or a manual transmission.

Eine Abtriebswelle 107 vom Getriebe 103 treibt die Antriebsräder 113, 114 auf herkömmliche Weise über die Achsantriebe und die Antriebsachsen 104, 105 an. 1A zeigt nur eine Achse mit Antriebsrädern 113, 114, aber auf herkömmliche Weise kann das Fahrzeug mehr als eine mit Antriebsrädern ausgestattete Achse oder eine oder mehrere Zusatzachsen wie eine oder mehrere Stützachsen umfassen. Das Fahrzeug 100 umfasst ebenfalls eine Abgasanlage mit einer Nachbehandlungsanlage 200 zur herkömmlichen Behandlung (Reinigung) von Abgasemissionen aus der Verbrennung im Brennraum (das heißt Zylindern) des Verbrennungsmotors 101.An output shaft 107 from the gearbox 103 drives the drive wheels 113 . 114 in a conventional way via the axle drives and the drive axles 104 . 105 on. 1A shows only one axle with drive wheels 113 . 114 , but in a conventional manner, the vehicle may include more than one axle equipped with drive wheels or one or more additional axles such as one or more support axles. The vehicle 100 also includes an exhaust system with an aftertreatment system 200 for the conventional treatment (cleaning) of exhaust emissions from combustion in the combustion chamber (i.e. cylinders) of the internal combustion engine 101 ,

Die Nachbehandlungsanlage umfasst häufig eine Form von katalytischem Reinigungsprozess, wobei ein oder mehrere Katalysatoren zum Reinigen der Abgase verwendet werden. Fahrzeuge mit Dieselmotoren umfassen häufig auch ein Dieselpartikelfilter (DPF), um während der Verbrennung von Kraftstoff im Brennraum des Verbrennungsmotors gebildete Rußpartikel aufzufangen. Ferner können Nachbehandlungsanlagen in Fahrzeugen des dargestellten Typs einen Dieseloxidationskatalysator (Diesel Oxidation Catalyst, DOC) umfassen. Der Dieseloxidationskatalysator hat mehrere Funktionen und wird normalerweise in der Nachbehandlung verwendet, um Reste von Kohlenwasserstoff und Kohlenmonoxid im Abgasstrom zu Kohlendioxid und Wasser zu oxidieren. Der Oxidationskatalysator kann beispielsweise auch Stickoxid (NO) zu Stickstoffdioxid (NO2) oxidieren. Eine Nachbehandlungsanlage kann ebenfalls mehr Komponenten als zuvor dargestellt, aber auch weniger Komponenten umfassen. Beispielsweise kann die Nachbehandlungsanlage 200 einen stromabwärts vom Partikelfilter angeordneten SCR-(Selective-Catalytic-Reduction-)Katalysator umfassen. SCR-Katalysatoren verwenden Ammoniak (NH3) oder eine Verbindung, aus der Ammoniak erzeugt/gebildet werden kann, als Additiv zum Verringern der Menge von Stickoxiden NOx im Abgasstrom.The aftertreatment system often includes a form of catalytic cleaning process using one or more catalysts to purify the exhaust gases. Vehicles with diesel engines often also include a diesel particle filter (DPF) in order to collect soot particles formed during the combustion of fuel in the combustion chamber of the internal combustion engine. Aftertreatment systems in vehicles of the type shown can further comprise a diesel oxidation catalyst (DOC). The diesel oxidation catalyst has multiple functions and is typically used in the aftertreatment to oxidize hydrocarbon and carbon monoxide residues in the exhaust gas stream to carbon dioxide and water. The oxidation catalyst can, for example, also oxidize nitrogen oxide (NO) to nitrogen dioxide (NO 2 ). An aftertreatment system can also have more components than previously shown, but can also include fewer components. For example, the aftertreatment system 200 comprise an SCR (Selective Catalytic Reduction) catalyst arranged downstream of the particle filter. SCR catalysts use ammonia (NH 3 ) or a compound from which ammonia can be generated / as an additive to reduce the amount of nitrogen oxides NO x in the exhaust gas stream.

Ferner sind Verbrennungsmotoren in Fahrzeugen der in 1A dargestellten Art häufig mit steuerbaren Einspritzdüsen ausgestattet, um die gewünschte Menge an Kraftstoff zum gewünschten Zeitpunkt im Verbrennungstakt wie etwa bei einer bestimmten Kolbenstellung (Kurbelwinkelgrad) im Falle eines Kolbenmotors dem Brennraum des Verbrennungsmotors zuzuführen. Furthermore, internal combustion engines in vehicles of the in 1A Often shown type equipped with controllable injection nozzles to supply the desired amount of fuel at the desired time in the combustion cycle, such as at a certain piston position (crank angle degree) in the case of a piston engine, to the combustion chamber of the internal combustion engine.

2 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Kraftstoffeinspritzung für den in 1A dargestellten Verbrennungsmotor 101. Die Kraftstoffeinspritzung besteht aus einem sogenannten Common-Rail-System; die Erfindung kann aber ebenfalls auf andere Arten von Einspritzungen angewendet werden. 2 zeigt nur einen Zylinder / einen Brennraum 201 mit einem im Zylinder wirkenden Kolben 203; aber der Verbrennungsmotor 101 besteht im vorliegenden Beispiel aus einem Sechszylinder-Verbrennungsmotor und kann im Allgemeinen aus einem Motor mit einer beliebigen Zahl an Zylindern/Brennräumen, beispielsweise einer beliebigen Zahl an Zylindern/Brennräumen im Bereich von 1 bis 20 oder sogar mehr bestehen. Der Verbrennungsmotor umfasst ebenfalls wenigstens eine jeweilige Einspritzdüse 202 für jeden Brennraum (jeden Zylinder) 201. Jede jeweilige Einspritzdüse wird somit zum Einspritzen (Zuführen) von Kraftstoff in einen jeweiligen Brennraum 201 verwendet. Alternativ können zwei oder mehr Einspritzdüsen pro Brennraum verwendet werden. Die Einspritzdüsen 202 werden einzeln durch jeweilige an den jeweiligen Einspritzdüsen angeordnete Stellglieder (nicht dargestellt) gesteuert, die auf der Basis der empfangenen Steuersignale beispielsweise vom Steuergerät 115 das Öffnen/Schließen der Einspritzdüsen 202 steuern. 2 shows schematically an example of a fuel injection for the in 1A illustrated internal combustion engine 101 , The fuel injection consists of a so-called common rail system; however, the invention can also be applied to other types of injections. 2 shows only one cylinder / one combustion chamber 201 with a piston acting in the cylinder 203 ; but the internal combustion engine 101 in the present example consists of a six-cylinder internal combustion engine and can generally consist of an engine with any number of cylinders / combustion chambers, for example any number of cylinders / combustion chambers in the range from 1 to 20 or even more. The internal combustion engine also comprises at least one respective injection nozzle 202 for every combustion chamber (every cylinder) 201 , Each respective injection nozzle is thus used to inject (supply) fuel into a respective combustion chamber 201 used. Alternatively, two or more injection nozzles can be used per combustion chamber. The injectors 202 are individually controlled by respective actuators (not shown) arranged on the respective injection nozzles, based on the control signals received, for example by the control unit 115 the opening / closing of the injection nozzles 202 Taxes.

Die Steuersignale zum Steuern des Öffnens/Schließens der Einspritzdüsen 202 durch die Stellglieder können durch ein entsprechendes Steuergerät wie in diesem Fall vom Motorsteuergerät 115 erzeugt werden. Das Motorsteuergerät 115 bestimmt somit die Kraftstoffmenge, die zu einem bestimmten Zeitpunkt einzuspritzen ist, beispielsweise auf der Basis der herrschenden Betriebsbedingungen im Fahrzeug 100. Die in 2 dargestellte Einspritzung besteht somit aus einem sogenannten Common-Rail-System, das heißt alle Einspritzdüsen (und somit alle Brennräume) werden aus einer gemeinsamen Kraftstoffleitung 204 (Common Rail) mit Kraftstoff versorgt, die durch eine Kraftstoffpumpe 205 mit Kraftstoff aus einem Kraftstofftank (nicht dargestellt) gefüllt wird, während gleichzeitig der Kraftstoff in der Leitung 204 ebenfalls durch die Kraftstoffpumpe 205 einem bestimmten Druck ausgesetzt wird. Der stark unter Druck stehende Kraftstoff in der gemeinsamen Leitung 204 wird anschließend in den Brennraum 201 des Verbrennungsmotors 101 gespritzt, wenn die jeweilige Einspritzdüse 202 geöffnet wird. Mehrfaches Öffnen/Schließen einer bestimmten Einspritzdüse kann während desselben Verbrennungstakts erfolgen, so dass mehrere Einspritzungen während der Verbrennung von einem Verbrennungstakt durchgeführt werden können. Ferner ist jeder Brennraum mit einem jeweiligen Drucksensor 206 zum Senden von Signalen in Bezug auf einen im Brennraum herrschenden Druck beispielsweise an das Steuergerät 115 ausgestattet. Der Drucksensor kann beispielsweise piezobasiert sein und muss schnell genug sein, um nach dem Kurbelwinkel aufgelöste Drucksignale beispielsweise jeweils nach dem zehnten oder fünften oder nach jedem Kurbelwinkelgrad oder in einem anderen geeigneten Intervall, beispielsweise häufiger, zu senden.The control signals for controlling the opening / closing of the injectors 202 by the actuators by a corresponding control unit as in this case from the engine control unit 115 be generated. The engine control unit 115 thus determines the amount of fuel to be injected at a certain point in time, for example on the basis of the prevailing operating conditions in the vehicle 100 , In the 2 The injection shown thus consists of a so-called common rail system, which means that all injection nozzles (and thus all combustion chambers) are made from a common fuel line 204 (Common Rail) fueled by a fuel pump 205 is filled with fuel from a fuel tank (not shown) while at the same time the fuel in the line 204 also by the fuel pump 205 is exposed to a certain pressure. The highly pressurized fuel in the common line 204 is then in the combustion chamber 201 of the internal combustion engine 101 sprayed when the respective injector 202 is opened. Multiple opening / closing of a particular injector can take place during the same combustion cycle, so that several injections can be carried out during the combustion from one combustion cycle. Furthermore, each combustion chamber is equipped with a respective pressure sensor 206 for sending signals relating to a pressure prevailing in the combustion chamber, for example to the control unit 115 fitted. The pressure sensor can, for example, be piezo-based and must be fast enough to send pressure signals resolved according to the crank angle, for example after the tenth or fifth or after each crank angle degree or in another suitable interval, for example more frequently.

Mit einem System der Art wie in 2 dargestellt kann die Verbrennung während eines Verbrennungstakts in einem Brennraum in einem großen Umfang gesteuert werden, beispielsweise durch die Verwendung von mehreren Einspritzungen, wobei die Zeiten und/oder die Dauer für die jeweiligen Einspritzungen gesteuert werden können und wobei Daten beispielsweise von den Drucksensoren 206 in Bezug auf diese Steuerungsaktion berücksichtigt werden können. Gemäß der vorliegenden Erfindung können beispielsweise Zeiten und/oder Dauer von Einspritzungen und/oder eingespritzte Kraftstoffmengen während der laufenden Verbrennung auf der Basis von Daten von der laufenden Verbrennung mit dem Ziel der Steuerung der Verbrennung in Bezug auf eine Temperatur, die bei der Verbrennung vorherrscht, und/oder eine resultierende Temperatur angepasst werden. 3 zeigt ein Beispielverfahren 300 gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei das Verfahren gemäß dem vorliegenden Beispiel zum Ausführen des in 1A-B dargestellten Motorsteuergeräts 115 angeordnet ist.With a system like the one in 2 shown, combustion during a combustion stroke in a combustion chamber can be controlled to a large extent, for example by using multiple injections, the times and / or the duration for the respective injections being able to be controlled, and data being, for example, from the pressure sensors 206 can be taken into account in relation to this control action. According to the present invention, for example, times and / or duration of injections and / or injected fuel quantities during the ongoing combustion based on data from the ongoing combustion with the aim of controlling the combustion with respect to a temperature that prevails during the combustion, and / or a resulting temperature can be adjusted. 3 shows an example method 300 according to the present invention, the method according to the present example for performing the in 1A-B engine control unit shown 115 is arranged.

Im Allgemeinen bestehen Steuerungen in modernen Fahrzeugen aus einem Kommunikationsbussystem, das einen oder mehrere Kommunikationsbusse zum Verbinden einer Zahl von elektronischen Steuergeräten wie das Steuergerät bzw. den Controller 115 und verschiedenen im Fahrzeug angeordneten Komponenten umfasst. Solch eine Steuerung kann nach dem Stand der Technik eine große Zahl von Steuergeräten umfassen und die Zuständigkeit für eine bestimmte Funktion kann auf mehrere Steuergeräte aufgeteilt sein.In general, controls in modern vehicles consist of a communication bus system that has one or more communication buses for connecting a number of electronic control devices, such as the control device or the controller 115 and various components arranged in the vehicle. According to the prior art, such a control can comprise a large number of control devices and the responsibility for a specific function can be divided between several control devices.

Zur Vereinfachung zeigen die 1A-B nur das Steuergerät 115, in dem die vorliegende Erfindung in der dargestellten Ausführungsform implementiert ist. Die Erfindung kann aber auch in einem speziell für die vorliegende Erfindung vorgesehenen Steuergerät oder vollständig bzw. teilweise in einem oder mehreren anderen Steuergeräten, die bereits im Fahrzeug vorhanden sind, implementiert sein. Unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit, mit der Berechnungen gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgen, kann die Erfindung zum Implementieren in einem Steuergerät angeordnet sein, das speziell an Echtzeitberechnungen der nachfolgend beschriebenen Art angepasst ist. Die Implementierung der vorliegenden Erfindung hat gezeigt, dass beispielsweise ASIC- und FPGA-Lösungen für Berechnungen gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet sind und diese gut bewältigen.To simplify the show 1A-B only the control unit 115 in which the present invention is implemented in the illustrated embodiment. However, the invention can also be implemented in a control device specifically provided for the present invention or completely or partially in one or more other control devices which are already present in the vehicle. Considering In terms of the speed at which calculations according to the present invention are carried out, the invention can be arranged for implementation in a control unit which is specially adapted to real-time calculations of the type described below. The implementation of the present invention has shown that, for example, ASIC and FPGA solutions are suitable for calculations according to the present invention and manage them well.

Die Funktion des Steuergeräts 115 (oder des Steuergeräts / der Steuergeräte, in dem/denen die vorliegende Erfindung implementiert ist) gemäß der vorliegenden Erfindung kann abgesehen von Sensorsignalen vom Drucksensoren 202 beispielsweise von Signalen von anderen Steuergeräten oder Sensoren abhängen. Im Allgemeinen sind Steuergeräte der dargestellten Art normalerweise zum Empfangen von Sensorsignalen von verschiedenen Teilen des Fahrzeugs sowie von verschiedenen im Fahrzeug angeordneten Steuergeräten angeordnet.The function of the control unit 115 (or the control device (s) in which the present invention is implemented) according to the present invention can apart from sensor signals from the pressure sensors 202 depend, for example, on signals from other control units or sensors. In general, control devices of the type shown are normally arranged to receive sensor signals from different parts of the vehicle and from various control devices arranged in the vehicle.

Die Steuerung wird häufig durch programmierte Anweisungen gesteuert. Diese programmierten Anweisungen bestehen typischerweise aus einem Computerprogramm, das bei Ausführen auf einem Computer oder in einem Steuergerät den Computer / das Steuergerät zum Ausführen der gewünschten Steuerungsaktion als Verfahrensschritt im Prozess gemäß der vorliegenden Erfindung veranlasst.The control is often controlled by programmed instructions. These programmed instructions typically consist of a computer program which, when executed on a computer or in a control device, causes the computer / control device to execute the desired control action as a method step in the process according to the present invention.

Das Computerprogramm besteht üblicherweise aus einem Computerprogrammprodukt, wobei das Computerprogrammprodukt ein entsprechendes Speichermedium 121 (siehe 1B) umfasst und das Computerprogramm auf dem Speichermedium 121 gespeichert ist. Das digitale Speichermedium 121 kann beispielsweise aus einem Element aus der folgenden Gruppe bestehen: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash, EEPROM (Electrically Erasable PROM), Festplatteneinheit usw., und kann im Steuergerät oder in Kombination mit diesem ausgebildet sein, wobei das Computerprogramm vom Steuergerät ausgeführt wird. Durch Ändern der Anweisungen des Computerprogramms kann somit das Verhalten des Fahrzeugs in einer bestimmten Situation angepasst werden.The computer program usually consists of a computer program product, the computer program product being a corresponding storage medium 121 (please refer 1B) includes and the computer program on the storage medium 121 is saved. The digital storage medium 121 For example, it can consist of an element from the following group: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash, EEPROM (Electrically Erasable PROM), hard disk unit, etc., and can be in Control device or in combination with this, wherein the computer program is executed by the control device. The behavior of the vehicle in a specific situation can thus be adapted by changing the instructions of the computer program.

Ein Beispielsteuergerät (Steuergerät 115) ist schematisch in 1B dargestellt und das Steuergerät kann wiederum eine Recheneinheit 120 umfassen, die wiederum beispielsweise aus einem geeigneten Typ von Prozessor oder Mikrocomputer, beispielsweise einem Kreis zur digitalen Signalverarbeitung (Digital Signal Processor, DSP), einen oder mehreren FPGA-(Field-Programmable-Gate-Array-)Kreisen oder einen oder mehreren Kreisen mit einer vorgegebenen spezifischen Funktion (Application Specific Integrated Circuit, ASIC) bestehen kann. Die Recheneinheit 120 ist mit einer Speichereinheit 121 verbunden, welche die Steuereinheit 120 beispielsweise mit dem gespeicherten Programmcode und/oder den gespeicherten Daten versorgt, welche die Recheneinheit 120 zum Durchführen von Berechnungen braucht. Die Recheneinheit 120 ist ebenfalls zum Speichern von Zwischen- oder Endergebnissen von Berechnungen in der Speichereinheit 121 ausgebildet.An example control unit (control unit 115 ) is schematically in 1B shown and the control unit can in turn a computing unit 120 comprise, in turn, for example, from a suitable type of processor or microcomputer, for example a digital signal processor (DSP) circuit, one or more FPGA (field programmable gate array) circuits or one or more circuits with a specified specific function (Application Specific Integrated Circuit, ASIC) can exist. The computing unit 120 is with a storage unit 121 connected which is the control unit 120 for example supplied with the stored program code and / or the stored data which the computing unit 120 to perform calculations. The computing unit 120 is also used to store intermediate or final results of calculations in the storage unit 121 educated.

Ferner ist das Steuergerät mit Vorrichtungen 122, 123, 124, 125 zum Empfangen und Senden von Ein- und Ausgangssignalen ausgestattet. Diese Ein- und Ausgangssignale können Wellenformen, Impulse oder andere Attribute umfassen, die von den Vorrichtungen 122, 125 für den Empfang von Eingangssignalen als Informationen zur Verarbeitung durch die Recheneinheit 120 erkannt werden können. Die Vorrichtungen 123, 124 zum Senden von Ausgangssignalen sind zum Umwandeln des Berechnungsergebnisses von der Recheneinheit 120 in Ausgangssignale zur Übertragung an andere Teile der Steuerung des Fahrzeugs und/oder die Komponente(n), für welche die Signale bestimmt sind, angeordnet. Jede einzelne der Verbindungen mit den Vorrichtungen zum Empfangen und Senden von Ein- und Ausgangssignalen können aus einem oder mehreren Elementen der folgenden Gruppe bestehen: Kabel, Datenbus wie ein CAN-(Controller-Area-Network-)Bus, MOST-(Media-Orientated-Systems-Transport-)Bus oder eine andere Buskonfiguration oder eine drahtlose Verbindung.Furthermore, the control device with devices 122 . 123 . 124 . 125 equipped for receiving and sending input and output signals. These input and output signals can include waveforms, pulses, or other attributes generated by the devices 122 . 125 for receiving input signals as information for processing by the computing unit 120 can be recognized. The devices 123 . 124 for sending output signals are for converting the calculation result from the computing unit 120 arranged in output signals for transmission to other parts of the control of the vehicle and / or the component (s) for which the signals are intended. Each of the connections to the devices for receiving and transmitting input and output signals can consist of one or more elements from the following group: cable, data bus such as a CAN (controller area network) bus, MOST (media-oriented) -Systems-Transport-) bus or other bus configuration or wireless connection.

In Bezug auf das in 3 dargestellte Verfahren 300 beginnt das Verfahren bei Schritt 301, in dem bestimmt wird, ob die Steuerung des Verbrennungsprozesses gemäß der Erfindung erfolgen soll. Die Steuerung gemäß der Erfindung kann beispielsweise zur kontinuierlichen Ausführung angeordnet sein, sobald der Verbrennungsmotor 101 angelassen wird. Alternativ kann die Steuerungsaktion zum Ausführen beispielsweise, während die Verbrennung des Verbrennungsmotors nicht gemäß einem anderen Kriterium zu steuern ist, angeordnet sein. Beispielsweise kann es Situationen geben, in denen es wünschenswert ist, dass die Steuerungsaktion auf der Basis von anderen Faktoren als vor allem der Temperatur der Verbrennung erfolgt. Gemäß einer Ausführungsform erfolgt eine gleichzeitige Steuerung der Verbrennung in Bezug auf die Temperatur der Verbrennung und wenigstens einen zusätzlichen Steuerparameter. Beispielsweise kann ein Abwägen erfolgen, wobei die Priorisierung der Steuerparameter zum Erfüllen eines gewünschten Steuerergebnisses beispielsweise zur Steuerung gemäß einer geeigneten Kostenfunktion angeordnet sein kann.Regarding the in 3 procedures shown 300 the process begins at step 301 , in which it is determined whether the combustion process should be controlled according to the invention. The controller according to the invention can for example be arranged for continuous execution as soon as the internal combustion engine 101 is started. Alternatively, the control action can be arranged to execute, for example, while the combustion of the internal combustion engine is not to be controlled according to another criterion. For example, there may be situations in which it is desirable that the control action be based on factors other than primarily the temperature of the combustion. According to one embodiment, the combustion is controlled simultaneously with respect to the temperature of the combustion and at least one additional control parameter. For example, weighing can take place, wherein the prioritization of the control parameters can be arranged in order to fulfill a desired control result, for example for control purposes, according to a suitable cost function.

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung besteht somit aus einem Verfahren zum Steuern des Verbrennungsmotors 101, während die Verbrennung im Brennraum 201 in Verbrennungstakten erfolgt. Nach dem Stand der Technik ist der Begriff „Verbrennungstakt“ als die Schritte definiert, die eine Verbrennung in einem Verbrennungsmotor umfasst, das heißt die zwei Takte eines Zweitaktmotors und die vier Takte eines Viertaktmotors. Der Begriff umfasst auch Takte, in denen effektiv kein Kraftstoff eingespritzt wird, aber der Verbrennungsmotor noch mit einer bestimmten Motordrehzahl läuft, beispielsweise durch die Antriebsräder des Fahrzeugs über den Antriebsstrang beispielsweise beim Abschleppen. Das heißt selbst wenn kein Einspritzen von Kraftstoff erfolgt, wird ein Verbrennungstakt beispielsweise alle zwei Umdrehungen (bei Viertaktmotoren) oder beispielsweise nach jeder Umdrehung (bei Zweitaktmotoren), um die sich die Abtriebswelle des Verbrennungsmotors dreht, vollzogen. Das gleiche gilt für andere Arten von Verbrennungsmotoren. The method according to the present invention thus consists of a method for controlling the internal combustion engine 101 while burning in the combustion chamber 201 takes place in combustion cycles. In the prior art, the term "combustion stroke" is defined as the steps involved in combustion in an internal combustion engine, that is, the two strokes of a two-stroke engine and the four strokes of a four-stroke engine. The term also includes cycles in which no fuel is effectively injected, but the internal combustion engine is still running at a certain engine speed, for example through the drive wheels of the vehicle via the drive train, for example when towing. This means that even if no fuel is injected, a combustion cycle is carried out, for example, every two revolutions (in the case of four-stroke engines) or, for example, after each revolution (in the case of two-stroke engines) about which the output shaft of the internal combustion engine rotates. The same applies to other types of internal combustion engines.

In Schritt 302 wird bestimmt, ob ein Verbrennungstakt begonnen wurde oder wird, und, falls dies der Fall ist, fährt das Verfahren mit dem Schritt 303 fort, während ein Parameter i zur Darstellung einer Einspritzzahl auf Eins gesetzt wird.In step 302 it is determined whether a combustion stroke has started or will, and if so, the method moves to step 303 continues while a parameter i for representing an injection number is set to one.

In Schritt 303 wird eine Einspritzfolge bestimmt, die voraussichtlich zu einer gewünschten Temperatur während der Verbrennung führt, beispielsweise eine Einspritzfolge, die voraussichtlich zu einer gewünschten Endtemperatur führt oder voraussichtlich zu einer gewünschten Temperaturkurve während der Verbrennung des Verbrennungstakts führt.In step 303 an injection sequence is determined which is likely to lead to a desired temperature during the combustion, for example an injection sequence which is likely to lead to a desired end temperature or is likely to result in a desired temperature curve during the combustion of the combustion stroke.

Im Allgemeinen wird die Zufuhr von Kraftstoff sowohl in Bezug auf die Menge als auch die Weise der Zufuhr, das heißt in einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzungen, die während des Verbrennungstakts auszuführen sind, normalerweise vorab definiert, beispielsweise entsprechend der Arbeit (Drehmoment), die der Verbrennungsmotor während des Verbrennungstakts verrichten muss, da nach dem Stand der Technik keine Änderung der bestimmten Einspritzfolge während eines laufenden Verbrennungstakts erfolgt. Vorgegebene Einspritzfolgen können beispielsweise in Tabellen in der Steuerung des Fahrzeugs für eine große Zahl von Betriebsarten wie unterschiedliche Motordrehzahlen, unterschiedliche angeforderte Arbeit, unterschiedliche Verbrennungsluftdrücke usw. vorliegen, wobei die tabellarischen Daten beispielsweise durch entsprechende Tests/Messungen während beispielsweise der Entwicklung des Verbrennungsmotors und/oder Fahrzeugs erstellt werden können, so dass die entsprechende Einspritzfolge auf der Basis der herrschenden Bedingungen gewählt werden kann, und wobei die Einspritzfolge beispielsweise auf der Basis eines Wunsches, wie sich die Temperatur im Brennraum ändern soll, gewählt werden kann.In general, the supply of fuel is normally defined in advance in terms of both the quantity and the manner of supply, i.e. in one or more fuel injections to be carried out during the combustion stroke, for example according to the work (torque) that the internal combustion engine must perform during the combustion cycle, since according to the prior art there is no change in the specific injection sequence during an ongoing combustion cycle. Predefined injection sequences can be present, for example, in tables in the control of the vehicle for a large number of operating modes, such as different engine speeds, different requested work, different combustion air pressures, etc., the tabular data, for example, by corresponding tests / measurements during, for example, the development of the internal combustion engine and / or Vehicle can be created so that the corresponding injection sequence can be selected on the basis of the prevailing conditions, and the injection sequence can be selected, for example, on the basis of a desire for how the temperature in the combustion chamber should change.

Diese Einspritzfolgen können aus der Zahl der Einspritzungen und Merkmale in Form von beispielsweise Zeitpunkt (Kurbelwinkelstellung) bei Beginn der Einspritzung, Dauer der Einspritzung, Einspritzdruck usw. bestehen und können somit für eine große Zahl von Betriebsarten in der Steuerung des Fahrzeugs gespeichert und beispielsweise mit dem Ziel, in einer bestimmten Abgastemperatur zu resultieren, berechnet/gemessen werden.These injection sequences can consist of the number of injections and features in the form of, for example, time (crank angle position) at the start of injection, duration of injection, injection pressure etc. and can thus be stored in the control of the vehicle for a large number of operating modes and, for example, with the Target to result in a certain exhaust gas temperature can be calculated / measured.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird eine Einspritzfolge mit entsprechenden Berechnungen vor Beginn der Verbrennung bestimmt, beispielsweise wie nachfolgend erläutert, wobei beispielsweise die geforderte verrichtete Arbeit, die geforderte Abgastemperatur, die geforderten Emissionen (beispielsweise hoher/niedriger NOx-Anteil) Parameter in den Berechnungen darstellen können, ebenso wie beispielsweise die geforderte Endtemperatur für die Abgase, wie gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.According to one embodiment of the invention, an injection sequence is determined with corresponding calculations before the start of combustion, for example as explained below, for example the required work performed, the required exhaust gas temperature, the required emissions (for example high / low NO x content) parameters in the calculations can represent, as well as, for example, the required end temperature for the exhaust gases, as in one embodiment of the invention.

Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird solch eine vorgegebene Einspritzfolge in Schritt 303 angewendet, wobei diese vorgegebene Einspritzfolge auf der Basis von vorherrschenden Bedingung der vom Verbrennungsmotor geforderten Arbeit beispielsweise mit einem Tabellenabruf gewählt wird. Gemäß einer Ausführungsform kann eine gewünschte Abgastemperatur ebenfalls einen Parameter in der Auswahl einer Einspritzfolge darstellen, so dass unterschiedliche Einspritzfolgen definiert werden können, wenn unterschiedliche Temperaturentwicklungen in der Verbrennung erwartet werden, während beispielsweise die gleiche Arbeit an der Abtriebswelle des Verbrennungsmotors verrichtet wird.According to the present embodiment, such a predetermined injection sequence in step 303 applied, wherein this predetermined injection sequence is selected on the basis of the prevailing condition of the work required by the internal combustion engine, for example with a table call. According to one embodiment, a desired exhaust gas temperature can also represent a parameter in the selection of an injection sequence, so that different injection sequences can be defined if different temperature developments are expected in the combustion, for example while the same work is being carried out on the output shaft of the internal combustion engine.

Gemäß einer Ausführungsform muss eine gewünschte Temperatur nicht in der Auswahl einer Einspritzfolge in Schritt 303 eingeschlossen sein, aber der Temperaturparameter kann zum Anwenden ausschließlich während der Steuerungsaktion, nachdem eine erste Einspritzung oder ein erster Teil einer Einspritzung abgeschlossen ist, angeordnet sein.According to one embodiment, a desired temperature does not have to be selected in the selection of an injection sequence in step 303 may be included, but the temperature parameter may be arranged for application only during the control action after a first injection or a first part of an injection is completed.

Gemäß einer Ausführungsform wird die Einspritzfolge vollständig gemäß beispielsweise den nachfolgend dargestellten Berechnungen bestimmt, wobei beispielsweise unterschiedliche Einspritzfolgen vorab miteinander in Schritt 303 verglichen werden können, um eine am meisten bevorzugte Einspritzfolge zu bestimmen, somit bereits bevor eine erste Kraftstoffeinspritzung erfolgt; aber im folgenden erläuterten Berechnungsbeispiel werden die Berechnungen jedoch erst nach Beginn einer Einspritzung im Verbrennungstakt angewendet. Da spezifische angenommene Bedingungen vermutlich jedes Mal zur gleichen bevorzugten Einspritzfolge führen, kann es vorteilhaft sein, eine Einspritzfolge durch eine Art von Abruf vor einem Verbrennungstakt zu wählen und somit die Berechnungslast zu verringern, so dass die Berechnung wie nachfolgend erläutert somit nur nach Beginn der Einspritzung erfolgt. Zusätzlich zum folgenden Beispiel, wie die Einspritzfolge bestimmt werden kann, können andere Modelle mit einer ähnlichen Funktion alternativ angewendet werden.According to one embodiment, the injection sequence is determined entirely in accordance with, for example, the calculations shown below, with different injection sequences in advance for example with each other in step 303 can be compared in order to determine a most preferred injection sequence, thus before a first fuel injection takes place; but in the calculation example explained below, the calculations are only applied after the start of an injection in the combustion cycle. Since specific assumed conditions presumably lead to the same preferred injection sequence each time, it may be advantageous to select an injection sequence by a type of call before a combustion cycle and thus to reduce the calculation load, so that the calculation, as explained below, therefore only after the start of the injection he follows. In addition to the following example of how to determine the injection sequence, other models with a similar function can alternatively be used.

Die Solltemperatur TtargetEvo , die für die Abgase erwünscht ist, wenn die Abgasventile geöffnet werden und die Abgase zur Abgasanlage strömen, und welche die Wahl einer Einspritzfolge steuern können, kann auf eine geeignete Weise bestimmt werden. Wie zuvor erläutert kann beispielsweise eine Beziehung zwischen der Temperatur des Abgasstroms an einer entsprechenden Komponente in der Nachbehandlungsanlage und der Temperatur des Abgasstroms am Auslass des Zylinders ermittelt werden, so dass TtargetEvo auf der Basis einer bestimmten gewünschten Temperatur in der Nachbehandlungsanlage ermittelt werden kann. Alternativ kann beispielsweise TtargetEvo auf der Basis von Signalen von einem oder mehreren Temperatursensoren in der Nachbehandlungsanlage gesteuert werden. TtargetEvo kann beispielsweise ebenfalls angeordnet sein, durch empirische Daten gesteuert zu werden, wobei Messungen ggf. vorab durchgeführt und beispielsweise Abgasemissionen oder andere Parameter gemessen werden, und wobei vorteilhafte Brennraumtemperaturen gemessen und anschließend der Steuerung des Fahrzeugs zugeführt werden können, so dass Referenzwerte bei der Verbrennung durch einen Tabellenabruf oder auf eine andere geeignete Weise ermittelt werden können. Wie nachfolgend erläutert wird gemäß einer Ausführungsform nicht nur eine Endtemperatur TtargetEvo bestimmt, sondern es kann auch eine bevorzugte Temperaturkurve beispielsweise auf der Basis von empirischen Daten ermittelt werden, wobei die Steuerungsaktion anschließend in Bezug auf diese ermittelte Temperaturkurve ausgeführt wird.The target temperature T targetEvo Desired for the exhaust gases when the exhaust valves are opened and the exhaust gases flow to the exhaust system and which can control the choice of an injection sequence can be determined in a suitable manner. As explained above, a relationship can be determined, for example, between the temperature of the exhaust gas flow at a corresponding component in the aftertreatment system and the temperature of the exhaust gas flow at the outlet of the cylinder, so that T targetEvo can be determined on the basis of a certain desired temperature in the aftertreatment system. Alternatively, for example T targetEvo be controlled on the basis of signals from one or more temperature sensors in the aftertreatment system. T targetEvo For example, it can also be arranged to be controlled by empirical data, measurements possibly being carried out beforehand and, for example, exhaust gas emissions or other parameters being measured, and advantageous combustion chamber temperatures being measured and then being able to be fed to the control of the vehicle, so that reference values are obtained during combustion a table call or other suitable way. As explained below, according to one embodiment, not only is a final temperature T targetEvo is determined, but a preferred temperature curve can also be determined, for example, on the basis of empirical data, the control action then being carried out in relation to this determined temperature curve.

Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird in Schritt 303 somit eine vorgegebene Einspritzfolge zu Beginn des Verbrennungstakts ermittelt, wobei die Steuerungsaktion gemäß der Erfindung erst nach Beginn der Kraftstoffeinspritzung während eines Verbrennungstakts ausgeführt wird, etwa erst nach Abschluss der wenigstens einen Einspritzung während des Verbrennungstakts oder wenigstens nach Beginn von einer Einspritzung.According to the present embodiment, in step 303 thus a predetermined injection sequence is determined at the start of the combustion cycle, the control action according to the invention being carried out only after the start of fuel injection during a combustion cycle, for example only after the at least one injection has been completed during the combustion cycle or at least after the start of an injection.

Die Kraftstoffeinspritzung erfolgt somit normalerweise gemäß einer vorgegebenen Folge, wobei mehrere Einspritzungen angeordnet sein können, um während des gleichen Verbrennungstakts ausgeführt zu werden. Dies führt dazu, dass die Einspritzungen relativ kurz sein können. Beispielsweise gibt es Einspritzanlagen mit 5 bis 10 Kraftstoffeinspritzungen/Verbrennung; die Zahl der Kraftstoffeinspritzungen während eines Verbrennungstakts kann aber wesentlicher größer sein, beispielsweise im Bereich von 100 Kraftstoffeinspritzungen. Die Zahl der möglichen Einspritzungen wird von der Geschwindigkeit der Elemente gesteuert, mit denen die Einspritzung ausgeführt wird, das heißt im Falle eines Common-Rail-Systems von der Geschwindigkeit des Öffnens und Schließens der Einspritzdüsen.The fuel injection is thus normally carried out according to a predetermined sequence, and a plurality of injections can be arranged in order to be carried out during the same combustion stroke. As a result, the injections can be relatively short. For example, there are injection systems with 5 to 10 fuel injections / combustion; however, the number of fuel injections during a combustion stroke can be significantly larger, for example in the range of 100 fuel injections. The number of possible injections is controlled by the speed of the elements with which the injection is carried out, that is, in the case of a common rail system, by the speed at which the injection nozzles open and close.

Gemäß dem vorliegenden Beispiel werden wenigstens drei Kraftstoffeinspritzungen insp1 während des gleichen Verbrennungstakts durchgeführt; aber wie bereits zuvor erläutert können eine größere Zahl von Einspritzungen sowie nur eine oder zwei zum Ausführen angeordnet sein.According to the present example, at least three fuel injections insp 1 are carried out during the same combustion stroke; but, as previously explained, a larger number of injections and only one or two can be arranged for execution.

Die Einspritzfolge wird somit im vorliegenden Beispiel vorab bestimmt, um eine bestimmte Abgastemperatur oder ausschließlich auf der Basis der gewünschten erzielten Arbeit zu erzielen. Anschließend wird eine erste Einspritzung insp1 ausgeführt und in Schritt 304 wird bestimmt, ob die erste Einspritzung insp1 ausgeführt wurde und falls ja fährt das Verfahren mit Schritt 305 fort, in dem bestimmt wird, ob alle Einspritzungen i ausgeführt wurden. Da dies im vorliegenden Beispiel nicht der Fall ist, fährt das Verfahren mit Schritt 306 fort, während i um Eins für die nächste Einspritzung inkrementiert wird. In Schritt 306 wird der im Brennraum herrschende Druck mit dem Drucksensor 206 ermittelt. Ferner kann mit dem Drucksensor 206 der im Brennraum herrschende Druck im Wesentlichen kontinuierlich etwa in entsprechenden Intervallen, beispielsweise alle 0,1 bis 10 Kurbelwinkelgrade, ermittelt werden.The injection sequence is thus determined in advance in the present example in order to achieve a specific exhaust gas temperature or solely on the basis of the desired work achieved. Then a first injection insp 1 executed and in step 304 it is determined whether the first injection insp 1 has been carried out and, if so, the method goes to step 305 in which it is determined whether all injections i have been carried out. Since this is not the case in the present example, the method moves to step 306 continues while i is incremented by one for the next injection. In step 306 the pressure prevailing in the combustion chamber with the pressure sensor 206 determined. Furthermore, with the pressure sensor 206 the pressure prevailing in the combustion chamber is determined essentially continuously, approximately at appropriate intervals, for example every 0.1 to 10 crank angle degrees.

Der Verbrennungsprozess kann im Allgemeinen mit der Änderung des Drucks im Brennraum beschrieben werden, den die Verbrennung erzeugt. Die Druckänderung während eines Verbrennungstakts kann durch eine Druckkurve, das heißt eine Darstellung, wie sich der Druck im Brennraum während der Verbrennung ändert, dargestellt werden. Solange die Verbrennung wie erwartet fortfährt, entspricht der Druck im Brennraum dem ursprünglich erwarteten oder geschätzten Druck. Wie nachfolgend beschrieben hängt die Temperatur direkt mit dem Druck im Brennraum zusammen, das heißt sobald der Druck vom geschätzten Druck abweicht, weicht die Temperatur ebenfalls von der erwarteten/geschätzten Temperatur ab. Zusätzlich werden die Verbrennung während des folgenden Teils des Verbrennungstakts und somit die Temperaturentwicklung beeinflusst.The combustion process can generally be described as the change in pressure in the combustion chamber that the combustion generates. The pressure change during a combustion cycle can be represented by a pressure curve, that is to say a representation of how the pressure in the combustion chamber changes during the combustion. As long as the combustion continues as expected, the pressure in the combustion chamber corresponds to the originally expected or estimated pressure. The temperature depends as described below directly together with the pressure in the combustion chamber, i.e. as soon as the pressure deviates from the estimated pressure, the temperature also deviates from the expected / estimated temperature. In addition, the combustion is influenced during the following part of the combustion cycle and thus the temperature development.

In Schritt 306 wird der Druck PfΘ1 im Brennraum 201 für einen gegebenen Kurbelwinkelgradwert Θ1 (siehe 4) mit dem Drucksensor 206 ermittelt und in Schritt 307 wird eine erwartete resultierende Abgastemperatur während und/oder am Ende der Verbrennung des Verbrennungstakts wie zuvor beschrieben geschätzt, beispielsweise in Form einer Schätzung der Abgastemperatur zum Zeitpunkt des Öffnens des Abgasventils TEVO (EVO = Exhaust Valve Opening). Dies kann mit entsprechenden Berechnungen erfolgen und eine Möglichkeit zum Durchführen dieser Berechnung ist nachfolgend erläutert. Alternativ können andere Modelle mit ähnlichen Funktionen angewendet werden.In step 306 is the pressure P fΘ1 in the combustion chamber 201 for a given crank angle degree value Θ 1 (please refer 4 ) with the pressure sensor 206 determined and in step 307 an expected resulting exhaust gas temperature is estimated during and / or at the end of combustion of the combustion stroke as described above, for example in the form of an estimate of the exhaust gas temperature at the time the exhaust valve is opened T EVO (EVO = Exhaust Valve Opening). This can be done with appropriate calculations and one way of performing this calculation is explained below. Alternatively, other models with similar functions can be used.

Die erwartete resultierende Abgastemperatur zum Zeitpunkt des Öffnens des Abgasventils nach der Verbrennung des Verbrennungstakts kann gemäß einer Ausführungsform wie folgt in Schritt 307 geschätzt werden. Es ist offensichtlich, dass die Temperaturkurve für die gesamte Verbrennung und nicht nur die Endtemperatur gemäß dem dargestellten Verfahren geschätzt werden kann. Einem Fachmann ist klar, dass die Verbrennung mit folgender Gleichung modelliert werden kann (1): d Q = K c a l i b r a t e ( Q ˙ f u e l Q )

Figure DE112014001724B4_0001
wobei Kcalibrate zum Kalibrieren des Modells verwendet wird. Kcalibrate besteht aus einer Konstante, die üblicherweise im Bereich von 0 bis 1 liegt, aber auch angeordnet sein kann, andere Werte anzunehmen, und die einzeln Zylinder für Zylinder oder für einen bestimmten Motor oder Motortyp bestimmt wird, und hängt insbesondere von der Gestaltung der Einspritzdüsen (Zerstäuber) ab. dQ kann ebenfalls auf eine andere geeignete Weise, beispielsweise durch Einbeziehen anderer Parameter wie die Turbulenz bei der Kraftstoffzufuhr, modelliert werden, sofern ein Modellieren auf eine geeignete Weise möglich ist.The expected resulting exhaust gas temperature at the time of opening the exhaust valve after combustion of the combustion stroke may, in one embodiment, be as follows in step 307 to be appreciated. It is obvious that the temperature curve for the entire combustion and not just the final temperature can be estimated according to the presented method. It is clear to a person skilled in the art that the combustion can be modeled using the following equation (1): d Q = K c a l i b r a t e ( Q ˙ f u e l - Q )
Figure DE112014001724B4_0001
where K calibrate is used to calibrate the model. K calibrate consists of a constant, which is usually in the range from 0 to 1, but can also be arranged to assume other values, and which is determined individually cylinder by cylinder or for a specific engine or engine type, and depends in particular on the design of the Injection nozzles (atomizers). dQ can also be modeled in another suitable way, for example by including other parameters such as the turbulence in the fuel supply, if modeling is possible in a suitable way.

Qfuel besteht aus dem Energiewert der eingespritzten Kraftstoffmenge, Q besteht aus der Menge der verbrannten Energie. Die Verbrennung dQ entspricht somit der eingespritzten Kraftstoffmenge minus der bis dahin verbrauchten Kraftstoffmenge. Die Verbrennung dQ kann alternativ unter Anwendung eines anderen geeigneten Modells, in dem beispielsweise ebenfalls andere Parameter berücksichtigt werden, modelliert werden. Beispielsweise kann die Verbrennung ebenfalls eine Funktion darstellen, die von einem Modell der Turbulenz an der Zufuhr von Luft/Kraftstoff abhängt, welche die Verbrennung in einem unterschiedlichen Umfang entsprechend der Menge von zugeführter Luft / zugeführtem Kraftstoff beeinflussen kann.Q fuel consists of the energy value of the injected fuel quantity, Q consists of the amount of energy burned. The combustion dQ thus corresponds to the amount of fuel injected minus the amount of fuel used up to that point. The combustion dQ can alternatively be modeled using another suitable model in which, for example, other parameters are also taken into account. For example, combustion may also be a function that depends on a model of turbulence on the air / fuel supply that may affect combustion to a different extent depending on the amount of air / fuel supplied.

Die Kraftstoffeinspritzungen können beispielsweise als eine Summe von Schrittfunktionen modelliert werden: u = k = 0 n θ ( t ( t inj . start ) k ) θ ( t ( t inj . end ) k )

Figure DE112014001724B4_0002
For example, the fuel injections can be modeled as a sum of step functions: u = Σ k = 0 n θ ( t - ( t inj , begin ) k ) - θ ( t - ( t inj , end ) k )
Figure DE112014001724B4_0002

Der als zugeführte Masse m bei einer Einspritzung k gemessene Kraftstoffstrom, das heißt wie viel Kraftstoff in den Brennraum im Zeitfenster u gelangt, wenn die Einspritzung durchgeführt wird, ausgedrückt als Dauer des Kurbelwinkelgrad-Θ-Intervalls, während dem die Einspritzdüse geöffnet ist, kann für eine spezifische Einspritzung k wie folgt modelliert werden: d m d t = f ( m ) u

Figure DE112014001724B4_0003
The fuel flow measured as the supplied mass m during an injection k, i.e. how much fuel gets into the combustion chamber in the time window u when the injection is carried out, expressed as the duration of the crank angle degree Θ interval during which the injection nozzle is open, for a specific injection k can be modeled as follows: d m d t = f ( m ) u
Figure DE112014001724B4_0003

Wobei m die eingespritzte Kraftstoffmenge darstellt und f(m) beispielsweise vom Einspritzdruck usw. abhängt. f(m) kann beispielsweise gemessen oder vorab geschätzt werden.Where m represents the amount of fuel injected and f (m) depends, for example, on the injection pressure, etc. For example, f (m) can be measured or estimated in advance.

Der Energiewert QLHV für den Kraftstoff wie Diesel oder Benzin ist allgemein spezifiziert, so dass eine solche allgemeine Spezifikation verwendet werden kann. Der Energiewert kann ebenfalls spezifisch beispielsweise vom Kraftstoffhersteller bereitgestellt oder beispielsweise für ein Land oder eine Region genähert werden. Der Energiewert kann ebenfalls durch Schätzen durch die Steuerung des Fahrzeugs angeordnet sein. Mit dem Energiewert kann die Gleichung (1) aufgelöst werden und die Wärmefreisetzung kann mit dem Fortschritt der Verbrennung ermittelt werden.The energy value Q LHV for the fuel such as diesel or gasoline is generally specified so that such a general specification can be used. The energy value can also be provided specifically by the fuel manufacturer, for example, or can be approximated for a country or region, for example. The energy value can also be arranged by estimating through the control of the vehicle. With the energy value, the equation (1) can be solved and the heat release can be determined with the progress of the combustion.

Ferner kann durch Verwendung einer prädiktiven Wärmefreisetzungsgleichung die Druckänderung im Brennraum beispielsweise wie folgt geschätzt werden: d p = ( d Q d ϕ γ γ 1 p d v d ϕ ) ( γ 1 V ) d ϕ

Figure DE112014001724B4_0004
wobei Φ den Kurbelwinkelgrad darstellt, das heißt die Druckänderung ist in Kurbelwinkelgrad ausgedrückt, was zu einem Beseitigen der Abhängigkeit von der Motordrehzahl des Verbrennungsmotors während der Berechnungen führt. Y stellt einen Parameter dar, der vorab geschätzt, auf einen festen Wert festgelegt oder während der laufenden Verbrennung berechnet werden kann. Y ist allgemein das Wärmekapazitätsverhältnis, das heißt γ = C p C v = C p C p R ,
Figure DE112014001724B4_0005
wobei Cp und/oder Cv allgemein verfügbar und für verschiedene Moleküle tabellarisch erfasst sind; da die Verbrennungschemie bekannt ist, können diese tabellarischen Werte zusammen mit der Verbrennungschemie zum Berechnen der Auswirkung von jedem Molekül (beispielsweise Wasser, Stickstoff, Sauerstoff usw.) auf beispielsweise den gesamten Cp-Wert verwendet werden, so dass dieser für die zuvor genannten Berechnungen mit hoher Genauigkeit vorab oder während beispielsweise der laufenden Verbrennung bestimmt werden kann.Furthermore, by using a predictive heat release equation, the pressure change in the combustion chamber can be estimated as follows, for example: d p = ( d Q d φ - γ γ - 1 p d v d φ ) ( γ - 1 V ) d φ
Figure DE112014001724B4_0004
where Φ represents the crank angle degree, that is, the pressure change is expressed in crank angle degree, which leads to the elimination of the dependency on the engine speed of the internal combustion engine during the calculations. Y represents a parameter that can be estimated in advance, set to a fixed value, or calculated during ongoing combustion. Y is generally the heat capacity ratio, that is γ = C p C v = C p C p - R .
Figure DE112014001724B4_0005
where C p and / or C v are generally available and tabulated for different molecules; Since the combustion chemistry is known, these tabular values can be used together with the combustion chemistry to calculate the effect of each molecule (e.g. water, nitrogen, oxygen, etc.) on the total Cp value, for example, so that it can be used for the above calculations high accuracy can be determined in advance or during, for example, ongoing combustion.

Alternativ können Cp und/oder Cv in geeigneter Weise genähert werden. Die Integration der Gleichung (4) liefert das folgende Ergebnis: p = p i n i t i e l + d p = p i n i t i e l + ( d Q d ϕ γ γ 1 p d V d ϕ ) ( γ 1 V ) d ϕ

Figure DE112014001724B4_0006
Pinitial stellt einen Ausgangsdruck dar, der vor Beginn der Verdichtung beispielsweise den Umgebungsdruck für Verbrennungsmotoren ohne einen Turbolader oder einen herrschenden Verbrennungsluftdruck für einen Motor mit einem Turbolader darstellen kann. Wenn die Schätzung zu einem späteren Zeitpunkt während des Verbrennungstakts erfolgt, kann Pinitial den dann herrschenden Druck wie vom Drucksensor 206 ermittelt darstellen. Somit kann der Druck im Brennraum für die gesamte Verbrennung geschätzt werden, wobei die Schätzung nach jeder Einspritzung oder die nächste Schätzung nach Verstreichen einer bestimmten Zeit zu einer zunehmend höheren Genauigkeit der Schätzung führt, da die tatsächliche Druckänderung während eines zunehmenden Teils des Verbrennungstakts bekannt ist.Alternatively, C p and / or C v can be approximated in a suitable manner. The integration of equation (4) gives the following result: p = p i n i t i e l + d p = p i n i t i e l + ( d Q d φ - γ γ - 1 p d V d φ ) ( γ - 1 V ) d φ
Figure DE112014001724B4_0006
P initial represents an output pressure that can represent, for example, the ambient pressure for internal combustion engines without a turbocharger or a prevailing combustion air pressure for an engine with a turbocharger before compression begins. If the estimate is made at a later point in time during the combustion cycle, P can initially determine the pressure then prevailing as from the pressure sensor 206 represent determined. Thus, the pressure in the combustion chamber can be estimated for the entire combustion, the estimate after each injection or the next estimate after a certain time has elapsed, which leads to an increasingly higher accuracy of the estimate, since the actual pressure change during an increasing part of the combustion cycle is known.

Mit dem mit der Gleichung (5) geschätzten Druck kann anschließend eine entsprechende geschätzte Durchschnittstemperatur Test für das Gas im Brennraum für beispielsweise EVO oder für die gesamte Verbrennung mit dem geschätzten Druck bei EVO und dem allgemeinen Gasgesetz berechnet werden: r = p V n R

Figure DE112014001724B4_0007
Using the pressure estimated with equation (5), a corresponding estimated average temperature test for the gas in the combustion chamber for, for example, EVO or for the entire combustion can then be calculated using the estimated pressure at EVO and the general gas law: r = p V n R
Figure DE112014001724B4_0007

Das Volumen V, das heißt das Volumen des Brennraums, das sich kontinuierlich mit der Kolbenbewegung ändert, kann in der Steuerung des Fahrzeugs tabellarisch erfasst sein oder auf eine geeignete Weise berechnet werden und ist aufgrund der Kolbenbewegung vom Kurbelwinkel abhängig.The volume V, that is to say the volume of the combustion chamber, which changes continuously with the piston movement, can be recorded in a table in the control system of the vehicle or can be calculated in a suitable manner and is dependent on the crank angle due to the piston movement.

Die Stoffmenge n, das heißt die Menge des Gasstoffes im Brennraum, ändert sich mit Fortschritt der Verbrennung. Die Stoffmenge ändert sich aufgrund der chemischen Reaktionen, die während der Verbrennung auftreten. Diese Änderung beträgt jedoch normalerweise nur ein oder wenige Prozent, so dass gemäß einer Ausführungsform die Stoffmenge n als die Stoffmenge vor der Verbrennung angesetzt werden kann.The amount of substance n, i.e. the amount of gas in the combustion chamber, changes with the progress of the combustion. The amount of substance changes due to the chemical reactions that occur during combustion. However, this change is normally only one or a few percent, so that, according to one embodiment, the amount of substance n can be used as the amount of substance before combustion.

Wenn die Änderung der Stoffmenge während der Verbrennung modelliert wird, kann dies beispielsweise wie folgt modelliert werden: n = ( 1 Q n o w Q t o t a l ) n b e f o r e _ c o m b ( λ , m f u e l ) + Q n o w Q t o t a l n a l l _ c o m b ( λ , m f u e l )

Figure DE112014001724B4_0008
If the change in the amount of substance is modeled during combustion, this can be modeled as follows, for example: n = ( 1 - Q n O w Q t O t a l ) n b e f O r e _ c O m b ( λ . m f u e l ) + Q n O w Q t O t a l n a l l _ c O m b ( λ . m f u e l )
Figure DE112014001724B4_0008

Die Stoffmenge n geht im Verlauf der Hubzeit von einem vor der Verbrennung vorhandenen Stoffmenge nbefore_comb zu einer Stoffmenge nall_comb über, wenn der gesamte eingespritzte Kraftstoff während des Verbrennungstakts verbrannt ist. λ stellt das Kraftstoff/Luft-Verhältnis dar und Qtotal bezeichnet die gesamte Kraftstoffenergie, die der Verbrennung während des Verbrennungstakts zur Verfügung gestellt wird. mfuel stellt die zugeführte Kraftstoffmenge dar und Qtotal die Energiemenge, die bis dahin verbrannt wurde, wobei die Bestimmung auf der Basis der Gleichung (4) und/oder mit dem Signal des Drucksensors und der diagnostischen Wärmefreisetzung gemäß der Gleichung (8) erfolgt: d Q d θ = γ γ 1 p d v d ϕ + 1 γ 1 V d p d θ

Figure DE112014001724B4_0009
The quantity of substance n changes over the course of the stroke time from a quantity of substance n before_comb present before the combustion to a quantity of substance n all_comb when all the injected fuel has been burned during the combustion cycle. λ represents the fuel / air ratio and Q total denotes the total fuel energy that is made available to the combustion during the combustion cycle. m fuel represents the amount of fuel supplied and Q total the amount of energy that has been burned to date, the determination being based on equation (4) and / or using the signal from the pressure sensor and the diagnostic heat release according to equation (8): d Q d θ = γ γ - 1 p d v d φ + 1 γ - 1 V d p d θ
Figure DE112014001724B4_0009

Mit den vorhergehenden Gleichungen kann somit die gesamte Temperaturkurve für die Verbrennung von der ersten Einspritzung bis EVO durch Schätzung mit Berechnung der Gleichung (6) für die gesamte Verbrennung mit einer bestimmten entsprechenden Auflösung wie Kurbelwinkelgrad oder Zehntel, Hundertstel oder Tausendstel Kurbelwinkelgrad usw., das heißt der Temperaturänderung über den gesamten Verbrennungsprozess, vorhergesagt werden. Diese geschätzte Temperaturkurve kann beispielsweise aussehen wie die Temperaturkurve TΘ1est in 4, wobei die erwartete Temperaturentwicklung und die Solltemperatur TtargetEVO ebenfalls dargestellt sind.With the preceding equations, the entire temperature curve for the combustion from the first injection to EVO can thus be estimated by calculating with equation (6) for the entire combustion with a certain corresponding resolution such as crank angle degrees or tenths, hundredths or thousandths crank angle degrees, etc., that is the temperature change over the entire combustion process can be predicted. For example, this estimated temperature curve may look like the temperature curve T Θ1est in 4 , where the expected temperature development and the target temperature T targetEVO are also shown.

Offensichtlich kann die Temperaturkurve jedoch im Wesentlichen jedes Aussehen aufweisen, je nach eingespritzter Kraftstoffmenge und Zeitpunkt der Einspritzung. In Bezug auf die Steuerung der Abgastemperatur wird die Temperatur bei EVO nach der Verbrennung (alternativ die gesamte Temperaturkurve wie zuvor erläutert) in Schritt 306 geschätzt. Die erste Einspritzung bewirkt somit eine Verbrennung und somit eine Wärmefreisetzung und einen Druckanstieg. Wenn die Verbrennung genauso verläuft wie erwartet, entspricht diese Temperatur der ursprünglich erwarteten Temperatur, das heißt TΘ1evo würde aus TtargetEVO bestehen, aber sobald der Druck bei Θ1 , und damit ebenso die Temperatur TΘ1 (siehe 4), vom geschätzten Druck abweicht, weichen die geschätzte TΘ1EVO sowie die gesamte neue geschätzte Temperaturkurve TΘ1est von der erwarteten/gewünschten Temperatur TtargetEVO gemäß der gewählten Einspritzfolge ab.Obviously, however, the temperature curve can have essentially any appearance, depending on the amount of fuel injected and the time of the injection. Regarding the control of the exhaust gas temperature, the temperature at EVO after combustion (alternatively the entire temperature curve as explained before) is in step 306 estimated. The first injection thus causes combustion and thus heat release and an increase in pressure. If the combustion proceeds exactly as expected, this temperature corresponds to the originally expected temperature, that is T evo1evo would out T targetEVO persist, but once the pressure at Θ 1 , and with it the temperature T Θ1 (please refer 4 ), deviates from the estimated pressure, the estimated T Θ1EVO as well as the entire new estimated temperature curve T Θ1est from the expected / desired temperature T targetEVO according to the selected injection sequence.

Die tatsächliche Temperaturkurve wird also vermutlich von der vorhergesagten Temperaturkurve im Verlauf der Verbrennung aufgrund der Wärmeverluste, der Abweichungen von der modellierten Verbrennung usw. abweichen.The actual temperature curve will therefore presumably deviate from the predicted temperature curve in the course of the combustion due to the heat losses, the deviations from the modeled combustion, etc.

Aus diesem Grund wird die Steuerung der Verbrennung gemäß der Erfindung durchgeführt und gemäß der vorliegenden Erfindung werden Abweichungen von der vorhergesagten Temperaturkurve ausgeglichen, nachdem die erste Einspritzung insp1 abgeschlossen ist. Auf der Basis der ermittelten Differenz zwischen dem, wie die Verbrennung erfolgen hätte sollen, und dem, wie sie tatsächlich erfolgte, kann ein Regler verwendet werden, der die folgende Verbrennung beispielsweise auf der Basis der Differenz steuert, wobei Umfang und Art der Differenz berücksichtigt werden können.For this reason, the control of the combustion is performed according to the invention, and according to the present invention, deviations from the predicted temperature curve are compensated for after the first injection insp 1 is completed. On the basis of the determined difference between how the combustion should have taken place and how it actually took place, a controller can be used which controls the subsequent combustion, for example on the basis of the difference, taking into account the extent and type of the difference can.

Der in Schritt 306 ermittelte Druck pfΘ1, welcher der Temperatur TfΘ1 in 4 entspricht, wird somit in Schritt 306 als Pinitial wie zuvor beschrieben verwendet, um TΘ1EVO mit während der Verbrennung ermittelten Daten zu schätzen. Mit dem gemessenen Druck pfΘ1 kann mit anderen Worten die Zylindertemperatur TΘ1EVO gemäß der Gleichung (6) berechnet werden.The one in step 306 determined pressure p fΘ1 , which the temperature T fΘ1 in 4 corresponds to step 306 used as P initial as previously described to T Θ1EVO with data obtained during combustion. In other words, the cylinder temperature can be measured with the measured pressure p fΘ1 T Θ1EVO can be calculated according to equation (6).

Somit kann in Schritt 307 mit den zuvor aufgeführten Gleichungen eine wahrscheinlichere Endtemperatur TEVO geschätzt werden. Diese geschätzte Temperatur wird anschließend in Schritt 308 verwendet, um eine folgende Kraftstoffeinspritzung auf der Basis der geschätzten Temperatur (Druck) zu steuern.So in step 307 a more likely final temperature using the equations listed above T EVO to be appreciated. This estimated temperature is then in step 308 used to control subsequent fuel injection based on the estimated temperature (pressure).

Mit wenigstens einer zweiten, aber im vorliegenden Beispiel wenigstens insgesamt drei Einspritzungen (während des Verbrennungstakts) kann die Verbrennung in Richtung einer gewünschten Endtemperatur TtargetEVO durch Steuerung von folgenden Einspritzungen gesteuert werden. Wenn die erste Einspritzung abgeschlossen ist, bleiben somit im vorliegenden Beispiel wenigstens zwei zusätzliche Einspritzungen, die während der Steuerungsaktion angepasst werden.With at least a second, but in the present example at least a total of three injections (during the combustion cycle), the combustion can move in the direction of a desired final temperature T targetEVO can be controlled by controlling the following injections. When the first injection is completed, at least two additional injections remain in the present example, which are adjusted during the control action.

Ein erstes Beispiel, wie die Steuerungsaktion durchgeführt werden kann, ist das Verteilen der Dauer und somit der eingespritzten Kraftstoffmenge zwischen diesen Einspritzungen und/oder das Ändern der Einspritzzeitpunkte für eine oder mehrere Einspritzungen in Folge. Während dieser Steuerungsaktion wird die Steuerungsaktion durchgeführt, vorausgesetzt die geforderte Arbeit wird noch verrichtet, das heißt der Verbrennungstakt erzeugt weiterhin ein gefordertes Drehmoment an der Abtriebswelle des Verbrennungsmotors. Die Verteilung zwischen jeweils der zweiten und dritten Einspritzung kann darauf basieren, ob der geschätzte Temperaturwert bei EVO den Referenzwert für die Temperatur über- oder unterschreitet. A first example of how the control action can be carried out is to distribute the duration and thus the amount of fuel injected between these injections and / or to change the injection times for one or more injections in succession. The control action is carried out during this control action, provided that the required work is still being carried out, that is to say the combustion cycle continues to generate a required torque on the output shaft of the internal combustion engine. The distribution between the second and third injection can be based on whether the estimated temperature value at EVO exceeds or falls below the reference value for the temperature.

Diese Steuerungsaktion kann auf beliebige Weise angepasst werden, kann aber beispielsweise in Form eines Proportionalreglers implementiert werden, der beispielsweise zum Bestimmen der Größe der zwischen Kraftstoffeinspritzungen zu verdrängenden Menge verwendet wird, die beispielsweise als eine Zunahme/Abnahme Δu des Zeitraums, während dem die Einspritzung im jeweiligen Einspritzprozess erfolgt, ausgedrückt werden kann. Während dieser Steuerungsaktion kann sich die gesamte eingespritzte Kraftstoffmenge ebenfalls ändern, beispielsweise weil die geforderte Arbeit noch verrichtetet werden muss, wobei aber eine Anpassung der Kraftstoffmenge erforderlich ist, um Änderungen der Effizienz auszugleichen.This control action can be adapted in any way, but can be implemented, for example, in the form of a proportional regulator, which is used, for example, to determine the size of the quantity to be displaced between fuel injections, which is, for example, an increase / decrease Δu in the period during which the injection in the respective injection process takes place, can be expressed. During this control action, the total amount of fuel injected may also change, for example because the required work still needs to be done, but it is necessary to adjust the amount of fuel to compensate for changes in efficiency.

In Schritt 308 kann somit eine Steuerungsaktion der Dauer für die beiden aufeinander folgenden Einspritzungen insp2 und insp3 jeweils durchgeführt werden, wobei im vorliegenden Beispiel eine Konstante K, die auf geeignete Weise bestimmt und mit der Differenz e zwischen der geschätzten Solltemperatur (Solldruck) und der gewünschten Solltemperatur (Solldruck) multipliziert wird, verwendet wird, um eine Änderung der Dauer für die Einspritzung insp2 zu bestimmen, wobei im vorliegenden Beispiel eine entsprechende Änderung für insp3 durchgeführt wird (siehe Gleichung (8) und (9)). Δ u d u r a t i o n   i n j   2 = K e

Figure DE112014001724B4_0010
Δ u d u r a t i o n   i n j  3 = Δ u d u r a t i o n   i n j   2
Figure DE112014001724B4_0011
wobei e die Abweichung vom Referenzwert darstellt. Ferner kann eine entsprechende Steuerungsaktion alternativ oder zusätzlich für die Einspritzzeit ausgeführt werden, wobei beispielsweise der Beginn der Einspritzung nach vorne verschoben oder verzögert werden kann. Statt der proportionalen Regelung kann eine herkömmliche PI- oder PID-Regelung verwendet werden. Das Verfahren kehrt anschließend zu Schritt 304 zurück, wobei die Einspritzung i gemäß der neuen Einspritzfolge ausgeführt wird. Wenn diese i=2 Einspritzung abgeschlossen ist, bestimmt wieder der Schritt 305, ob alle Einspritzungen abgeschlossen sind. Da dies noch nicht der Fall ist, wird i um Eins für die nächste Einspritzung inkrementiert, wobei der Druck im Brennraum erneut (jetzt als pfΘ2 nach insp i=2) mit einem Drucksensor 206 bestimmt wird, so dass eine neue Schätzung von TEVO nach einer Einspritzung insp2 durchgeführt wird, um bei Bedarf insp3 nach wie vor unter Berücksichtigung des Verrichtens der gewünschten Arbeit anzupassen. Die Schätzung wird wie zuvor beschrieben durchgeführt, mit dem Unterschied, dass sich der Ausgangswert Pinitial aufgrund der Verbrennung durch die erste Einspritzung zu pfΘ2 geändert hat. Wenn alle Einspritzungen abgeschlossen sind, kehrt das Verfahren von Schritt 305 zu Schritt 301 zur Steuerung eines folgenden Verbrennungstakts zurück.In step 308 A control action of the duration for the two successive injections insp 2 and insp 3 can thus in each case be carried out, in the present example a constant K which is determined in a suitable manner and with the difference e between the estimated target temperature (target pressure) and the desired target temperature (Target pressure) is used to determine a change in duration for the injection insp 2 , in the present example a corresponding change is carried out for insp 3 (see equations (8) and (9)). Δ u d u r a t i O n i n j 2 = K e
Figure DE112014001724B4_0010
Δ u d u r a t i O n i n j 3 = - Δ u d u r a t i O n i n j 2
Figure DE112014001724B4_0011
where e represents the deviation from the reference value. Furthermore, a corresponding control action can alternatively or additionally be carried out for the injection time, it being possible, for example, to shift the start of the injection forward or to delay it. Conventional PI or PID control can be used instead of proportional control. The process then returns to step 304 back, the injection i being carried out according to the new injection sequence. When this i = 2 injection is completed, the step determines again 305 whether all injections have been completed. Since this is not yet the case, i is incremented by one for the next injection, the pressure in the combustion chamber again (now as p fΘ2 after insp i = 2) with a pressure sensor 206 is determined, so a new estimate of T EVO after an injection insp 2 is carried out in order to adapt insp 3 as required, taking into account the performance of the desired work. The estimation is carried out as described above, with the difference that the initial value P has initially changed to p fΘ2 due to the combustion by the first injection. When all injections are complete, the process returns from step 305 to step 301 to control a subsequent combustion stroke.

Die Steuerung kann ebenfalls so erfolgen, dass die Verbrennung in Richtung einer gewünschten Temperatur / gewünschten Temperaturkurve gesteuert wird, wobei aber zwei oder mehr Verbrennungstakte erforderlich sind, bevor das gewünschte Ergebnis erzielt wird, jedoch nach wie vor mit einer Steuerungsaktion wie zuvor beschrieben.The control can also be done in such a way that the combustion is controlled in the direction of a desired temperature / desired temperature curve, but two or more combustion cycles are required before the desired result is achieved, but still with a control action as described above.

Die Steuerung gemäß der Erfindung kann auch das Durchführen einer Schätzung von mehreren möglichen Steuerungsalternativen umfassen, wobei die Steuerungsaktion dann gemäß eines entsprechenden Maßes von den mehreren möglichen Maßen, beispielsweise auf der Basis einer Kostenfunktion, durchgeführt wird.The control according to the invention can also include performing an estimate of a number of possible control alternatives, the control action then being carried out according to a corresponding measure of the several possible measures, for example on the basis of a cost function.

Die vorliegende Erfindung stellt somit ein Verfahren bereit, um auf der Basis eines ersten Parameterwerts, der bestimmt wird, nachdem ein erster Teil der Verbrennung abgeschlossen ist, einen folgenden Teil der Verbrennung während des gleichen Verbrennungstakts auf der Basis des ersten Parameterwerts zu steuern, wobei die Verbrennung in Bezug auf eine Temperatur für den Verbrennungsprozess wie ein gewünschte Endtemperatur wie zuvor beschrieben gesteuert wird.The present invention thus provides a method for controlling, based on a first parameter value determined after a first part of the combustion is complete, a subsequent part of the combustion during the same combustion stroke based on the first parameter value, wherein the Combustion is controlled with respect to a temperature for the combustion process as a desired final temperature as previously described.

Ferner kann bei der Bestimmung in Schritt 308 eine erwartete Temperaturentwicklung für mehrere verschiedene alternative Einspritzfolgen für die restlichen Einspritzungen geschätzt werden, so dass die Einspritzfolge, die zur vorteilhaftesten Temperaturentwicklung führt, ausgewählt werden kann, wenn die nächste Einspritzung ausgeführt wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird somit die Verbrennung während der laufenden Verbrennung auf der Basis von Abweichungen von der vorhergesagten Verbrennung und gemäß einer Ausführungsform jedes Mal, wenn eine Einspritzung insp1 abgeschlossen ist, angepasst, solange zusätzliche Einspritzungen auszuführen sind.Furthermore, in the determination in step 308 an expected temperature development for several different alternative injection sequences can be estimated for the remaining injections, so that the injection sequence that leads to the most advantageous temperature development can be selected when the next one Injection is running. Thus, in accordance with the present invention, combustion during ongoing combustion is adjusted based on deviations from the predicted combustion and, in one embodiment, each time an injection insp 1 is completed, as long as additional injections are to be performed.

Gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren wurde die Einspritzfolge zu Beginn des Verbrennungstakts auf der Basis von tabellarischen Werten bestimmt; aber gemäß einer Ausführungsform kann die Einspritzstrategie bereits vor Beginn der Kraftstoffeinspritzung auf die zuvor beschriebene Weise bestimmt werden, so dass somit die erste Einspritzung gemäß einer wie zuvor beschrieben bestimmten Einspritzfolge ausgeführt wird, beispielsweise durch Ausführen von Berechnungen für mehrere Einspritzfolgen und Wählen von einer, die am vorteilhaftesten erscheint.According to the method described above, the injection sequence at the beginning of the combustion stroke was determined on the basis of tabular values; but according to one embodiment, the injection strategy can be determined before the start of the fuel injection in the manner described above, so that the first injection is thus carried out according to an injection sequence determined as described above, for example by performing calculations for a plurality of injection sequences and selecting one that seems most advantageous.

Ferner wurde die Steuerung bis jetzt auf eine Weise beschrieben, bei der die Merkmale für eine folgende Einspritzung auf der Basis der herrschenden Bedingungen im Brennraum nach der vorhergehenden Einspritzung bestimmt werden. Die Steuerung kann aber auch zum kontinuierlichen Ausführen angeordnet sein, wobei die Druckbestimmungen mit dem Drucksensor auch während der laufenden Einspritzung durchgeführt werden können, und wobei die Einspritzfolge berechnet und durchgehend korrigiert werden kann, bis die nächste Einspritzung beginnt. Alternativ kann ebenfalls die laufende Einspritzung durch berechnete Änderungen in der Einspritzfolge beeinflusst werden, auch in den Fällen, in denen mehrere kürzere Einspritzungen durchgeführt werden. Die Einspritzung kann ebenfalls aus einer einzigen längeren Einspritzung bestehen, wobei Änderungen an der laufenden Einspritzung kontinuierlich erfolgen können, beispielsweise durch eine sogenannte Verlaufsformung, beispielsweise durch Ändern der Öffnungsfläche der Einspritzdüse und/oder des Drucks, mit dem der Kraftstoff eingespritzt wird, auf der Basis von Schätzungen und gemessenen Druckwerten während der Einspritzung. Ferner kann die Kraftstoffzufuhr während der Verbrennung nur zwei Kraftstoffeinspritzungen umfassen, wobei beispielsweise nur die zweite oder beide Einspritzungen beispielsweise mit einer Verlaufsformung gesteuert werden. Eine Verlaufsformung kann ebenfalls erfolgen, wenn drei oder mehr Einspritzungen durchgeführt werden.Furthermore, the control has so far been described in a manner in which the characteristics for a subsequent injection are determined on the basis of the prevailing conditions in the combustion chamber after the previous injection. However, the control can also be arranged for continuous execution, wherein the pressure determinations can also be carried out with the pressure sensor during the current injection, and the injection sequence can be calculated and continuously corrected until the next injection begins. Alternatively, the current injection can also be influenced by calculated changes in the injection sequence, even in the cases in which several shorter injections are carried out. The injection may also consist of a single longer injection, with changes to the current injection being able to take place continuously, for example by a so-called shape shaping, for example by changing the opening area of the injection nozzle and / or the pressure with which the fuel is injected on the basis of estimates and measured pressure values during injection. Furthermore, the fuel supply during the combustion can comprise only two fuel injections, with for example only the second or both injections being controlled, for example, with a course shaping. A course can also be formed if three or more injections are carried out.

Ferner wurde die Erfindung zuvor mit einem Beispiel erläutert, bei dem drei Einspritzungen während eines Verbrennungstakts ausgeführt werden. Selbstverständlich können mehr Einspritzungen während eines Verbrennungstakts durchgeführt werden. Da mehrere Kraftstoffeinspritzungen dazu führen, dass mehrere Zeitlängen im Laufe der Zeit geändert werden müssen, ebenso wie die verrichtete Arbeit erhalten werden muss, können die Berechnungen umfangreicher werden. Beispielsweise kann eine sehr große Zahl von Einspritzungen wie 10 oder sogar 100 Einspritzungen angeordnet sein, während des gleichen Verbrennungstakts ausgeführt zu werden.Furthermore, the invention was previously explained with an example in which three injections are carried out during one combustion cycle. Of course, more injections can be performed during one combustion cycle. Since multiple fuel injections result in multiple lengths of time having to be changed over time, as well as maintaining the work done, the calculations can become more extensive. For example, a very large number of injections, such as 10 or even 100 injections, can be arranged to be carried out during the same combustion stroke.

In solchen Situationen kann es mehrere entsprechende Einspritzstrategien geben, die somit im Wesentlichen zum gleichen Ergebnis führen. Dies führt zu einer unerwünschten Komplexität in den Berechnungen.In such situations, there can be several corresponding injection strategies, which thus lead essentially to the same result. This leads to an undesirable complexity in the calculations.

Gemäß einer Ausführungsform wird eine Steuerung angewendet, die der zuvor beschriebenen Steuerung entspricht. Dies wird dadurch erreicht, dass die zeitlich am nächsten gelegene Einspritzung als separate Einspritzung behandelt wird und folgende Kraftstoffeinspritzungen als eine einzige zusätzliche „virtuelle“ Einspritzung. Dies ist in 5A erläutert, wobei die Einspritzung 501 insp1 entspricht, wie zuvor erläutert, die Einspritzung 502 insp2 entspricht, wie zuvor erläutert, und wobei die restlichen Einspritzungen 503 bis 505 als eine einzige virtuelle Einspritzung 506 behandelt werden, das heißt die Einspritzung 506 wird als eine Einspritzung mit einer Kraftstoffmenge behandelt, die im Wesentlichen der Gesamtkraftstoffmenge für die Einspritzungen 503 bis 505 entspricht, wobei eine Verteilung zwischen der Einspritzung 502 und der virtuellen Einspritzung 506 erfolgen kann. Durch eine solche Vorgehensweise muss der Wechsel zwischen insp2 und folgenden Einspritzungen nicht spezifisch zwischen den Einspritzungen 503 bis 505 verteilt werden, sondern die Verteilung erfolgt auf dieser Stufe jeweils zwischen der Einspritzung 502 und der „virtuellen“ Einspritzung 506.According to one embodiment, a controller is used which corresponds to the controller described above. This is achieved by treating the closest injection as a separate injection and subsequent fuel injections as a single additional "virtual" injection. This is in 5A explained, the injection 501 As previously explained, insp 1 corresponds to injection 502 insp 2 corresponds, as previously explained, and with the remaining injections 503 to 505 as a single virtual injection 506 treated, that is, the injection 506 is treated as an injection with an amount of fuel that is substantially the total amount of fuel for the injections 503 to 505 corresponds, with a distribution between the injection 502 and virtual injection 506 can be done. With such a procedure, the change between insp 2 and subsequent injections does not have to be specific between the injections 503 to 505 be distributed, but the distribution takes place at this stage in each case between the injection 502 and the "virtual" injection 506 ,

Sobald die Einspritzung 502 abgeschlossen ist, wird das Verfahren genau wie zuvor beschrieben mit einer neuen Bestimmung einer Einspritzfolge wiederholt, um die Temperatur zu steuern, jedoch mit der Einspritzung 503 als separate Einspritzung (siehe 5B), und die Einspritzungen 504, 505 stellen gemeinsam eine virtuelle Einspritzung mit einer Verteilung wie zuvor beschrieben dar.Once the injection 502 is completed, the process is repeated exactly as described above with a new determination of an injection sequence in order to control the temperature, but with the injection 503 as a separate injection (see 5B) , and the injections 504 . 505 together represent a virtual injection with a distribution as previously described.

In 5A besteht die virtuelle Einspritzung 506 aus drei Einspritzungen; aber es ist offensichtlich, dass die virtuelle Einspritzung 506 generell mehr als drei Einspritzungen umfassen kann, etwa zehn Einspritzungen oder hunderte Einspritzungen, je nachdem, wie viele Einspritzungen während des Verbrennungstakts durchgeführt werden sollen, so dass das Verfahren wiederholt wird, bis alle Einspritzungen abgeschlossen sind.In 5A there is virtual injection 506 from three injections; but it is obvious that the virtual injection 506 can generally include more than three injections, about ten injections or hundreds of injections, depending on how many injections are to be made during the combustion stroke, so that the process is repeated until all injections are completed.

Ferner kann die Kraftstoffzufuhr während der Verbrennung nur zwei Kraftstoffeinspritzungen umfassen, wobei die gesteuerte Einspritzung beispielsweise mit der Verlaufsformung gesteuert wird. Eine Verlaufsformung kann ebenfalls erfolgen, wenn drei oder mehr Einspritzungen durchgeführt werden. Es kann ebenfalls der Fall sein, dass eine einzelne Einspritzung während eines Verbrennungstakts durchgeführt wird, wobei die Parameter für diese Einspritzungsänderung während der laufenden Einspritzung durch Verlaufsformung auf der Basis von neuen Schätzungen mit fortlaufender Verbrennung, das heißt beispielsweise der Einspritzdruck und/oder die Dauer der Einspritzung, während einer laufenden Einspritzung gesteuert werden können. Furthermore, the fuel supply during the combustion may comprise only two fuel injections, the controlled injection being controlled, for example, with the course shaping. A course can also be formed if three or more injections are carried out. It may also be the case that a single injection is performed during a combustion stroke, with the parameters for this injection change during the ongoing injection by means of curve shaping on the basis of new estimates with continuous combustion, that is to say for example the injection pressure and / or the duration of the Injection, can be controlled during an ongoing injection.

Bisher wurde die Steuerung mit dem Ziel des Erreichens einer gewünschten Abgastemperatur TEVO beschrieben. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn es wünschenswert ist, dass eine bestimmte Temperatur in einer oder mehreren Nachbehandlungskomponenten erzielt/gehalten wird. Die Temperatursteuerung von Nachbehandlungskomponenten an sich ist Stand der Technik und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung; aber die vorliegende Erfindung stellt ein Mittel zum Verbessern der Temperatursteuerung dar. Beispielsweise kann die Steuerung eine Steuerung der Abgastemperatur beispielsweise zum Erzielen einer gewünschten SCR-Temperatur, DPF-Temperatur oder DOC-Temperatur betreffen. Die Temperatursteuerung kann ebenfalls beispielsweise zum Lösen von Problemen durch den schnellen Temperaturanstieg in einem SCR-Katalysator oder DOC/DPF mit den Sicherheits- und Systemrisiken, die ein schneller Temperaturanstieg bewirken kann, verwendet werden. In solchen Situationen kann die Verbrennung in Richtung einer niedrigen TEVO mit dem Ziel eines Senkens der Temperatur in der Nachbehandlungsanlage gesteuert werden. Die Steuerung kann ebenfalls für eine andere Art von Steuerung von beispielsweise einem DOC-Katalysator, einem TWC-Katalysator oder einem Partikelfiltersystem wie einem PMFC- oder DPF-System vorgesehen sein.So far, the control with the goal of reaching a desired exhaust gas temperature T EVO described. This may be the case, for example, when it is desirable to achieve / maintain a certain temperature in one or more aftertreatment components. The temperature control of aftertreatment components per se is state of the art and is not the subject of the present invention; but the present invention provides a means of improving temperature control. For example, the control may relate to controlling exhaust gas temperature, for example to achieve a desired SCR temperature, DPF temperature, or DOC temperature. Temperature control can also be used, for example, to solve problems due to the rapid temperature rise in an SCR catalyst or DOC / DPF with the safety and system risks that a rapid temperature rise can cause. In such situations, the combustion can go towards a low T EVO controlled with the aim of lowering the temperature in the aftertreatment system. The controller can also be provided for another type of controller, for example a DOC catalytic converter, a TWC catalytic converter or a particle filter system such as a PMFC or DPF system.

Die Steuerung der Temperatur der Verbrennung gemäß der Erfindung kann aber ebenfalls zur Emissionsbegrenzung, das heißt zum Steuern der Zusammensetzung, die der resultierende Abgasstrom aufweist, verwendet werden.However, controlling the temperature of the combustion according to the invention can also be used to limit emissions, that is to say to control the composition which the resulting exhaust gas flow has.

Wie zuvor erläutert ist im Falle der Abgastemperatursteuerung die Temperaturschätzung bei EVO am wichtigsten; aber bei einer Steuerung in Bezug auf die Abgasemissionen ist stattdessen die gesamte Temperaturkurve (Temperaturänderungskurve), welche die Verbrennung absolviert, relevant, so dass die Steuerung mit dem Ziel erfolgt, im möglichen Umfang eine gewünschte Temperaturänderungskurve während der Verbrennung zu erhalten. In diesem Fall können computerbasierte Modelle („Black-Box“-Modelle) als eine Darstellung von Emissionen in Bezug zur Temperatur verwendet werden, so dass die Temperaturkurve so gesteuert wird, dass das Vorkommen/Vorhandensein von einem oder mehreren Stoffen bei der Verbrennung beeinflusst wird. In diesen computerbasierten Modellen können die erwarteten Emissionen ebenfalls von „globalen“ Parametern beispielsweise AGR, Lambdawert, Ansaugdruck, Umgebungstemperatur usw. abhängen. Alternativ können physikalische Modelle angewendet werden. Im Allgemeinen können für bestimmte Stoffe physikalische Modelle bevorzugt/verfügbar sein, während für andere Stoffe computerbasierte Modelle aufgrund des Fehlens von geeigneten physikalischen Modellen erforderlich sein können. Die Verbrennung kann beispielsweise in Bezug auf einen Anteil und/oder eine Konzentration für eine oder mehrere Abgaskomponenten wie KW, CO, NOx, NO, NO2 und Ruß gesteuert werden.As previously explained, in the case of exhaust gas temperature control, temperature estimation is most important in EVO; but in the case of a control with regard to the exhaust gas emissions, the entire temperature curve (temperature change curve) which the combustion completes is instead relevant, so that the control is carried out with the aim of possibly obtaining a desired temperature change curve during the combustion. In this case, computer-based models (“black box” models) can be used as a representation of emissions in relation to temperature, so that the temperature curve is controlled in such a way that the occurrence / presence of one or more substances during combustion is influenced , In these computer-based models, the expected emissions can also depend on “global” parameters such as EGR, lambda value, intake pressure, ambient temperature, etc. Alternatively, physical models can be used. In general, physical models may be preferred / available for certain substances, while computer-based models may be required for other substances due to the lack of suitable physical models. The combustion can be controlled, for example, in relation to a proportion and / or a concentration for one or more exhaust gas components such as KW, CO, NO x , NO, NO 2 and soot.

Es kann gemäß der Erfindung ebenfalls eine MPC (Model Predictive Control) zur Steuerung verwendet werden.According to the invention, an MPC (Model Predictive Control) can also be used for control.

Ein Beispiel für eine MPC ist in 6 dargestellt, wobei die Referenzkurve 603 der erwarteten Temperaturentwicklung während eines Verbrennungstakts entspricht. Die Kurve 603 stellt somit die Temperaturentwicklung dar, die während des Verbrennungstakts angestrebt wird, wobei die Verbrennung nur in Richtung eines Endwerts oder kontinuierlich in Richtung der Kurve 603 gesteuert werden kann.An example of an MPC is in 6 shown, with the reference curve 603 corresponds to the expected temperature development during a combustion cycle. The curve 603 thus represents the temperature development that is aimed for during the combustion cycle, the combustion only in the direction of a final value or continuously in the direction of the curve 603 can be controlled.

Die durchgezogene Kurve 602 bis zum Zeitpunkt k stellt die tatsächliche Entwicklung der Temperatur bis zum Zeitpunkt k dar, die wie zuvor beschrieben mit tatsächlichen Daten vom kurbelwinkelaufgelösten Druckgeber berechnet wurde. Die Kurve 601 stellt die voraussichtliche Temperaturentwicklung auf der Basis des gewählten Einspritzprofils dar und bildet somit die Temperaturentwicklung, die erwartet wird. Die gestrichelten Einspritzungen 605, 606, 607 stellen das vorhergesagte Steuersignal dar, das heißt das Einspritzprofil, das voraussichtlich angewendet wird, und 608, 609 stellen bereits abgeschlossene Einspritzungen dar.The solid curve 602 up to the point in time k represents the actual development of the temperature up to the point in time k which, as described above, was calculated with actual data from the pressure sensor resolved by the crank angle. The curve 601 represents the expected temperature development on the basis of the selected injection profile and thus forms the temperature development that is expected. The dashed injections 605 . 606 . 607 represent the predicted control signal, that is, the injection profile likely to be applied, and 608 . 609 represent already completed injections.

Das vorhergesagte Einspritzprofil wird in entsprechenden Intervallen aktualisiert, beispielsweise nach jeder abgeschlossenen Einspritzung, um den angestrebten Endwert zu erzielen, der von der Referenzkurve 603 vorgegeben ist, wobei die nächste Einspritzung auf der Basis der herrschenden Bedingungen in Bezug auf die geschätzte Wärmeverlustentwicklung bestimmt wird.The predicted injection profile is updated at appropriate intervals, for example after each completed injection, to achieve the desired final value, that of the reference curve 603 is specified, the next injection being determined on the basis of the prevailing conditions in relation to the estimated heat loss development.

Somit stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren bereit, das eine sehr gute Steuerung eines Verbrennungsprozesses ermöglicht und das die Verbrennung während der laufenden Verbrennung anpasst, um eine Verbrennung zu erzielen, die zu einem größeren Umfang mit der gewünschten Verbrennung übereinstimmt, um eine gewünschte Abgastemperatur und/oder eine gewünschte Emissionsbegrenzung zu erzielen. Thus, the present invention provides a method that enables very good control of a combustion process and that adjusts the combustion during the ongoing combustion to achieve a combustion that more closely matches the desired combustion to a desired exhaust gas temperature and / or or to achieve a desired emission limit.

Ferner wird wie zuvor beschrieben die Verbrennungsgastemperatur für mehrere verschiedene alternative Einspritzfolgen für die restlichen Einspritzungen geschätzt, so dass die Einspritzfolge, die zur vorteilhaftesten Temperatur führt, ausgewählt werden kann, wenn die nächste Einspritzung ausgeführt wird. Wenn mehrere Einspritzfolgen-/Steuerungsalternativen die entsprechenden Bedingungen erfüllen, können andere Parameter zur Wahl verwendet werden, welche von diesen zu verwenden sind. Es kann auch andere Gründe zum gleichzeitigen Durchführen der Steuerung ebenfalls auf der Basis von anderen Parametern geben. Beispielsweise können Einspritzfolgen auch teilweise auf der Basis von Druckamplitude, Wärmeverlust, Druckänderungsgeschwindigkeit, im Brennraum verrichtete Arbeit und/oder während der Verbrennung erzeugte Stickoxide als zusätzliches Kriterium ausgewählt werden, zusätzlich dazu, dass sie auf der Basis der Temperatur ausgewählt können, wobei die Bestimmung gemäß einer der nachfolgend angeführten parallelen Patentanmeldungen durchgeführt werden kann.Furthermore, as previously described, the combustion gas temperature is estimated for several different alternative injection sequences for the remaining injections, so that the injection sequence leading to the most advantageous temperature can be selected when the next injection is carried out. If multiple injection sequence / control alternatives meet the appropriate conditions, other parameters can be used to choose which of them to use. There may also be other reasons for performing control simultaneously based on other parameters. For example, injection sequences can also be selected in part based on pressure amplitude, heat loss, rate of pressure change, work done in the combustion chamber and / or nitrogen oxides generated during combustion, in addition to being able to be selected based on temperature, the determination according to one of the parallel patent applications listed below can be carried out.

Insbesondere in der parallelen Anmeldung DE 11 2014 001 770 T5 „Verfahren und System zum Steuern eines Verbrennungsmotors V“ ist ein Verfahren beschrieben, um auf der Basis einer geschätzten maximalen Druckamplitude die folgende Verbrennung zu steuern.Especially in the parallel registration DE 11 2014 001 770 T5 “Method and system for controlling an internal combustion engine V” describes a method for controlling the following combustion on the basis of an estimated maximum pressure amplitude.

Zusätzlich beschreibt die parallele Anmeldung DE 11 2014 001 782 T5 „Verfahren und System zum Steuern eines Verbrennungsmotors I“ (schwedische Patentanmeldung, Anmeldungsnummer: 1350506-0) ein Verfahren zum Steuern der folgenden Verbrennung auf der Basis einer geschätzten maximalen Druckänderungsrate.Additionally describes the parallel registration DE 11 2014 001 782 T5 "Method and system for controlling an internal combustion engine I" (Swedish patent application, application number: 1350506-0) a method for controlling the following combustion based on an estimated maximum pressure change rate.

Ferner beschreibt die parallele Anmeldung DE 11 2014 001 773 T5 „Verfahren und System zum Steuern eines Verbrennungsmotors III“ ein Verfahren während eines ersten Verbrennungstakts zum Steuern der Verbrennung während eines folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts in Bezug auf die während der Verbrennung verrichtete Arbeit.The parallel registration also describes DE 11 2014 001 773 T5 “Method and system for controlling an internal combustion engine III” means a method during a first combustion cycle for controlling combustion during a subsequent part of the first combustion cycle in relation to the work performed during the combustion.

Ferner beschreibt die parallele Anmeldung DE 11 2014 001 774 T5 „Verfahren und System zum Steuern eines Verbrennungsmotors IV“ ein Verfahren während eines ersten Verbrennungstakts zum Steuern der Verbrennung während eines folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts in Bezug auf eine Darstellung eines Wärmeverlusts während der Verbrennung.The parallel registration also describes DE 11 2014 001 774 T5 "Method and system for controlling an internal combustion engine IV" means a method during a first combustion cycle for controlling combustion during a subsequent part of the first combustion cycle, with respect to an illustration of a heat loss during combustion.

Ferner beschreibt die parallele Anmeldung DE 11 2014 001 776 T5 „Verfahren und System zum Steuern eines Verbrennungsmotors VI“ ein Verfahren während eines ersten Verbrennungstakts zum Schätzen eines ersten Maßes von Stickoxiden resultierend bei der Verbrennung während des ersten Verbrennungstakts und zum Steuern der Verbrennung während eines folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts auf der Basis des ersten Maßes.The parallel registration also describes DE 11 2014 001 776 T5 “Method and system for controlling an internal combustion engine VI” means a method during a first combustion cycle for estimating a first measure of nitrogen oxides resulting from the combustion during the first combustion cycle and for controlling the combustion during a subsequent part of the first combustion cycle based on the first measure.

Die Erfindung wurde zuvor auf eine Weise erläutert, bei der ein Drucksensor 206 zum Ermitteln des Drucks im Brennraum verwendet wird und mit dem Druck anschließend eine Temperatur geschätzt werden kann. Als eine Alternative zum Verwenden von Drucksensoren können ein (oder mehrere) andere Sensoren verwendet werden, beispielsweise hochauflösende Ionenstromsensoren, Klopfsensoren oder Dehnungsmesser, wobei der Druck im Brennraum mit Sensorsignalen von solchen Sensoren modelliert werden kann. Es können auch verschiedene Arten von Sensoren kombiniert werden, um beispielsweise eine zuverlässigere Schätzung des Drucks im Brennraum zu erzielen, und/oder andere entsprechende Sensoren verwendet werden, wobei die Sensorsignale in entsprechende Drücke für die Temperatursteuerung wie zuvor beschrieben umgewandelt werden.The invention was previously explained in a manner in which a pressure sensor 206 is used to determine the pressure in the combustion chamber and the pressure can then be used to estimate a temperature. As an alternative to using pressure sensors, one (or more) other sensors can be used, for example high-resolution ion current sensors, knock sensors or strain gauges, wherein the pressure in the combustion chamber can be modeled with sensor signals from such sensors. Different types of sensors can also be combined, for example in order to achieve a more reliable estimate of the pressure in the combustion chamber, and / or other corresponding sensors can be used, the sensor signals being converted into corresponding pressures for temperature control as described above.

Ferner wurde in der vorhergehenden Beschreibung nur die Kraftstoffeinspritzung angepasst. Statt die zugeführte Kraftstoffmenge zu steuern, kann die Brennraumtemperatur angeordnet sein, mit beispielsweise Abgasventilen gesteuert zu werden, so dass die Einspritzung gemäß einer vorgegebenen Folge durchgeführt werden kann, wobei jedoch die Abgasventile zum Steuern des Drucks im Brennraum und somit auch der Temperatur verwendet werden.Furthermore, only the fuel injection was adjusted in the previous description. Instead of controlling the amount of fuel supplied, the combustion chamber temperature can be arranged to be controlled, for example, with exhaust gas valves, so that the injection can be carried out according to a predetermined sequence, but the exhaust gas valves are used to control the pressure in the combustion chamber and thus also the temperature.

Ferner kann die Steuerung mit einem geeigneten Typ von Regler oder beispielsweise mit Zustandsmodellen und einer Zustandsrückmeldung (beispielsweise lineare Programmierung, LQR-Verfahren o. Ä.) ausgeführt werden. Das Verfahren gemäß der Erfindung zum Steuern des Verbrennungsmotors kann ebenfalls mit Sensorsignalen von anderen Sensorsystemen kombiniert werden, bei denen die Auflösung nach Kurbelwinkelwert nicht verfügbar ist, beispielsweise Druckgeber, NOx-Sensoren, NH3-Sensoren, Rußsensoren, Sauerstoffsensoren und/oder Temperaturgeber usw., und deren Eingabesignale beispielsweise als Eingabeparameter in der Schätzung von beispielsweise dem erwarteten Druck / der erwarteten Temperatur mit computerbasierten Modellen verwendet werden können.Furthermore, the control can be carried out with a suitable type of controller or, for example, with state models and a state feedback (for example linear programming, LQR method or the like). The method according to the invention for controlling the internal combustion engine can also be combined with sensor signals from other sensor systems in which the resolution according to the crank angle value is not available, for example pressure sensors, NO x sensors, NH 3 sensors, soot sensors, oxygen sensors and / or temperature sensors, etc ., and their input signals can be used, for example, as input parameters in the estimation of, for example, the expected pressure / temperature with computer-based models.

Zusätzlich wurde die vorliegende Erfindung zuvor in Bezug auf Fahrzeuge erläutert. Die Erfindung ist aber auf jegliche Fortbewegungsmittel/Prozesse anwendbar, auf welche die Temperatursteuerung wie zuvor beschrieben anwendbar ist, wie beispielsweise Wasserfahrzeuge oder Flugzeuge mit Verbrennungsprozessen wie zuvor beschrieben.In addition, the present invention was previously explained with respect to vehicles. However, the invention is applicable to any means of transportation / processes to which the temperature control as described above can be applied, such as, for example, watercraft or aircraft with combustion processes as described above.

Es ist ebenfalls darauf hinzuweisen, dass das System gemäß verschiedenen Ausführungsformen des Verfahrens gemäß der Erfindung (und umgekehrt) modifiziert werden kann.It should also be noted that the system can be modified according to various embodiments of the method according to the invention (and vice versa).

Claims (37)

Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors (101), wobei der Verbrennungsmotor (101) wenigstens einen Brennraum (201) und Elemente (202) für die Zufuhr von Kraftstoff zum Brennraum (201) umfasst, wobei die Verbrennung im Brennraum (201) in Verbrennungstakten erfolgt, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass: - während eines ersten Teils eines ersten Verbrennungstakts mit einem ersten Sensorelement (206) ein erster Parameterwert bestimmt wird, der eine physikalische Größe für die Verbrennung im Brennraum (201) darstellt, - auf der Basis des ersten Parameterwerts die Verbrennung während eines folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts gesteuert wird, so dass bei der Steuerung die Verbrennung während des folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts in Bezug auf eine resultierende Temperatur bei der folgenden Verbrennung gesteuert wird, - auf der Basis des ersten Parameterwerts das Schätzen einer Darstellung einer bei einer Verbrennung resultierenden Temperatur (TtargetEVO) und/oder Temperaturänderung während des folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts nach dem ersten Teil des ersten Verbrennungstakts, und - auf der Basis der geschätzten resultierenden Temperatur (TtargetEVO) und/oder Temperaturänderung das Steuern der Verbrennung während des folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts.Method for controlling an internal combustion engine (101), the internal combustion engine (101) comprising at least one combustion chamber (201) and elements (202) for supplying fuel to the combustion chamber (201), the combustion in the combustion chamber (201) taking place in combustion cycles, the method being characterized in that: during a first part of a first combustion cycle with a first sensor element (206) a first parameter value is determined which represents a physical quantity for the combustion in the combustion chamber (201), - on the basis of the first Parameter value, the combustion is controlled during a subsequent part of the first combustion stroke, so that in the control the combustion is controlled during the following part of the first combustion stroke with respect to a resulting temperature in the subsequent combustion, - based on the first parameter value, estimating one Representation of a temperature resulting from combustion (T targetEVO ) and / or temperature change during the following part of the first combustion stroke after the first part of the first combustion stroke , and - based on the estimated resulting temperature (T targetEVO ) and / or temperature change, controlling the combustion during the following part of the first combustion stroke . Verfahren nach Anspruch 1, ebenfalls umfassend: - das Bestimmen des ersten Parameterwerts, wenn ein Teil des ersten Verbrennungstakts verstrichen ist.Procedure according to Claim 1 , also comprising: determining the first parameter value when a part of the first combustion stroke has elapsed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ebenfalls umfassend: - das Bestimmen des ersten Parameterwerts, wenn die Verbrennung von Kraftstoff während des ersten Verbrennungstakts begonnen hat.Method according to one of the preceding claims, also comprising: determining the first parameter value when the combustion of fuel has started during the first combustion stroke. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ebenfalls umfassend: - das Bestimmen eines Parameterwerts entsprechend dem ersten Parameterwert bei einer Zahl von Zeitpunkten/Kurbelwinkelstellungen während des ersten Verbrennungstakts und für den jeweiligen bestimmten Parameterwert das Schätzen einer jeweiligen resultierenden Temperatur und/oder Temperaturänderung während des ersten Verbrennungstakts, und - das Steuern der Verbrennung während eines folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts nach dem Bestimmen des jeweiligen Parameterwerts auf der Basis einer jeweiligen geschätzten Temperatur und/oder Temperaturänderung während des ersten Verbrennungstakts.Method according to one of the preceding claims, also comprising: - determining a parameter value corresponding to the first parameter value at a number of times / crank angle positions during the first combustion cycle and for the respective determined parameter value the estimation of a respective resulting temperature and / or temperature change during the first combustion cycle, and controlling combustion during a subsequent part of the first combustion cycle after determining the respective parameter value based on a respective estimated temperature and / or temperature change during the first combustion cycle. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Verbrennung während des folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts in Bezug auf eine resultierende Temperatur (TtargetEVO) für den Verbrennungstakt gesteuert wird.Method according to one of claims 1 to 4, wherein the combustion is controlled during the following part of the first combustion stroke with respect to a resulting temperature (T targetEVO ) for the combustion stroke . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Verbrennung während des folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts in Bezug auf eine Temperaturänderung während des folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts gesteuert wird.A method according to any one of claims 1 to 5, wherein the combustion is controlled during the following part of the first combustion stroke with respect to a temperature change during the following part of the first combustion stroke. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ebenfalls umfassend das Schätzen eines erwarteten Werts für die physikalische Größe, wobei die Verbrennung während des folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem geschätzten Wert und dem bestimmten Wert für die physikalische Größe gesteuert wird.Method according to one of the preceding claims, also comprising estimating an expected value for the physical quantity, wherein the combustion during the following part of the first Combustion stroke is controlled based on a comparison between the estimated value and the determined value for the physical quantity. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Temperatur für die Verbrennung eine Darstellung einer Durchschnittstemperatur für den Brennraum (201) darstellt.Method according to one of the preceding claims, wherein the temperature for the combustion is a representation of an average temperature for the combustion chamber (201). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ebenfalls umfassend das Schätzen einer Darstellung einer resultierenden Temperatur und/oder Temperaturänderung für den folgenden Teil des ersten Verbrennungstakts auf der Basis des ersten Parameterwerts, so dass die folgende Verbrennung auf der Basis der Darstellung der resultierenden Temperatur und/oder Temperaturänderung für den folgenden Teil des ersten Verbrennungstakts gesteuert wird.Method according to one of the preceding claims, also comprising estimating a representation of a resulting temperature and / or temperature change for the following part of the first combustion stroke on the basis of the first parameter value, so that the subsequent combustion on the basis of the representation of the resulting temperature and / or Temperature change for the following part of the first combustion stroke is controlled. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Darstellung einer Temperatur und/oder Temperaturänderung durch eine Schätzung einer Druckänderung im Brennraum (201) während des folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts geschätzt wird.Procedure according to Claim 9 , wherein the representation of a temperature and / or temperature change is estimated by an estimate of a pressure change in the combustion chamber (201) during the following part of the first combustion stroke. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Druckänderung im Brennraum (201) mit einer Schätzung einer Wärmefreisetzung während der Verbrennung geschätzt wird.Procedure according to Claim 10 , the pressure change in the combustion chamber (201) being estimated with an estimate of a heat release during the combustion. Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend das Schätzen der Wärmefreisetzung auf der Basis der Menge an Kraftstoff zum Zuführen zur Verbrennung.Procedure according to Claim 11 further comprising estimating the heat release based on the amount of fuel to be supplied for combustion. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 8 bis 12, wobei die Darstellung einer Temperatur und/oder Temperaturänderung während der Steuerung durch einen entsprechenden Druck und/oder eine entsprechende Druckänderung im Brennraum (201) dargestellt wird.Method according to one of claims 1, 8 to 12, wherein the representation of a temperature and / or temperature change during the control is represented by a corresponding pressure and / or a corresponding pressure change in the combustion chamber (201). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei während der Steuerung der Verbrennung in Richtung einer Temperatur und/oder Temperaturänderung die Steuerung in Richtung eines Drucks entsprechend der Temperatur im Brennraum (201) erfolgt.Method according to one of the preceding claims, wherein during the control of the combustion in the direction of a temperature and / or temperature change, the control is carried out in the direction of a pressure corresponding to the temperature in the combustion chamber (201). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sensorelement aus wenigstens einem Drucksensorelement (206) besteht und wobei der erste Parameterwert einen während des ersten Verbrennungstakts im Brennraum (201) herrschenden Druck darstellt.Method according to one of the preceding claims, wherein the sensor element consists of at least one pressure sensor element (206) and wherein the first parameter value represents a pressure prevailing in the combustion chamber (201) during the first combustion cycle. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ebenfalls umfassend das Steuern der Verbrennung während des folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts durch Steuern der Kraftstoffmenge zur Zufuhr zum Brennraum (201).Method according to one of the preceding claims, also comprising controlling the combustion during the following part of the first combustion stroke by controlling the amount of fuel for supply to the combustion chamber (201). Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Kraftstoffzufuhr zum Brennraum durch Steuerung der Kraftstoffeinspritzung mit wenigstens einer Kraftstoffeinspritzdüse (202) gesteuert wird.Procedure according to Claim 16 The fuel supply to the combustion chamber is controlled by controlling the fuel injection with at least one fuel injection nozzle (202). Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, wobei wenigstens eine Kraftstoffeinspritzung während des folgenden Teils des Verbrennungstakts durchgeführt wird, wobei die Steuerung der Kraftstoffmenge für die Einspritzung und/oder die Einspritzdauer und/oder der Einspritzdruck und/oder die Zeitdauer zwischen den Einspritzungen für die wenigstens eine Kraftstoffeinspritzung gesteuert wird.Procedure according to Claim 16 or 17 wherein at least one fuel injection is performed during the following portion of the combustion stroke, controlling the amount of fuel for the injection and / or the injection duration and / or the injection pressure and / or the time between injections for the at least one fuel injection. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei wenigstens zwei Kraftstoffeinspritzungen während des folgenden Teils des Verbrennungstakts durchgeführt werden, wobei die Verbrennung ebenfalls nach der ersten der wenigstens zwei Kraftstoffeinspritzungen gesteuert wird.A method according to any one of claims 16 to 18, wherein at least two fuel injections are performed during the following part of the combustion stroke, the combustion also being controlled after the first of the at least two fuel injections. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei während der Steuerung der Verbrennung wenigstens drei Kraftstoffeinspritzungen während des folgenden Teils des Verbrennungsprozesses durchgeführt werden, wobei während der Steuerung einer ersten von wenigstens drei Kraftstoffeinspritzungen die restlichen Kraftstoffeinspritzungen als eine einzige gesamte Einspritzung behandelt werden.A method according to any one of claims 16 to 19, wherein during control of combustion, at least three fuel injections are performed during the following part of the combustion process, while during control of a first of at least three fuel injections, the remaining fuel injections are treated as a single total injection. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, wobei die Steuerung der Verbrennung während des folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts wenigstens teilweise durch Steuerung des in den Brennraum (201) eingespritzten Kraftstoffs während einer laufenden Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird. A method according to any one of claims 16 to 20, wherein the control of the combustion during the following part of the first combustion stroke is carried out at least in part by controlling the fuel injected into the combustion chamber (201) during an ongoing fuel injection. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, ferner umfassend das Ändern einer Verteilung von Kraftstoffmengen zwischen wenigstens zwei Kraftstoffeinspritzungen während der Steuerung des in den Brennraum (201) eingespritzten Kraftstoffs.22. The method of any one of claims 16 to 21, further comprising changing a distribution of fuel quantities between at least two fuel injections during control of the fuel injected into the combustion chamber (201). Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 22, ferner umfassend das Anwenden einer vorgegebenen Einspritzung von Kraftstoff bei Beginn des Verbrennungstakts, wobei die Steuerung, nachdem eine erste Einspritzung wenigstens begonnen hat, aber bevor die Kraftstoffeinspritzung während des ersten Verbrennungstakts abgeschlossen ist, erfolgt.The method of any one of claims 16 to 22, further comprising applying a predetermined injection of fuel at the start of the combustion stroke, wherein the control occurs after a first injection has at least started but before the fuel injection is completed during the first combustion stroke. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend das Ausführen einer ersten Kraftstoffeinspritzung in den Brennraum (201) während des ersten Teils des ersten Verbrennungstakts und wenigstens einer zweiten Kraftstoffeinspritzung während des folgenden Teils des Verbrennungstakts, wobei die Steuerung der zweiten Kraftstoffeinspritzung bestimmt wird, nachdem die erste Kraftstoffeinspritzung wenigstens teilweise abgeschlossen ist.The method of any preceding claim, further comprising performing a first fuel injection into the combustion chamber (201) during the first part of the first combustion stroke and at least a second fuel injection during the following part of the combustion stroke, the control of the second fuel injection being determined after the first fuel injection is at least partially completed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend das Bestimmen einer Darstellung einer erwarteten Temperatur und/oder Temperaturänderung für den folgenden Teil des Verbrennungstakts für jeweils wenigstens eine erste und eine zweite Steuerungsalternative während der Steuerung der Verbrennung während des folgenden Teils der Verbrennung, und - Auswählen einer Steuerungsalternative aus mehreren Steuerungsalternativen zur Steuerung des folgenden Teils des Verbrennungstakts.Method according to one of the preceding claims, further comprising determining a representation of an expected temperature and / or temperature change for the following part of the combustion cycle for at least a first and a second control alternative during the control of the combustion during the following part of the combustion, and - Selecting a control alternative from a plurality of control alternatives for controlling the following part of the combustion cycle. Verfahren nach Anspruch 25, wobei die Steuerungsalternative Alternativen für die Einspritzung von Kraftstoff während des folgenden Teils des Verbrennungstakts umfasst.Procedure according to Claim 25 wherein the control alternative includes alternatives for the injection of fuel during the following part of the combustion stroke. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ebenfalls umfassend das Steuern der Verbrennung während des folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts durch Steuern von einem oder mehreren Ventilen, die am Brennraum (201) betätigt werden.Method according to one of the preceding claims, also comprising controlling the combustion during the following part of the first combustion stroke by controlling one or more valves which are actuated on the combustion chamber (201). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerung der Temperatur in Bezug auf einen Anteil und/oder eine Konzentration erfolgt für eine oder mehrere Abgaskomponenten in der Gruppe umfassend: Kohlenwasserstoff (KW), Kohlenstoffmonoxid (CO), Stickoxide (NOx), Stickstoffmonoxid (NO), Stickstoffdioxid (NO2), Ruß.Method according to one of the preceding claims, wherein the control of the temperature in relation to a proportion and / or a concentration takes place for one or more exhaust gas components in the group comprising: hydrocarbon (KW), carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NO x ), nitrogen monoxide (NO), nitrogen dioxide (NO 2 ), soot. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei während der Steuerung die Verbrennung während des folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts in Bezug auf eine gewünschte Temperatur oder eine gewünschte Temperaturänderung gesteuert wird, wobei die Steuerung in Richtung der gewünschten Temperatur und/oder Temperaturänderung während mehrerer Verbrennungstakte erfolgt.Method according to one of the preceding claims, wherein during the control, the combustion during the following part of the first combustion cycle is controlled with respect to a desired temperature or a desired temperature change, the control being carried out in the direction of the desired temperature and / or temperature change during a plurality of combustion cycles. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der aus der Verbrennung im Verbrennungsmotor resultierende Abgasstrom in einer Nachbehandlungsanlage nachbehandelt wird, die eines oder mehrere Elemente aus der folgenden Gruppe umfasst: - einen Katalysator zum Reduzieren von Kohlenwasserstoffen und/oder Kohlenoxiden und/oder Stickoxiden; oder - ein Partikelfiltersystem.Method according to one of the preceding claims, wherein the exhaust gas stream resulting from the combustion in the internal combustion engine is post-treated in a post-treatment system which comprises one or more elements from the following group: - A catalyst for reducing hydrocarbons and / or carbon oxides and / or nitrogen oxides; or - a particle filter system. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Parameterwert, der eine physikalische Größe für die Verbrennung im Brennraum (201) darstellt, wenigstens bei jedem Kurbelwinkelgrad, jedem Zehntel von jedem Kurbelwinkelgrad oder jedem Hundertstel von jedem Kurbelwinkelgrad bestimmt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the first parameter value, which represents a physical variable for the combustion in the combustion chamber (201), is determined at least at every crank angle degree, every tenth of every crank angle degree or every hundredth of every crank angle degree. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Parameterwert durch Verwendung von einem oder mehreren Elementen aus der folgenden Gruppe bestimmt wird: Zylinderdruckgeber, Klopfsensor, Dehnungsmesser, Drehzahlmesser, Ionenstromsensor.Method according to one of the preceding claims, wherein the first parameter value is determined by using one or more elements from the following group: cylinder pressure sensor, knock sensor, strain gauge, tachometer, ion current sensor. Computerprogramm umfassend einen Programmcode, das beim Ausführen des Programmcodes auf einem Computer den Computer zum Ausführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 32 veranlasst.Computer program comprising a program code which, when the program code is executed on a computer, causes the computer to carry out the method according to one of claims 1 to 32. Computerprogrammprodukt umfassend ein computerlesbares Medium und ein Computerprogramm nach Anspruch 33, wobei das Computerprogramm im computerlesbaren Medium enthalten ist.Computer program product comprising a computer readable medium and a computer program according to Claim 33 , the computer program being contained in the computer-readable medium. System zum Steuern eines Verbrennungsmotors (101), wobei der Verbrennungsmotor (101) wenigstens einen Brennraum (201) und Elemente (202) für die Zufuhr von Kraftstoff zum Brennraum (201) umfasst, wobei die Verbrennung im Brennraum (201) in Verbrennungstakten erfolgt, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass das System Folgendes umfasst: - Elemente (115), die während eines ersten Teils eines ersten Verbrennungstakts mit einem ersten Sensorelement (206) einen ersten Parameterwert bestimmen, der eine physikalische Größe für die Verbrennung im Brennraum (201) darstellt, - Elemente (115), die auf der Basis des ersten Parameterwerts die Verbrennung während eines folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts steuern, so dass während der Steuerung die Verbrennung während des folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts in Bezug auf eine resultierende Temperatur bei der folgenden Verbrennung gesteuert wird, - Elemente (115), die auf der Basis des ersten Parameterwerts eine Darstellung einer bei einer Verbrennung resultierenden Temperatur (TtargetEVO) und/oder Temperaturänderung während des folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts nach dem ersten Teil des ersten Verbrennungstakts schätzen, und - Elemente (115), die auf der Basis der geschätzten resultierenden Temperatur (Ttar getEVO) und/oder Temperaturänderung die Verbrennung während des folgenden Teils des ersten Verbrennungstakts steuern. System for controlling an internal combustion engine (101), the internal combustion engine (101) comprising at least one combustion chamber (201) and elements (202) for supplying fuel to the combustion chamber (201), the combustion in the combustion chamber (201) taking place in combustion cycles, the method being characterized in that the system comprises: - elements (115) which, during a first part of a first combustion cycle, determine a first parameter value with a first sensor element (206), which parameter determines a physical quantity for the combustion in the combustion chamber (201 ) - elements (115) which, based on the first parameter value, control the combustion during a subsequent part of the first combustion stroke, so that during the control the combustion during the following part of the first combustion stroke with respect to a resulting temperature at the following Combustion is controlled - elements (115) based on the first parameter value a Da establishing a temperature resulting from a combustion (T targetEVO ) and / or temperature change during the following part of the first combustion stroke after the first part of the first combustion stroke, and - elements (115) based on the estimated resulting temperature (T tar getEVO ) and / or temperature change control combustion during the following part of the first combustion stroke. System nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor ein Element aus der Gruppe aus einem Fahrzeugmotor, einem Bootsmotor und einem Industriemotor ist.System according to Claim 35 , characterized in that the internal combustion engine is an element from the group consisting of a vehicle engine, a boat engine and an industrial engine. Fahrzeug (100), dadurch gekennzeichnet, dass es ein System nach Anspruch 35 oder 36 umfasst.Vehicle (100), characterized in that there is a system according to Claim 35 or 36 includes.
DE112014001724.8T 2013-04-25 2014-04-24 Method and system for controlling an internal combustion engine Expired - Fee Related DE112014001724B4 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1350507A SE539296C2 (en) 2013-04-25 2013-04-25 Method and system for controlling an internal combustion engine by controlling the combustion in an internal combustion chamber during the current combustion cycle
SE1350507-8 2013-04-25
PCT/SE2014/050491 WO2014175817A1 (en) 2013-04-25 2014-04-24 Method and system for control of an internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE112014001724T5 DE112014001724T5 (en) 2015-12-17
DE112014001724B4 true DE112014001724B4 (en) 2020-01-30

Family

ID=51792220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112014001724.8T Expired - Fee Related DE112014001724B4 (en) 2013-04-25 2014-04-24 Method and system for controlling an internal combustion engine

Country Status (4)

Country Link
BR (1) BR112015025004A2 (en)
DE (1) DE112014001724B4 (en)
SE (1) SE539296C2 (en)
WO (1) WO2014175817A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE537190C2 (en) * 2013-04-25 2015-03-03 Scania Cv Ab Method and system for controlling an internal combustion engine through control of combustion in an internal combustion chamber during the current combustion cycle
SE539031C2 (en) * 2013-04-25 2017-03-21 Scania Cv Ab Method and system for controlling an internal combustion engine by controlling the combustion in an internal combustion chamber during the current combustion cycle
SE537313C2 (en) * 2013-04-25 2015-04-07 Scania Cv Ab Method and system for controlling an internal combustion engine through control of combustion in an internal combustion chamber during the current combustion cycle
SE537308C2 (en) * 2013-04-25 2015-04-07 Scania Cv Ab Method and system for controlling an internal combustion engine through control of combustion in an internal combustion chamber during the current combustion cycle
SE537305C2 (en) 2013-04-25 2015-03-31 Scania Cv Ab Method and system for controlling an internal combustion engine through control of combustion in an internal combustion chamber during the current combustion cycle

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10032232A1 (en) * 1999-07-06 2001-02-15 Hitachi Ltd Compression-ignition engine for vehicle, has in-cylinder condition control unit provided to engine control unit, which controls opening/closing valve timings of inlet and exhaust valves
DE102006044866A1 (en) * 2006-09-22 2008-04-10 Siemens Ag Method and device for generating injection signals for an injection system of an internal combustion engine
DE102008000012A1 (en) * 2007-01-10 2008-08-07 Denso Corp., Kariya Engine control unit
DE112008000687T5 (en) * 2007-03-15 2010-02-11 Scania Cv Ab (Publ) Arrangement and method for controlling combustion in an internal combustion engine
DE112014001774T5 (en) * 2013-04-25 2015-12-24 Scania Cv Ab Method and system for controlling an internal combustion engine
DE112014001782T5 (en) * 2013-04-25 2015-12-24 Scania Cv Ab Method and system for controlling an internal combustion engine
DE112014001770T5 (en) * 2013-04-25 2016-01-14 Scania Cv Ab Method and system for controlling an internal combustion engine
DE112014001773T5 (en) * 2013-04-25 2016-02-18 Scania Cv Ab Method and system for controlling an internal combustion engine
DE112014001776T5 (en) * 2013-04-25 2016-02-25 Scania Cv Ab Method and system for controlling an internal combustion engine

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10323247A1 (en) * 2003-05-22 2004-12-09 Umicore Ag & Co.Kg Method for operating a drive system from a diesel engine with a diesel oxidation catalyst for exhaust gas purification
DE102006019317A1 (en) * 2005-07-14 2007-01-25 Robert Bosch Gmbh For metering fuel to combustion chambers of an internal combustion engine serving method and control unit
WO2007127713A2 (en) * 2006-04-24 2007-11-08 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus for determining piston position in an engine
JP5006947B2 (en) * 2010-01-14 2012-08-22 本田技研工業株式会社 Plant control equipment

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10032232A1 (en) * 1999-07-06 2001-02-15 Hitachi Ltd Compression-ignition engine for vehicle, has in-cylinder condition control unit provided to engine control unit, which controls opening/closing valve timings of inlet and exhaust valves
DE102006044866A1 (en) * 2006-09-22 2008-04-10 Siemens Ag Method and device for generating injection signals for an injection system of an internal combustion engine
DE102008000012A1 (en) * 2007-01-10 2008-08-07 Denso Corp., Kariya Engine control unit
DE112008000687T5 (en) * 2007-03-15 2010-02-11 Scania Cv Ab (Publ) Arrangement and method for controlling combustion in an internal combustion engine
DE112014001774T5 (en) * 2013-04-25 2015-12-24 Scania Cv Ab Method and system for controlling an internal combustion engine
DE112014001782T5 (en) * 2013-04-25 2015-12-24 Scania Cv Ab Method and system for controlling an internal combustion engine
DE112014001770T5 (en) * 2013-04-25 2016-01-14 Scania Cv Ab Method and system for controlling an internal combustion engine
DE112014001773T5 (en) * 2013-04-25 2016-02-18 Scania Cv Ab Method and system for controlling an internal combustion engine
DE112014001776T5 (en) * 2013-04-25 2016-02-25 Scania Cv Ab Method and system for controlling an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
DE112014001724T5 (en) 2015-12-17
WO2014175817A1 (en) 2014-10-30
SE1350507A1 (en) 2014-10-26
BR112015025004A2 (en) 2017-07-18
SE539296C2 (en) 2017-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112014001724B4 (en) Method and system for controlling an internal combustion engine
DE112014001776B4 (en) Method and system for controlling an internal combustion engine
DE102007013119A1 (en) Injection method and associated internal combustion engine
DE112014001773B4 (en) Method and system for controlling an internal combustion engine
DE102007012604A1 (en) A method of controlling an injection of a direct injection internal combustion engine injector and a direct injection internal combustion engine
DE112014001774B4 (en) Method and system for controlling an internal combustion engine
DE112007000409B4 (en) Method for controlling turbine outlet temperatures in a diesel engine
EP1495222B1 (en) Method for monitoring an internal combustion engine
DE112014001782B4 (en) Method and system for controlling an internal combustion engine
DE112014001770B4 (en) Method and system for controlling an internal combustion engine
DE102007042577B3 (en) Method for controlling a combustion process and control unit
DE102010000928B3 (en) Method for approximately adjusting air/fuel ratio in exhaust gas of e.g. diesel engine, involves determining fuel path reference lambda value, and adjusting air/fuel ratio under consideration of values for reaching lambda-set value
DE102016107671B4 (en) Multi-cylinder engine
DE102016201443A1 (en) Engine Start System
WO2009143858A1 (en) Method for controlling an injection process of an internal combustion engine, control device for an internal combustion engine and an internal combustion engine
DE102012103998B4 (en) Exhaust gas recirculation control device for an internal combustion engine
DE102009032659A1 (en) Method for limiting emission behavior during transient operation of diesel internal combustion engine, involves determining injected fuel quantity from adapted oxygen set point and injection mold
DE102011008244A1 (en) System and method for controlling an exhaust gas temperature during a regeneration of a particulate matter filter
DE102011075875B4 (en) Method and control device for calculating the raw NOx emissions of an internal combustion engine
DE102011081212A1 (en) Method and device for operating an internal combustion engine
DE102008009033B3 (en) Internal combustion engine operating method for motor vehicle, involves adapting unadapted lambda adaptation value such that unadapted value lies in nearest limit of validation value range when unadapted value lies outside of value ranges
DE102019220343A1 (en) Method for controlling an SCR catalytic converter
DE102015223862A1 (en) Method and device for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle with dual fuel injection
DE102007019649A1 (en) For the operation of a diesel motor, a raw nitrogen oxide model is prepared for use by the motor control unit to improve motor efficiency and emissions
EP1844228B1 (en) Method and device for controlling an internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee