DE4017141A1 - Verfahren zur regelung einer aufgeladenen brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zur regelung einer aufgeladenen brennkraftmaschine

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DE4017141A1
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DE4017141A
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Raimund Kottwitz
Walter Kotauschek
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Deutz AG
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Kloeckner Humboldt Deutz AG
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/28—Interface circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung einer aufgeladenen Brennkraftmaschine nach den Merkmalen der Oberbegriffe der unabhängigen Patentansprüche.
Die fortschreitende Leistungssteigerung bei Brennkraftmaschinen, insbesondere bei Dieselbrennkraftmaschinen unter Verwendung von Aufladesystemen, erfordert Maßnahmen, die geeignet sind, das dynamische Verhalten der Brennkraftmaschine zu verbessern.
Aus der EP 00 84 037 ist eine Einrichtung zum Steuern des Ladedrucks bei einer mit Aufladung betriebenen Brennkraftmaschine bekannt. Diese Schrift weist eine Kennfeldspeicheranordnung auf, in der Betriebssollwerte zur Festlegung des Ladedrucks abgespeichert sind. Diese Kennfeldspeicheranordnung wird zur von Betriebskenngrößen abhängigen Beeinflussung des Ladeluftdrucks verwendet, wobei der Ist-Wert des Ladeluftdrucks direkt mit einem Ladeluftdrucksensor erfaßt wird.
Diese bekannte Einrichtung hat den Nachteil, daß zur Messung des Ladeluftdrucks ein Sensor erforderlich ist. Durch die mechanische Ausbildung dieses Sensors ist eine im Sinne der elektronischen Datenverarbeitung schnelle Druckerfassung nicht möglich, da der Sensor zu träge arbeitet. Dadurch verzögert sich auch die Regelung der Brennkraftmaschine. Dies macht sich gerade im Teillastbereich oder bei Lastwechsel nachteilig bemerkbar.
Sensoren zur Messung des Ladeluftdrucks sind darüber hinaus konstenintensiv und müssen in einer Ladeluftdruckleitung angebracht werden. Hier ist dann eine mechanische Beeinträchtigung des Aufladesystems gegeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem eine schnelle Regelung einer aufgeladenen Brennkraftmaschine, vor allem im Teillastbereich oder bei Lastwechsel, möglich ist, das darüber hinaus noch kostengünstig zu realisieren ist.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Verfahren angegeben ist, das den zeitlichen Verlauf des Ladeluftdrucks simuliert. Zu diesem Zweck wird eine Speicheranordnung verwendet, in der Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine einprogrammiert sind. In Abhängigkeit dieser Betriebskenngrößen sind in der Speicheranordnung Werte für den Ladeluftdruck einprogrammiert. Durch Vergleich von Betriebsgrößen, die an der Brennkraftmaschine ermittelt werden, mit der Betriebskenngröße wird so der jeweilige Wert für den Ladeluftdruck ermittelt.
In Weiterbildung der Erfindung werden von der elektronischen Steuervorrichtung zumindest zwei Betriebsgrößen, die den in der Speicheranordnung einprogrammierten Betriebskenngrößen entsprechen, laufend erfaßt. Bei den Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine handelt es sich vorzugsweise um die Motordrehzahl und die Regelstangenposition, denkbar sind jedoch auch andere an der Brennkraftmaschine vorkommenden üblichen Betriebsgrößen. Aus der Speicheranordnung wird somit in Abhängigkeit von Motordrehzahl und Regelstangenposition der Ladeluftdruck ermittelt und ein zur Simulation notwendiges Ladeluftdrucksignal ausgegeben, das von einem Aufladesystem bzw. von einer Einspritzvorrichtung weiterverarbeitet werden kann. Damit ist auch eine schnelle Regelung der Brennkraftmaschine sichergestellt. Durch die Verwendung der Speicheranordnung entfällt zudem der kostenintensive Sensor zur Erfassung des Ladeluftdrucks, so daß ein im Sinne der elektronischen Datenverarbeitung träges Bauteil entfällt. Dadurch ist eine gute Dynamik der Regelung der Brennkraftmaschine erreichbar.
In Weiterbildung der Erfindung können Fehler, die bei der Simulation auftreten, ausgeglichen werden, indem die in der Speicheranordnung einprogrammierten Betriebskenngrößen korrigiert werden. Dies kann beispielsweise durch die Erfassung der Alterung oder einer Betriebsstundenzählung der Brennkraftmaschine erfolgen. Zu diesem Zweck können die in der Speicheranordnung einprogrammierten Betriebskenngrößen anhand dieser Parameter verändert, korrigiert und neu abgespeichert werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist es erforderlich, bei einem Wechsel der elektronischen Steuervorrichtung die Motorparameter, die die Betriebskenngrößen und Betriebsdaten der Brennkraftmaschine darstellen, zu übertragen. So können die motorspezifischen Betriebskenngrößen in einem Speicher abgelegt sein und bei Motorabnahme am Motorprüfstand über eine Schnittstelle an die elektronische Steuervorrichtung übergeben werden. Weiterhin kann eine Speicherung von Betriebsgrößen in einem Speicher der elektronischen Steuervorrichtung erfolgen, wobei die gespeicherten Betriebsgrößen zu Diagnosezwecken herangezogen werden können.
In Weiterbildung der Erfindung weist die elektronische Steuervorrichtung sowohl Geber zur Erfassung von Betriebsgrößen, als auch Einrichtungen zur Verstellung der Einspritzvorrichtung und des Aufladesystems der Brennkraftmaschine auf. Weiterhin können über eine Schnittstelle bidirektional Motorparameter übergeben werden. Bei Motorabnahme am Motorprüfstand werden die Motorparameter in der Speicheranordnung einprogrammiert. Später können dann über diese Schnittstelle die veränderten und korrigierten Betriebskenngrößen abgerufen werden. Zur Überwachung der elektronischen Steuervorrichtung ist zusätzlich ein Ausgang für ein Warnsignal vorgesehen. Dieses Warnsignal kann beispielsweise bei einer Bereichsüberschreitung bei der Erfassung der Betriebsgrößen oder bei anderen Limitüber- oder Unterschreitungen aktiv werden oder eine Fehlfunktion der Simulation signalisieren.

Claims (6)

1. Verfahren zur Regelung einer aufgeladenen Brennkraftmaschine mit einer elektronischen Steuervorrichtung, wobei die elektronische Steuervorrichtung eine einprogrammierte Speicheranordnung beinhaltet und nach der einprogrammierten Speicheranordnung, in der zumindest zwei Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine einprogrammiert sind, regelt, dadurch gekennzeichnet, daß anhand der in der Speicheranordnung einprogrammierten Betriebskenngrößen, die mit Betriebsgrößen, die an der Brennkraftmaschine erfaßt werden, verglichen werden, der zeitliche Verlauf des Ladeluftdrucks der Brennkraftmaschine simuliert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine die Motordrehzahl und eine die eingespritzte Kraftstoffmenge darstellende Größe, vorzugsweise die Regelstangenposition, herangezogen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Betriebsgrößen, die den in der Speicheranordnung einprogrammierten Betriebskenngrößen entsprechen, laufend erfaßt werden, wobei ein in der Speicheranordnung einprogrammierter Ladeluftdruck entsprechend den Betriebskenngrößen entnommen und ein Ladeluftdruck-Signal ausgegeben wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Simulation auftretende Fehler ausgeglichen werden, indem die in der Speicheranordnung einprogrammierten Betriebskenngrößen korrigiert werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Wechsel der elektronischen Steuervorrichtung Motorparameter, die die Betriebskenngrößen und Betriebsdaten der Brennkraftmaschine darstellen, übertragen werden.
6. Vorrichtung zur Regelung einer aufgeladenen Brennkraftmaschine mit einer elektronischen Steuervorrichtung, wobei die elektronische Steuervorrichtung eine einprogrammierte Speicheranordnung beinhaltet und nach der einprogrammierten Speicheranordnung, in der zumindest zwei Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine einprogrammiert sind, regelt, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuervorrichtung die folgende Merkmalskombination aufweist:
  • a) Geber zur Erfassung von Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine,
  • b) Einrichtungen
    • b1) zur Verstellung der Einspritzvorrichtung und
    • b2) zur Verstellung des Aufladesystems sowie
  • c) zumindest einen Ausgang oder eine Schnittstelle, an dem/der bidirektional Motorparameter übergebbar sind, wobei die Motorparameter die Betriebskenngrößen und Betriebsdaten der Brennkraftmaschine darstellen,
  • d) einen Ausgang für ein Warnsignal.
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EP0936354A3 (de) * 1998-02-10 2001-08-08 DEUTZ Aktiengesellschaft Elektronische Regeleinrichtung

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