EP0411321A1 - Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffzumessung bei einer Dieselbrennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffzumessung bei einer Dieselbrennkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
EP0411321A1
EP0411321A1 EP19900112437 EP90112437A EP0411321A1 EP 0411321 A1 EP0411321 A1 EP 0411321A1 EP 19900112437 EP19900112437 EP 19900112437 EP 90112437 A EP90112437 A EP 90112437A EP 0411321 A1 EP0411321 A1 EP 0411321A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
controller
signal
output signal
pilot control
control map
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.)
Granted
Application number
EP19900112437
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0411321B1 (de
Inventor
Alf Dipl.-Phys. Löffler
Josef Dipl.-Ing. Wahl
Helmut Dipl.-Ing. Laufer
Gerhard Dipl.-Ing. Engel
Johannes Locher
Hermann Dipl.-Ing.(Fh) Grieshaber
Ulrich Dipl.-Ing. Flaig
Hermann Dipl.-Ing. Kull
Friedolin Dr.-Ing. Piwonka
Ewald Dipl.-Ing. Eblen
Wilhelm Dr.-Ing. Polach
Alfred Dr.-Ing. Schmitt
Joachim Dipl.-Ing. Tauscher
Manfred Dipl.-Ing. Birk
Anton Dipl.-Ing. Karle
Pierre Lauvin
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=6386546&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP0411321(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP0411321A1 publication Critical patent/EP0411321A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0411321B1 publication Critical patent/EP0411321B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • 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
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2496—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories the memory being part of a closed loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18—Control of the engine output torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/32—Air-fuel ratio control in a diesel engine

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for controlling the fuel metering in a diesel internal combustion engine according to the preambles of the main claims.
  • Such a method for controlling the fuel metering in a diesel internal combustion engine is known from DE-OS 37 29 771.
  • the amount of fuel to be injected in the part-load range is taken from multi-dimensional maps.
  • the fuel quantity to be supplied to the internal combustion engine is controlled with these values.
  • the output signal of a lambda probe is compared with a target value. If the output signal of the lambda probe exceeds the specified target value, the amount of fuel to be injected is limited accordingly.
  • the control has no influence on the fuel quantity in the full load range.
  • This device has the disadvantage that the control of the fuel quantity depends only on the operating state (start, idling, full load, part load) and on a few operating parameters such as speed, accelerator pedal position and the desired torque of the internal combustion engine. This device can lead to impermissible exhaust gas emissions in certain operating states.
  • the object of the invention is to improve the dynamics of the internal combustion engine in a method for controlling the fuel metering of the type mentioned at the beginning, to minimize the exhaust gas emissions which occur, with the least possible use of additional sensors. This object is achieved by the features characterized in claim 1.
  • FIG. 1 shows schematically the fuel metering in a diesel engine.
  • FIG. 2 shows several possibilities of how the air quantity Q1 is calculated on the basis of different sizes.
  • a flow diagram of the control logic is shown in FIG.
  • the control parameter specification is explained in more detail in FIG.
  • FIG. 5 shows a particularly advantageous embodiment of controller 60.
  • FIG. 6 shows the individual operating areas of the diesel internal combustion engine.
  • a diesel internal combustion engine is identified by 100 in FIG. This internal combustion engine receives fuel via a fuel pump 110 and fresh air via an intake pipe 120. The exhaust gases are discharged via the exhaust line 130. Sensors 140 on the fuel pump 110 obtain a signal 58 which indicates the start of injection or a fuel quantity signal MI which corresponds to the quantity actually injected. Sensors 150 are arranged in the intake pipe 120 and record the intake air quantity Ql, the pressure Pl and / or the temperature Tl of the air drawn in by the internal combustion engine. Sensors 160 on the internal combustion engine detect, among other things, the cooling water temperature TW. Other sensors 170 sense speed n or torque Md. A lambda signal is obtained in the exhaust pipe by means of a sensor 180.
  • the amount of fuel supplied to the internal combustion engine 100 essentially depends on the output signal M of the minimum selection 15.
  • a device 20 generates an additional or replacement signal in special operating conditions.
  • the minimum selection 15 receives a signal from a driving behavior map 30 and a sum point 40.
  • the output signal of the driving behavior map 30 essentially depends on the engine speed n and the driver pedal position 190. Instead of the driving behavior map 30, the output signal of a driving speed controller can also be used.
  • the summation point 40 combines the output signals of a pilot control map 50 and a controller 60.
  • the output signal of the pilot control map 50 can also be influenced by adaptation controllers 54, 56.
  • An air quantity signal Q1, a speed signal n and possibly other variables serve as input variables for the pilot control map 50.
  • the controller output signal MR arrives at the summation point 40, via the switch 53 to the adaptation controllers 54, 56 or to the pilot control map 50.
  • the position of the switch 70 depends on the output of the control logic 62.
  • the control parameters of the controller 60 can be adapted depending on different operating parameters (control deviation, speed and different quantity signals).
  • the control deviation between the desired lambda value and the actual lambda value at the difference point 74 serves as the input for the controller 60.
  • the desired lambda value is denoted by ⁇ S and the actual lambda value by ⁇ I.
  • the lambda setpoint comes from a setpoint specification 76, which calculates the setpoint depending on various variables such as speed n, cooling water temperature TW or start of injection 58. To improve the control dynamics, it can be advantageous to route the signals that identify the speed n and the start of injection 58 via a DT element (77, 78).
  • the actual lambda value is measured by a lambda probe 180 arranged in the exhaust pipe 130.
  • an exhaust gas temperature signal TA or a torque signal Md can also be regulated to a predetermined target value.
  • the input variables of the pilot control map then differ depending on the controlled variable.
  • the device described works as follows:
  • the internal combustion engine 100 receives fuel from the fuel pump 110 in accordance with the quantity signal M.
  • this quantity signal M is determined by the minimum selection 15.
  • the device 20 determines the amount of fuel M in certain operating states such as start, idling. It also enables smooth running control, in the event of a fault, emergency operation and other functions which are not detailed here.
  • the minimum selection 15 selects the smaller of the signals at its two inputs out. At one input there is a MW volume signal that characterizes the driver's wish. The driver's request is specified by the pedal value transmitter 190 or by a vehicle speed controller, not shown. Depending on the output signal of the pedal value transmitter 190 and the speed n, the driving behavior map 30 outputs the desired quantity MW. At the second output of the minimum selection 15 there is a second quantity signal which is composed of the output signals of the pilot control map 50 and the controller 60.
  • the pilot control map 50 outputs a quantity signal MV as a function of the speed n and the output signal Q1 of an air quantity detection 55.
  • the air quantity detection 55 can be designed as an air quantity meter or, as shown in FIG. 2, can calculate the air quantity Q1 on the basis of various sizes.
  • the output signal of the pilot control map 50 which can be combined multiplicatively with the output signal of the adaptive controller 54 or additively with the output signal of the adaptive controller 56, acts continuously on the quantity signal M.
  • the pilot control makes a rough adjustment of the fuel quantity M without a settling time.
  • the controller 60 is only switched on in certain operating states, preferably at full load, and then corrects the pilot control quantity MV.
  • the output signal MR of the controller 60 which depends on the difference between the actual value and the output signal setpoint specification 76, only determines the quantity signal M when the switch 70 is closed, that is to say the controller 60 is switched on.
  • a flowchart of the control logic 62 for actuating the switch 70 is shown in more detail in FIG.
  • An adaptation of the feedforward control is possible through the overlaid control loop.
  • the output signal of the controller 60 is fed to the inputs of the adaptive controllers 54 and 56 or a further input of the pilot control map 50 when the switch 70 is closed. Since the lambda signal can be recorded continuously, it is suitable especially for fast, easy adaptive control.
  • the adaptive control prevents smoke peaks and improves engine elasticity.
  • the adaptation compensates for the influence of the fuel temperature. A fuel temperature sensor is no longer necessary.
  • the pre-control values can be adapted in different ways.
  • the output signal of the pilot control map is, depending on the output signal MR of the controller 60, multiplicatively corrected by the adaptation controller 54 and / or by the adaptation controller 54 additively.
  • the output signal of the controller MR reaches the adaptation controllers 54 or 56. If the internal combustion engine is operated in operating areas in which additive errors preferably have an effect, the output signal of the controller 60 reaches the adaptation controller 56. The latter then determines an additive Size, this is then added to the output signal MV of the pilot control map 50 in all operating ranges. This is the case, for example, when only a small amount of fuel is supplied to the internal combustion engine.
  • the output signal of the controller 60 reaches the adaptation controller 54.
  • the latter determines a multiplicative variable by which the output signal MV of the pilot control map 50 is then multiplied in all operating conditions. This is the case, for example, when a large amount of fuel is supplied to the internal combustion engine.
  • the output signal of the controller 60 can be routed directly to the pilot control map 50.
  • the values stored in the pilot control map 50 can be changed depending on the controller output signal.
  • Good control dynamics can be achieved by using a connection of the lambda controller 60 to a precontrol. Since the precontrol remains in constant action, the safety of the system is increased in the event of a probe failure.
  • the output signal of the setpoint specification 76 essentially depends on the speed n.
  • the influence of engine heating on the exhaust gas composition can be corrected via the cooling water temperature TW, or a corresponding measured variable. Furthermore, by detecting the start of injection SB, its influence on the exhaust gas composition can be taken into account. The dynamic influence of speed n and start of injection 58 can be taken into account by DT elements.
  • the speed signal n and a signal corresponding to the intake air quantity Q1 serve as the input variable for the pilot control map 50.
  • Figure 2 shows several ways of obtaining such a signal Ql.
  • the computer 502 calculates the air quantity Q1 from the pressure Pl and the temperature T1 in the intake line.
  • the absolute pressure or the differential pressure to the air pressure can be used as the pressure Pl.
  • the control system reacts faster if the temperature signal T1 of a slow temperature sensor is pre-controlled as a function of the pressure signal Pl.
  • one of the sensors for pressure or temperature can be dispensed with. It is particularly advantageous if only the air temperature T1 is measured with a fast sensor, and the course of the pressure from the measured one Course of the temperature is derived.
  • the steady-state initial value of the derived pressure is formed by a map 503 as a function of speed n and the injected fuel quantity MI.
  • a correction of the basic level of the air temperature, which increases as the engine heats up, is approximated via an existing measurement of the cooling water temperature. The compression of the charge air quickly leads to an increase in temperature, so that the error regarding the real boost pressure is not significant.
  • Figure 2b shows another possibility.
  • the quantity of air sucked in by the internal combustion engine can be obtained by means of a simulation 504 from the injected fuel quantity MI and the acceleration of the internal combustion engine, the derivative 506 of the rotational speed n over time.
  • This simulation can only be used with the activated lambda control, since it only requires a limited accuracy as a pilot control.
  • FIG. 3 shows a flow diagram of the control logic 62.
  • the controller 60 is initially switched off 602, the switch 70 is open.
  • the controller output signal RA has the value zero 604. If the quantity request MW, output signal of the driving behavior map 30, is greater than the output signal of the pilot control map MV and / or the actual lambda value is less than the lambda target value 606, the controller is switched on 608, the switch 70 is closed.
  • the output signal of the controller RA is frozen 614. This means that the output signal of the controller is temporarily stored. If the quantity request MW is greater than the controller output signal MR 610, the controller remains switched on 608. If the quantity request increases again after a short time, the controller resumes 608 if the actual lambda value is too rich with the frozen controller output signal.
  • a counter is set to 616 and increased by one 618 in certain periods of time. If query 620 detects that the desired quantity increases in the meantime via the controller output signal MR, the controller is switched on again 608. If the quantity request MW falls below the output signal MV of the pilot control map 622, the controller is switched off 602 and the controller output RA is set to zero 604. If the counter does not exceed a threshold 5, it is increased again by one. On the other hand, if it exceeds the threshold S 624, the frozen output signal is modified 626. By tracking the controller or by calculating the respective initial value, there is a jump-free detachment when the controller 60 is switched on.
  • the control parameters, i. H. the P and I components of the PI controller can be controlled as shown in FIG. 4.
  • a kinked gain characteristic of the controller depending on the sign of the control deviation is particularly advantageous.
  • a different gain is particularly advantageous if, when starting from partial load 701, as long as the measured lambda value is greater than the target lambda value 702 (negative control deviation) and the quantity MR desired by the controller is smaller than the quantity MV output by the pilot control map. If, for the first time after partial load operation 701, the quantity request MW lies between the value 703 determined by the pilot control map and the value determined by the lambda controller, then a lower gain 706 is selected for the approximate approach to the smoke limit. Then a higher gain is selected for both positive and negative control deviations.
  • a low gain is selected if a small control deviation, the difference between the actual lambda value and the desired lambda value is less than a threshold S 704, signals that only a small amount is added may.
  • a high gain 707 is chosen in all other cases. In higher gear in particular, the acceleration enhances the acceleration behavior.
  • variable controller parameters 716 for influencing the control parameters:
  • the control parameters can be coupled to the fuel quantity MI via a differentiator 709.
  • the switch 714 is closed and the gradient 710 of the lambda signal influences the control parameters.
  • the increase in volume through the pilot control is slower in higher gear.
  • the regulator can overshoot, which results in increased soot emissions.
  • This undesired additional quantity is increased if the pilot control continues to demand an increasing quantity.
  • This overshoot of the fuel quantity to be injected is based on the dead time and the delay time of the controlled system. This can be avoided by the following procedure. If the actual lambda value falls below the target lambda value, the output signal of the pilot control map is only output with a delay if the pilot control requests an additional quantity.
  • FIG. 5 shows a particularly advantageous embodiment of the controller 60.
  • the dynamics of the controller 60 can be significantly improved by using a status controller instead of a controller 60 which exhibits at least PI behavior.
  • B known from DE-OS 37 31 982, where it serves to control an actuator.
  • the actual controller 60 is outlined with dash-dotted lines, the other elements are designated as in Figure 1.
  • the controller 60 outputs a quantity signal M to the line 300 (the internal combustion engine to be controlled).
  • the behavior of the route is essentially determined by a system dead time 301 and a delay time 302.
  • the quantity signal M also reaches an observer 303.
  • the observer calculates a first lambda value from the quantity signal M and the air quantity Q1 drawn in by the internal combustion engine.
  • the output signal of the air quantity detection 55 serves as an air quantity signal.
  • the observer 302 determines a second lambda value by means of a PT1 element 306 and the output signal of a proportional element 307.
  • a dead time element 308 generates the lambda signal of the observer from the second lambda value and the output signal of the proportional element 310.
  • this is compared with the measured actual lambda value.
  • This comparison signal in turn reaches the proportional elements 307 and 310.
  • the proportional stage Starting from the second lambda signal, the proportional stage generates a quantity signal.
  • a further proportional stage 314 obtains a quantity signal based on the measured lambda signal. These two quantity signals arrive at the summation point 316, which also adds the output signal of the pilot control map 50 and the proportional element 318 to this.
  • the integrating bypass 320 processes the difference between the desired lambda value and the actual lambda value.
  • the implementation of the state controller can be complex.
  • a significant improvement in the dynamics also results from the use of a Smith predictor known per se.
  • the lambda signal is also observed via the quantity signal M and the air quantity Ql.
  • the fuel quantity M to be injected is then changed on the basis of this observed lambda signal.
  • the above principle can also be used to control the torque Md or the exhaust gas temperature TA.
  • An operating parameter which can be the lambda value, the exhaust gas temperature TA or the torque Md in a particularly advantageous manner, are regulated to a predefined setpoint by specifying a corresponding fuel quantity value.
  • the setpoint of the operating parameter depends on various operating parameters.
  • the fuel quantity signal MR is influenced by a pilot control map 50.
  • the pilot control map 50 determines the fuel quantity signal M in all operating states.
  • the controller 60 is only active in certain operating ranges.
  • the different variants differ essentially in which
  • Operating ranges of the controller 60 is active. In the operating states in which the controller 60 is active, the pilot control values can be corrected adaptively.
  • FIG. 6 shows the relationship between engine speed n and injected fuel quantity Q as a map.
  • the start area is marked with a
  • the letter d denotes the partial-load area
  • the letter c the sliding area.
  • the controller 60 controls the lambda value of the exhaust gas
  • the controller is preferably active in the operating ranges b and d (full load and partial load). In the operating ranges a, c and e, only the pilot control acts on the fuel quantity. The controller is not active in these areas.
  • the pilot control map 50 calculates the control value for the fuel quantity as a function of the air quantity. As described in FIG. 3, this can be obtained.
  • the values in the pilot control map 50 can also be called up depending on the output signals R of a soot sensor or a soot map.
  • controller 60 is an exhaust gas temperature controller
  • the controller is only active in the stationary operating ranges b and c.
  • the pilot control map 50 is active in all operating areas. In the operating ranges d, a and e in particular, only the pilot control map 50 has an influence on the fuel quantity.
  • the supercharger speed nL and the boost pressure PL serve as input variables for the pilot control map.
  • the exhaust gas recirculation rate per stroke ARR serves as an input variable.
  • the exhaust gas recirculation rate per stroke is advantageously derived from the mixed temperature; a temperature sensor for the fresh air, the intake air and the recirculated air are required for this.
  • the fuel quantity is stored in the pilot control map 50 in the operating range b depending on the air quantity.
  • the air volume can be obtained as described for the lambda control.
  • the precontrol values should be stored in area c as a function of the lambda value of the exhaust gas. It is particularly advantageous with the exhaust gas temperature control that this results in additional overload protection.
  • controller 60 represents a torque controller
  • the controller 60 can be activated in all operating ranges.
  • the pilot control values are stored in the characteristic diagram 50 as a function of the output signal R of a soot sensor and the exhaust gas temperature.
  • the torque is preferably measured at the output between the engine and transmission.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bereitstellung eines Kraftstoffzumeßsignals M bei einer Dieselbrennkraftmaschine, ausgehend von Meßgrößen wie Fahrpedalstellung, Drehzahl, Lambda, Abgastemperatur oder Drehmoment. Abhängig von der Stellung des Fahrpedals wird ein Kraftstoffmengenwunsch MW vorgeben. Dieser Mengenwunsch MW wird zusammen mit einem zweiten Signal auf eine Minimalauswahl gegeben, desen Ausgangsignal M bestimmt wiederum die Kraftstoffzumessung. Das zweite Signal entstammt einem Vorsteuerkennfeld 50 abhängig von der Drehzahl. In bestimmten Betriebzuständen wird das Ausgangsignaldes Vorsteuerkennfeld MV von einem Reglerausgangssignal MR beeinflußt.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Steu­erung der Kraftstoffzumessung bei einer Dieselbrennkraftmaschine ge­mäß den Oberbegriffen der Hauptansprüche.
  • Ein solches Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffzumessung bei ei­ner Dieselbrennkraftmaschine ist aus der DE-OS 37 29 771 bekannt. Bei dem dortigen Verfahren wird die einzuspritzende Kraftstoffmenge im Teillastbereich aus mehrdimensionalen Kennfeldern entnommen. Mit diesen Werten wird die der Brennkraftmaschine zuzuführende Kraft­stoffmenge gesteuert. Im Vollastbereich wird das Ausgangssignal ei­ner Lambda-Sonde mit einem Soll-Wert verglichen. Überschreitet das Ausgangssignal der Lambda-Sonde den vorgegebenen Soll-Wert, so wird die einzuspritzende Kraftstoffmenge entsprechend begrenzt. Die Steu­erung hat im Vollastbereich keinen Einfluß auf Kraftstoffmenge. Die­se Einrichtung besitzt den Nachteil, daß die Steuerung der Kraft­stoffmenge nur vom Betriebszustand (Start, Leerlauf, Vollast, Teil­last) und von einigen wenigen Betriebskenngrößen wie Drehzahl, Fahr­pedalstellung und dem gewünschten Drehmoment der Brennkraftmaschine abhängt. Bei dieser Einrichtung kann es in bestimmten Betriebszu­ständen zu unzulässigen Abgas-Emissionen kommen.
    • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffzumessung der eingangs genannten Art, die auftretenden Abgas-Emissionen zu minimieren, die Dynamik der Brenn­kraftmaschine zu verbessern, wobei möglichst wenig zusätzliche Sen­soren verwendet werden sollen. Diese Aufgabe wird durch die im An­spruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.
    • Vorteile der Erfindung
  • Das Verfahren und die Einrichtung mit den Merkmalen der Hauptan­sprüche hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, daß in be­stimmten Betriebsbereichen die Kraftstoffmenge nur gesteuert wird und in anderen Betriebsbereichen die Vorsteuerwerte gemeinsam mit dem Reglerausgangssignal auf die Kraftstoffmenge einwirken. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen.
    • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­stellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Figur 1 zeigt schematisch die Kraftstoffzumessung in eine Diesel­brennkraftmaschine. Figur 2 zeigt mehrere Möglichkeiten, wie ausge­hend von verschiedenen Größen, die Luftmenge Ql berechnet wird. In Figur 3 ist ein Flußdiagramm der Steuerlogik ausgeführt. In Figur 4 wird die Regelparametervorgabe näher erläutert. Figur 5 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Reglers 60. In Figur 6 sind die einzelnen Betriebsbereiche der Dieselbrennkraftmaschine darge­stellt.
    • Beschreibung des Ausführungsbeispieles
  • In Figur 1 ist mit 100 eine Dieselbrennkraftmaschine gekennzeichnet. Diese Brennkraftmaschine erhält über eine Kraftstoffpumpe 110 Kraft­stoff und über ein Ansaugrohr 120 Frischluft zugeführt. Die Abgase werden über die Abgasleitung 130 abgeführt. Sensoren 140 an der Kraftstoffpumpe 110 gewinnen ein Signal 58 das den Spritzbeginn kennzeichnet oder ein Kraftstoffmengensignal MI, das der tatsächlich eingespritzten Menge entspricht. Sensoren 150 sind im Ansaugrohr 120 angeordnet und erfassen dort die angesaugte Luftmenge Ql, den Druck Pl und/oder die Temperatur Tl der von der Brennkraftmaschine ange­saugten Luft. Sensoren 160 an der Brennkraftmaschine erfassen unter anderem die Kühlwassertemperatur TW. Andere Sensoren 170 tasten die Drehzahl n oder das Drehmoment Md ab. Im Abgasrohr wird mittels ei­nes Sensors 180 ein Lambdasignal gewonnen.
  • Die der Brennkraftmaschine 100 zugeführte Kraftstoffmenge hängt im wesentlichen von dem Ausgangssignal M der Minimalauswahl 15 ab. Eine Einrichtung 20 erzeugt bei besonderen Betriebszuständen ein Zu­satz- oder Ersatzsignal. Die Minimalauswahl 15 erhält von einem Fahrverhaltenkennfeld 30 und einem Summenpunkt 40 jeweils ein Sig­nal. Das Ausgangssignal des Fahrverhaltenkennfeldes 30 hängt im we­sentlichen von der Drehzahl n und der Fahrerpedalstellung 190 ab. Statt des Fahrverhaltenkennfeldes 30 kann auch das Ausgangssignal eines Fahrgeschwindigkeitsregles zum Tragen kommen. Der Summations­punkt 40 vereinigt die Ausgangssignale eines Vorsteuerkennfeldes 50 und eines Reglers 60. Wobei das Ausgangssignal des Vorsteuerkennfel­des 50 zusätzlich von Adaptionsreglern 54, 56 beeinflußt werden kann. Als Eingangsgrößen für das Vorsteuerkennfeld 50 dienen ein Luftmengensignal Ql, ein Drehzahlsignal n und eventuell weitere Größen.
  • Das Reglerausgangssignal MR gelangt bei geschlossenem Schalter 70 zum Summationspunkt 40, über den Schalter 53 zu den Adaptionsreglern 54, 56 oder zum Vorsteuerkennfeld 50. Die Stellung des Schalters 70 hängt von dem Ausgang der Steuerlogik 62 ab. Durch eine Regelparame­tervorgabe 72 können die Regelparamter des Reglers 60 abhängig von verschiedenen Betriebsparametern (Regelabweichung, Drehzahl und ver­schiedene Mengensignale) angepasst werden. Als Eingang für den Reg­ler 60 dient die am Differenzpunkt 74 liegende Regelabweichung zwi­schen Lambda-Sollwert und Lambda-Istwert. In den Figuren ist der Lambda-Sollwert mit λS und der Lambda-Istwert mit λI bezeichnet. Der Lambda-Sollwert stammt von einer Sollwertvorgabe 76, die den Soll­wert abhängig von verschieden Größen wie Drehzahl n, Kühlwassertem­pertur TW oder Einspritzbeginn 58 berechnet. Zur Verbesserung der Regeldynamik kann es dabei von Vorteil sein, die Signale die die Drehzahl n und den Einspritzbeginn 58 kennzeichnen, über jeweils ein DT-Glied (77, 78) zu leiten. Der Lambda-Istwert wird von einer im Abgasrohr 130 angeordneten Lambda-Sonde 180 gemessen.
  • Statt des Lambda-Signals kann auch ein Abgastemperatursignal TA oder ein Drehmomentsignal Md auf einen vorgegebenen Sollwert geregelt werden. Abhängig von der geregelten Größe unterscheiden sich dann die Eingangsgrößen des Vorsteuerkennfeldes.
  • Die beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt: Die Brennkraftma­schine 100 erhält von der Kraftstoffpumpe 110 Kraftstoff entspre­chend dem Mengensignal M zugemessen. Im allgemeinen wird dieses Mengensignal M durch die Minimalauswahl 15 festgelegt.
  • Die Einrichtung 20 bestimmt bei bestimmten Betriebszuständen wie Start, Leerlauf die Kraftstoffmenge M. Sie ermöglicht ferner eine Laufruheregelung, im Fehlerfall einen Notfahrbetrieb sowie weitere Funktionen die hier nicht näher aufgeführt sind. Die Minimalauswahl 15 wählt das kleinere der an ihren beiden Eingängen liegende Signale aus. An ihrem einen Eingang liegt ein Mengensignal MW, das den Wunsch des Fahrers charakterisiert. Der Wunsch des Fahrers wird durch den Pedalwertgeber 190 oder durch einen nicht dargestellten Fahrgeschwindigkeitsregler vorgegeben. Abhängig vom Ausgangssignal des Pedalwertgebers 190 und der Drehzahl n gibt das Fahrverhalten­kennfeld 30 den Mengenwunsch MW aus. Am zweiten Ausgang der Minimal­auswahl 15 liegt ein zweites Mengensignal das sich aus den Ausgangs­signalen des Vorsteuerkennfeldes 50 und des Reglers 60 zusammen­setzt.
  • Das Vorsteuerkennfeld 50 gibt abhängig von der Drehzahl n und dem Ausgangsignal Ql einer Luftmengenerfassung 55 ein Mengensignal MV aus. Die Luftmengenerfassung 55 kann als Luftmengenmesser ausgeführt sein oder, sie kann wie in Figur 2 dargestellt, die Luftmenge Ql an­hand verschiedener Größen berechnen. Das Ausgangssignal des Vorsteu­erkennfeldes 50, das multiplikativ mit dem Ausgangssignal des Adap­tivreglers 54 bzw. additiv mit dem Ausgangssignal des Adaptivregler 56, verknüpft werden kann, wirkt dauernd auf das Mengensignal M ein.
  • Die Vorsteuerung nimmt ohne Einregelzeit eine Grobeinstellung der Kraftstoffmenge M vor. Der Regler 60 wird nur in bestimmten Be­triebszuständen vorzugsweise bei Vollast zugeschaltet und korrigiert dann die Vorsteuermenge MV. Das Ausgangssignal MR des Reglers 60, das von der Differenz des Istwertes und dem Ausgangssignal Sollwert­vorgabe 76 abhängt, bestimmt nur dann das Mengensignal M, wenn der Schalter 70 geschlossen ist, das heißt der Regler 60 eingeschaltet ist. Ein Flußdiagramm der Steuerlogik 62 zur Ansteuerung des Schal­ters 70 ist in Figur 3 näher ausgeführt.
  • Durch den überlagerten Regelkreises ist eine Adaption der Vorsteue­rung möglich. Dazu wird das Ausgangssignal des Reglers 60 bei ge­schlossenem Schalter 70 auf die Eingänge der Adaptivregler 54 und 56 oder einen weiteren Eingang des Vorsteuerkennfeldes 50 geführt. Da das Lambda-Signal kontinuierlich erfaßt werden kann, eignet es sich besonders für eine schnelle, einfache adaptive Regelung. Die adapti­ve Regelung verhindert Rauchspitzen und verbessert die Motorelasti­zität. Die Adaption gleicht den Einfluß der Kraftstofftemperatur aus. Ein Kraftstofftemperatursensor wird überflüssig.
  • Die Adaption der Vorsteuerwerte kann auf unterschiedliche Weise er­folgen. Das Ausgangssignal des Vorsteuerkennfelds wird, abhängig vom Ausgangsignal MR des Reglers 60, durch den Adaptionsregler 54 multi­plikativ und/oder durch den Adaptionsregler 54 additiv korrigiert.
  • Abhängig von der Stellung des Schalters 53 gelangt das Ausgangssig­nal des Reglers MR zu den Adaptionsreglern 54 oder 56. Wird die Brennkraftmaschine in Betriebsbereichen betrieben in denen sich vor­zugsweise additive Fehler auswirken, so gelangt das Ausgangssignal des Reglers 60 zum Adaptionsregler 56. Dieser bestimmt dann eine additive Größe, diese wird dann in allen Betriebsbereichen zu dem Ausgangssignal MV des Vorsteuerkennfeldes 50 hinzuaddiert. Dies ist zum Beispiel dann der Fall wenn der Brennkraftmaschine nur eine kleine Kraftstoffmenge zugeführt wird.
  • Wird die Brennkraftmaschine dagegen in Betriebsbereichen betrieben in der sich vorzugsweise multiplikative Fehler auswirken, so gelangt das Ausgangssignal des Reglers 60 zum Adaptionsregler 54. Dieser be­stimmt dann eine multiplikative Größe, mit der dann in allen Be­triebsbedingungen das Ausgangssignal MV des Vorsteuerkennfeldes 50 multipliziert wird. Dies ist zum Beispiel dann der Fall, wenn der Brennkraftmaschine eine große Kraftstoffmenge zugeführt wird.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann das Ausgangs­signal des Reglers 60 direkt auf das Vorsteuerkennfeld 50 geführt werden. Dadurch können die im Vorsteuerkennfeld 50 abgelegten Werte abhängig vom Reglerausgangssignal verändern werden.
  • Durch die Verwendung einer Aufschaltung des Lambda-Reglers 60 auf eine Vorsteuerung kann eine gute Regeldynamik erzielt werden. Da die Vorsteuerung dauernd im Eingriff bleibt, wird die Sicherheit des Systems bei einem Sondenausfall erhöht.
  • Das Ausgangsignal der Sollwertvorgabe 76 hängt im wesentlichen von der Drehzahl n ab. Über die Kühlwassertemperatur TW, oder einer ent­sprechenden Meßgröße, kann der Einfluß der Motorerwärmung auf die Abgaszusammensetzung korrigiert werden. Ferner kann durch Erfassen des Einspritzbeginns SB dessen Einfluß auf die Abgaszusammensetzung berücksichtigt werden. Durch DT-Glieder kann der dynamische Einfluß von Drehzahl n und Einspritzbeginn 58 berücksichtigt werden.
  • Bei kleinen Fahrgeschwindigkeiten insbesondere bei v = 0 wird der Sollwert zu niedrigeren Mengen hin verschoben oder die Regelparame­ter entsprechend verändert. Dadurch wird vermieden, daß bei Still­stand des Fahrzeuges durch Betätigen des Fahrpedals die Drehzahl steil ansteigt und unzulässige Rauchemissionen auftreten.
  • Als Eingangsgröße für das Vorsteuerkennfeld 50 dienen das Drehzahl­signal n und ein der angesaugten Luftmenge Ql entsprechendes Signal. Figur 2 zeigt mehrere Möglichkeiten zur Gewinnung eines solchen Sig­nals Ql. In Figur 2a wird vom Rechner 502 aus dem Druck Pl und der Temperatur Tl in der Ansaugleitung die Luftmenge Ql berechnet. Als Druck Pl kann der Absolutdruck oder der Differenzdruck zum Luftdruck verwendet werden. Eine schnellere Reaktion des Regelsystems ergibt sich, wenn das Temperatursignal Tl eines langsamen Temperatursensors abhängig vom Drucksignal Pl vorgesteuert wird.
  • Zur Verminderung der Zahl der Sensoren kann auf einen der Sensoren für den Druck oder für die Temperatur verzichtet werden. Besonders vorteilhaft ist es wenn nur die Lufttemperatur Tl mit einem schnel­len Sensor gemessen, und der Verlauf des Drucks aus dem gemessenen Verlauf der Temperatur hergeleitet wird. Der stationäre Anfangswert des hergeleiteten Drucks wird durch ein Kennfeld 503 abhängig von Drehzahl n und der eingespritzten Kraftstoffmenge MI gebildet. Eine Korrektur des mit der Motorerwärmung steigenden Grundpegels der Lufttemperatur wird über eine vorhandene Messung der Kühlwassertem­peratur angenähert. Die Verdichtung der Ladeluft führt schnell zur Erhöhung der Temperatur, so daß der Fehler zum echten Ladedruck nicht erheblich ist.
  • Figur 2b zeigt eine weitere Möglichkeit. Aus der eingespritzten Kraftstoffmenge MI und der Beschleunigung der Brennkraftmaschine, der Ableitung 506 der Drehzahl n nach der Zeit, kann die von der Brennkraftmaschine angesaugte Luftmenge mittels einer Simulation 504 gewonnen werden. Diese Simulation wird durch die aufgeschaltete Lambda-Regelung erst brauchbar, da sie als Vorsteuerung nur eine eingeschränkte Genauigkeit benötigt.
  • Figur 3 zeigt ein Flußdiagramm der Steuerlogik 62. Nach dem Start 600 der Brennkraftmaschine ist der Regler 60 zunächst ausgeschaltet 602, der Schalter 70 ist offen. Das Reglerausgangssignal RA hat den Wert Null 604. Ist der Mengenwunsch MW, Ausgangssignal des Fahrver­haltenkennfeldes 30, größer als das Ausgangssignal des Vorsteuer­kennfeldes MV und/ oder ist der Lambda-Istwert kleiner als der Lamb­da-Sollwert 606 so wird der Regler eingeschaltet 608, der Schalter 70 ist geschlossen.
  • Ist der Mengenwunsch MW kleiner als das Reglerausgangssignal MR 610 aber noch größer als das Ausgangssignal des Vorsteuerkennfeldes MV 612 so wird das Ausgangssignal des Reglers RA eingefroren 614. Dies bedeutet, das Ausgangssignal des Reglers wird vorübergehend abge­speichert. Ist der Mengenwunsch MW größer als das Reglerausgangssig­nal MR 610 so bleibt der Regler eingeschaltet 608. Bei nach kurzer Zeit wieder erhöhtem Mengenwunsch setzt der Regler bei zu fettem Lambda-Ist-Wert mit dem eingefrorenen Reglerausgangssignal wieder ein 608.
  • Liegt der Zustand Mengenwunsch ist kleiner als Reglerausgangssignal aber größer als das Ausgangssignal des Vorsteuerkennfeldes vor, so wird ein Zähler auf Null gesetzt 616, und in bestimmten Zeiträumen um eins erhöht 618. Erkennt die Abfrage 620, daß der Mengenwunsch zwischenzeitlich über das Reglerausgangssignal MR ansteigt, so wird der Regler wieder eingeschaltet 608. Fällt der Mengenwunsch MW unter das Ausgangssignal MV des Vorsteuerkennfeldes 622 so wird der Regler ausgeschaltet 602 und der Reglerausgang RA auf Null gesetzt 604. Überschreitet der Zähler eine Schwelle 5 nicht, so wird er wiederum um eins erhöht. Überschreitet er dagegen die Schwelle S 624, so wird das eingefrorene Ausgangssignal modifiziert 626. Durch Nachführen des Reglers bzw. durch Berechnung des jeweiligen Anfangswerts ergibt sich ein sprungfreies Ablösen beim Einschalten des Reglers 60.
  • Die Regelparameter, d. h. der P- und der I-Anteil des Pl-Reglers können, wie in Figur 4 gezeigt, gesteuert werden. So ist eine ge­knickte Verstärkungskennlinie des Reglers in Abhängigkeit vom Vor­zeichen der Regelabweichung besonders vorteilhaft. Eine unterschied­liche Verstärkung ist insbesondere dann günstig, wenn beim Hochfah­ren aus Teillast 701, solange der gemessene Lambda-Wert größer als der Lambda-Sollwert ist 702 (negative Regelabweichung) und die vom Regler gewünschte Menge MR kleiner als die vom Vorsteuerkennfeld ausgegebene Menge MV ist. Liegt der Mengenwunsch MW erstmalig nach Teillastbetrieb 701 zwischen dem vom Vorsteuerkennfeld und der vom Lambda-Regler bestimmten Wert 703, so wird eine niedrigere Ver­stärkung 706 zur vorsichtigen Annäherung an die Rauchgrenze gewählt. Danach wird eine höhere Verstärkung sowohl für positive als auch für negative Regelabweichungen gewählt.
  • Für schnelle Regler findet folgende Modifizierung Verwendung: Es wird eine niedrige Verstärkung gewählt, wenn eine kleine Regelabwei­chung, die Differenz aus Lambda-Ist-Wert und Lambda-Soll-Wert ist kleiner als eine Schwelle S 704, signalisiert, daß nur noch wenig Menge hinzukommen darf. Eine hohe Verstärkung 707 wird in allen an­deren Fällen gewählt. Insbesondere bei höherem Gang wird durch die höhere Verstärkung das Beschleunigungverhalten verbessert.
  • Ferner sind folgende Alternativen, mit variablen Reglerparametern 716, zur Beeinflussung der Regelparameter möglich: So können die Regelparameter über ein Differenzierglied 709 an die Kraftstoffmenge MI gekoppelt werden. Bei Beschleunigung, die Ableitung der Drehzahl ist größer als eine Schwelle, ist der Schalter 714 geschlossen, und der Gradient 710 des Lambda-Signals beeinflußt die Regelparameter. Die Mengensteigerung durch die Vorsteuerung ist im höheren Gang langsamer.
  • Bei einem Vollastsprung, d.h. der Mengenwunsch steigt sehr schnell an, kann es zu einem Überschwingen des Reglers kommen, was eine er­höhte Rußemission zur Folge hat. Diese unerwünschte Mehrmenge wird noch verstärkt, wenn die Vorsteuerung weiter eine ansteigende Menge fordert. Dieses Überschwingen der einzuspritzenden Kraftstoffmenge basiert auf der Totzeit und der Verzögerungszeit der Regelstrecke. Dies kann durch folgende Vorgehensweise umgangen werden. Unter­schreitet der Lambda-Istwert den Lambda-Sollwert, so wird, wenn die Vorsteuerung eine Mehrmenge fordert, das Ausgangssignal des Vorsteu­erkennfeldes nur verzögert ausgegeben.
  • Figur 5 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausführung des Reglers 60. Die Dynamik des Reglers 60 kann durch die Verwendung eines Zustands­reglers anstelle eines wenigstens PI-Verhalten aufweisenden Reglers 60, wesentlich verbessert werden, ein solcher Zustandsregler ist z. B. aus der DE-OS 37 31 982 bekannt, dort dient er zur Regelung eines Stellorgans. In Figur 5 ist der eigentliche Regler 60 strichpunk­tiert umrandet, die übrigen Elemente sind entsprechend wie in Figur 1 bezeichnet. Der Regler 60 gibt ein Mengensignal M an die Strecke 300 (die zu regelnde Brennkraftmaschine) ab. Das Verhalten der Strecke wird im wesentlichen durch eine Systemtotzeit 301 und eine Verzögerungszeit 302 bestimmt.
  • Das Mengensignal M gelangt ferner zu einem Beobachter 303. Der Be­obachter errechnet im Block 304 aus dem Mengensignal M und der von der Brennkraftmaschine angesaugten Luftmenge Ql einen ersten Lamb­da-Wert. Dabei dient das Ausgangssignal der Luftmengenerfassung 55 als Luftmengensignal. Aus diesem ersten Lambda-Signal bestimmt der Beobachter 302 mittels eines PT1-Gliedes 306 und dem Ausgangssignal eines Proportionalgliedes 307 einen zweiten Lambdawert. Aus dem zweiten Lambdawert und dem Ausgangssignal des Proportionalgliedes 310 erzeugt ein Totzeitglied 308 das Lambda-Signal des Beobachters.
  • In der Vergleichsstufe wird dieses mit dem gemessenen Lambda-Istwert verglichen. Dieses Vergleichssignal gelangt wiederum zu den Propor­tionalgliedern 307 und 310. Ausgehend von dem zweiten Lambda-Signal erzeugt die Proportionalstufe ein Mengensignal. Eine weitere Propor­tionalstufe 314 gewinnt ausgehend vom gemessenen Lambda-Signal ein Mengensignal. Diese beiden Mengensignale gelangen zum Summations­punkt 316, der hierzu noch das Ausgangssignal des Vorsteuerkennfel­des 50 und des Proportionalglied 318 addiert. Der Integrier-Bypass 320 verarbeitet die Differenz aus Lambda-Soll-Wert und Lamb­da-Ist-Wert.
  • Die Realisierung des Zustandsreglers kann aufwendig sein. Eine we­sentliche Verbesserung der Dynamik ergibt sich auch schon durch die Verwendung eines an sich bekannten Smith-Prädiktors. Bei dem Smith-Prädiktor wird ebenfalls das Lambda-Signal über das Mengensig­nal M und die Luftmenge Ql beobachtet. Ausgehend von diesem beobach­teten Lambda-Signal wird dann die einzuspritzende Kraftstoffmenge M verändert.
  • Neben der Regelung des Lambda-Signals kann das obige Prinzip auch bei der Regelung des Drehmoments Md oder der Abgastemperatur TA ver­wendet werden. Das Grundprinzip bleibt bei allen Varianten dasselbe. Eine Betriebskenngröße, dies können in besonders vorteilhafter Weise der Lambda-Wert, die Abgastemperatur TA oder das Drehmoment Md sein, werden auf einen vorgegebenen Sollwert geregelt, indem ein entspre­chender Kraftstoffmengenwert vorgegeben wird. Der Sollwert der Be­triebskenngröße hängt dabei von verschiedenen Betriebskenngrößen ab. Zusätzlich wird das Kraftstoffmengensignal MR durch ein Vorsteuer­kennfeld 50 beeinflußt. Das Vorsteuerkennfeld 50 bestimmt in allen Betriebszuständen das Kraftstoffmengensignal M. Der Regler 60 ist dagegen nur in bestimmten Betriebsbereichen aktiv. Die unterschied­liche Varianten unterscheiden sich im wesentlichen darin, in welchen
  • Betriebsbereichen der Regler 60 aktiv ist. In den Betriebszuständen, in denen der Regler 60 aktiv ist, können die Vorsteuerwerte adaptiv korrigiert werden.
  • Figur 6 zeigt als Kennfeld den Zusammenhang zwischen Drehzahl n und eingespritzter Kraftstoffmenge Q. In diesem Kennfeld sind verschie­dene Betriebszustände gekennzeichnet. Mit a ist der Startbereich, mit b der Vollast- und mit e der Abregelbereich gekennzeichnet, der Buchstabe d kennzeichnet den Teillast- und der Buchstabe c den Schiebebereich.
  • Regelt der Regler 60 den Lambda-Wert des Abgases, so ist der Regler vorzugweise in den Betriebsbereichen b und d (Vollast und Teillast) aktiv. In den Betriebsbereichen a, c und e wirkt nur die Vorsteue­rung auf die Kraftstoffmenge ein. Der Regler ist in diesen Bereichen nicht aktiv. Das Vorsteuerkennfeld 50 berechnet den Steuerwert für die Kraftstoffmenge abhängig von der Luftmenge. Diese kann, wie bei Figur 3 beschrieben, gewonnen werden. Die Werte im Vorsteuerkennfeld 50 können auch abhängig von den Ausgangssignalen R eines Rußsensors oder eines Rußkennfeldes abgerufen werden.
  • Handelt es sich bei dem Regler 60 um eine Abgastemperaturregler, so ist der Regler nur in den stationären Betriebsbereichen b und c aktiv. Das Vorsteuerkennfeld 50 ist dagegen in allen Betriebsberei­chen aktiv. Insbesondere in den Betriebsbereichen d, a und e hat nur das Vorsteuerkennfeld 50 einen Einfluß auf die Kraftstoffmenge.
  • Im Betriebsbereich b dienen die Laderdrehzahl nL und der Ladedruck PL als Eingangsgrößen für das Vorsteuerkennfeld. Im Betriebsbereich c dient die Abgasrückführrate pro Hub ARR als Eingangsgröße. Die Ab­gasrückführrate pro Hub wird vorteilhaft aus der Mischtemperatur ab­geleitet, hierzu sind jeweils ein Temperatursensor für die Frisch­luft, die Ansaugluft und die rückgeführte Luft notwendig.
  • Als Alternativen bieten sich an, daß die Kraftstoffmenge im Vorsteu­erkennfeld 50 im Betriebsbereich b abhängig von der Luftmenge abge­speichert ist. Die Luftmenge kann hierzu wie bei der Lambda-Regelung beschrieben gewonnen werden.
  • Im Bereich c sollen in einer weiteren Alternative die Vorsteuerwerte abhängig vom Lambda-Wert des Abgases abgelegt sein. Besonders vor­teilhaft an der Abgastemperaturregelung ist es, daß sich hiermit ein zusätzlicher Überlastschutz ergibt.
  • Stellt der Regler 60 einen Drehmomentregler dar, so kann der Regler 60 in allen Betriebsbereichen aktiviert sein. Die Vorsteuerwerte sind im Kennfeld 50 abhängig vom Ausgangssignal R eines Rußsensors und der Abgastemperatur abgelegt. Das Drehmoment wird vorzugsweise an Abtrieb zwischen Motor und Getriebe gemessen.

Claims (18)

1. Verfahren zur Bereitstellung eines Kraftstoffzumeßsignals M bei einer Dieselbrennkraftmaschine, ausgehend von Meßgrößen wie Fahrpe­dalstellung, Drehzahl, Lambda, Abgastemperatur oder Drehmoment, mit einer fahrpedalstellungsabhängigen Vorgabe eines Kraftstoffmengen­wunsches MW, der zusammen mit einem zweiten Signal auf eine Minimal­auswahl gegeben wird, deren Ausgangsignal M wiederum die Kraftstoff­zumessung bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Signal einem Vorsteuerkennfeld 50 abhängig von der Drehzahl entstammt, und zu bestimmten Betriebzuständen von einem Ausgangssignal MR eines Reglers, bezüglich einer zu regelnden Größe, beeinflußt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in be­stimmten Betriebzuständen die Ausgangssignale des Vorsteuerkennfel­des abhängig vom Ausgangssignal des Reglers adaptiv angepaßt werden.
3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn­zeichnet, daß bei aktivem Regler die im Vorsteuerkennfeld abgelegten Werte abhängig vom Ausgangssignal des Reglers verändert werden.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale des Vorsteuerkennfeldes additiv und/oder multiplikativ korrigiert werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­net, daß eine der Größen Abgastemperatur, Drehmoment oder der Lamb­dawert des Abgases geregelt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­net, daß der Regler für den Lambda-Wert des Abgases bei Vollast aktiv ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­net, daß der Abgastemperaturregler nur in stationären Betriebsbe­reichen aktiv ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­net, daß der Drehmomentregler in allen Betriebsbereichen aktiv ist.
9 Verfahren nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lambda-Sollwert von der Drehzahl abhängt.
10. Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, da­durch gekennzeichnet, daß die Werte des Vorsteuerkennfeldes von der angesaugten Luftmenge, die mittels eines Luftmengenmessers gemessen oder mittels einer Simulation berechnet wird, abhängen.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die an­gesaugte Luftmenge ausgehend von der Ableitung der Drehzahl und der eingespritzten Kraftstoffmenge simuliert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftmenge Ql aus der Temperatur Tl und dem Druck Pl der Ansaugluft berechnet wird, wobei der Druck und die Temperatur gemessen oder der Verlauf des Drucks aus dem gemessenen Verlauf der Temperatur oder der Verlauf der Temperatur aus dem gemessenen Verlauf des Drucks hergeleitet wird, wobei im Falle eines langsamen Temperatursensors das Temperatursignal abhängig vom Drucksignal Pl vorgesteuert wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchge­kennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Reglers eingefroren wird, wenn der Mengenwunsch das Reglerausgangssignal unterschreitet.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das ein­gefrorene Signal modifiziert wird.
15. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Regelparameter gesteuert werden.
16. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn­zeichnet, daß ein wenigstens PI-Verhalten aufweisender Regler, ein Zustandsregler oder ein Smith-Prädikor als Regler 60 verwendet wird.
17. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn­zeichnet, daß unter bestimmten Bedingungen das Ausgangssignal des Vorsteuerkennfeldes verzögert wird.
18. Einrichtung zur Bereitstellung eines Kraftstoffzumeßsignals M bei einer Dieselbrennkraftmaschine, ausgehend von Meßgrößen wie Fahrpedalstellung, Drehzahl, Lambda, Abgastemperatur oder Drehmo­ment, mit einer fahrpedalstellungsabhängiger Vorgabe eines Kraft­stoffmengenwunsches MW, der zusammen mit einem zweiten Signal auf eine Minimalauswahl gegeben wird, deren Ausgangsignal M wiederum die Kraftstoffzumessung bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Signal einem Vorsteuerkennfeld 50 abhängig von der Drehzahl ent­stammt, und Mittel vorgesehen sind die es zu bestimmten Betriebzu­ständen abhängig von einem Reglerausgangssignal MR, bezüglich einer zu regelnden Größe, beeinflußen.
EP90112437A 1989-08-04 1990-06-29 Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffzumessung bei einer Dieselbrennkraftmaschine Expired - Lifetime EP0411321B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3925877 1989-08-04
DE3925877A DE3925877C2 (de) 1989-08-04 1989-08-04 Verfahren und Einrichtung zur Steuerung der Kraftstoffzumessung bei einer Dieselbrennkraftmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0411321A1 true EP0411321A1 (de) 1991-02-06
EP0411321B1 EP0411321B1 (de) 1996-02-14

Family

ID=6386546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP90112437A Expired - Lifetime EP0411321B1 (de) 1989-08-04 1990-06-29 Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffzumessung bei einer Dieselbrennkraftmaschine

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5235949A (de)
EP (1) EP0411321B1 (de)
JP (1) JP2869160B2 (de)
DE (2) DE3925877C2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1705356A2 (de) * 2005-03-21 2006-09-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
WO2007115630A2 (de) * 2006-03-31 2007-10-18 Fev Motorentechnik Gmbh Einspritzverfahren und zugehörige verbrennungskraftmaschine

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4112013C2 (de) * 1991-04-12 2000-06-08 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Kraftstoffzumessung bei einer Brennkraftmaschine
DE4207541B4 (de) * 1992-03-10 2006-04-20 Robert Bosch Gmbh System zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
US5445128A (en) * 1993-08-27 1995-08-29 Detroit Diesel Corporation Method for engine control
DE4332103A1 (de) * 1993-09-22 1995-03-23 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zur Kraftstoffzumessung einer Diesel-Brennkraftmaschine
DE19535056C2 (de) * 1995-09-21 2000-09-14 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung bei einem Dieselmotor
DE19731995B4 (de) * 1997-07-25 2008-02-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE19750226C1 (de) * 1997-11-13 1998-10-29 Daimler Benz Ag Motorregelsystem für einen Dieselmotor
US5937826A (en) * 1998-03-02 1999-08-17 Cummins Engine Company, Inc. Apparatus for controlling a fuel system of an internal combustion engine
US6202629B1 (en) 1999-06-01 2001-03-20 Cummins Engine Co Inc Engine speed governor having improved low idle speed stability
DE19927674B4 (de) 1999-06-17 2010-09-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
CN100422536C (zh) * 2002-05-14 2008-10-01 罗伯特-博希股份公司 内燃机的控制方法和装置
DE50306242D1 (de) * 2002-05-14 2007-02-22 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge einer selbstzündenden Brennkraftmaschine
EP1398483A3 (de) 2002-09-03 2005-02-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine mit verminderter Schadstoffemission
KR100646000B1 (ko) * 2005-11-08 2006-11-23 조준호 온수 배수 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2369422A1 (fr) * 1976-11-02 1978-05-26 Bosch Gmbh Robert Procede et dispositif pour limiter le debit ma
GB2111255A (en) * 1981-12-11 1983-06-29 Bosch Gmbh Robert Electronic control system for controlling fuel supply to a compression ignition internal combustion engine
DE3729771A1 (de) * 1987-09-05 1989-03-16 Bosch Gmbh Robert Verfahren und einrichtung zur kraftstoffzumessung bei einer diesel-brennkraftmaschine
DE3731983A1 (de) * 1987-09-23 1989-04-13 Bosch Gmbh Robert Verfahren und stellregler zur adapitven stellregelung eines reibungsbehafteten elektro-mechanischen antriebs

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3204804A1 (de) * 1982-02-11 1983-08-18 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Elektronisches steuersystem fuer eine dieseleinspritzanlage einer brennkraftmaschine
DE3301742A1 (de) * 1983-01-20 1984-07-26 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Sicherheitseinrichtung fuer eine brennkraftmaschine mit selbstzuendung
DE3341015A1 (de) * 1983-11-12 1985-05-30 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Einrichtung fuer die gemischaufbereitung bei einer brennkraftmaschine
DE3436338A1 (de) * 1984-10-04 1986-04-10 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Einrichtung zur steuerung und/oder regelung der kraftstoffzumessung in eine brennkraftmaschine
JPS61258951A (ja) * 1985-05-10 1986-11-17 Nippon Denso Co Ltd 内燃機関の燃料噴射制御装置
JPS61294139A (ja) * 1985-06-21 1986-12-24 Diesel Kiki Co Ltd 内燃機関用燃料噴射装置
JPS6220651A (ja) * 1985-07-18 1987-01-29 Kokusan Denki Co Ltd 内燃機関用電子式ガバナ装置
DE3531198A1 (de) * 1985-08-31 1987-03-12 Bosch Gmbh Robert Sicherheits- und notfahrverfahren fuer eine brennkraftmaschine mit selbstzuendung und einrichtung zu dessen durchfuehrung
DE3637510A1 (de) * 1986-11-04 1988-05-05 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur sicherung von notfahrfunktionen bei einer dieselbrennkraftmaschine
DE3721971A1 (de) * 1987-07-03 1989-01-12 Vdo Schindling Verfahren zur verbesserung des abgasverhaltens von ottomotoren
DE3825138A1 (de) * 1987-09-23 1989-04-06 Bosch Gmbh Robert Verfahren und vorrichtung zur adaptiven stellregelung bei der elektro-magnetischen verstellung eines mengenbestimmenden gliedes
DE3800176A1 (de) * 1988-01-07 1989-07-20 Bosch Gmbh Robert Steuereinrichtung fuer eine brennkraftmaschine und verfahren zum einstellen von parametern der einrichtung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2369422A1 (fr) * 1976-11-02 1978-05-26 Bosch Gmbh Robert Procede et dispositif pour limiter le debit ma
GB2111255A (en) * 1981-12-11 1983-06-29 Bosch Gmbh Robert Electronic control system for controlling fuel supply to a compression ignition internal combustion engine
DE3729771A1 (de) * 1987-09-05 1989-03-16 Bosch Gmbh Robert Verfahren und einrichtung zur kraftstoffzumessung bei einer diesel-brennkraftmaschine
DE3731983A1 (de) * 1987-09-23 1989-04-13 Bosch Gmbh Robert Verfahren und stellregler zur adapitven stellregelung eines reibungsbehafteten elektro-mechanischen antriebs

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 13, no. 234 (M-832) 30 Mai 1989,;& JP-A-01 045 937 (YANMAR DIESEL ENGINE CO LTD) 20 Februar 1989, *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 13, no. 257 (M-837) 14 Juni 1989,;& JP-A-01 060 725 (TOYOTA MOTOR CORP.) 07 März 1989, *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1705356A2 (de) * 2005-03-21 2006-09-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
EP1705356A3 (de) * 2005-03-21 2010-10-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
WO2007115630A2 (de) * 2006-03-31 2007-10-18 Fev Motorentechnik Gmbh Einspritzverfahren und zugehörige verbrennungskraftmaschine
WO2007115630A3 (de) * 2006-03-31 2007-12-06 Fev Motorentech Gmbh Einspritzverfahren und zugehörige verbrennungskraftmaschine
US7806100B2 (en) 2006-03-31 2010-10-05 Fev Motorentechnik Gmbh Injection method and associated internal combustion engine
CN101410609B (zh) * 2006-03-31 2012-05-09 Fev有限公司 喷油方法和相应的内燃机

Also Published As

Publication number Publication date
JP2869160B2 (ja) 1999-03-10
JPH0370833A (ja) 1991-03-26
DE3925877C2 (de) 1998-10-08
EP0411321B1 (de) 1996-02-14
US5235949A (en) 1993-08-17
DE59010129D1 (de) 1996-03-28
DE3925877A1 (de) 1991-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0411321B1 (de) Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffzumessung bei einer Dieselbrennkraftmaschine
EP0937198B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer antriebseinheit eines fahrzeugs
DE2650247C2 (de)
DE10329763B4 (de) Koordinierte Regelung einer elektronischen Drosselklappe und eines Turboladers mit variabler Geometrie in ladedruckverstärkten und stöchiometrisch betriebenen Ottomotoren
DE4219791C2 (de) System zur Regelung der Aufladung einer Brennkraftmaschine
DE4207541B4 (de) System zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE3020131C2 (de)
EP0760056B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer brennkraftmaschine
EP0152604A1 (de) Steuer- und Regelverfahren für die Betriebskenngrössen einer Brennkraftmaschine
DE3714151A1 (de) Steuereinrichtung fuer die drosselklappe eines verbrennungsmotors
DE19836845B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs
DE19513370B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Leistung einer Brennkraftmaschine
DE4333896B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
EP1076166A2 (de) Verfahren und Vorrichtung für die Frischluftbestimmung an einer Brennkraftmaschine
DE4223253C2 (de) Steuereinrichtung für ein Fahrzeug
EP1005609B1 (de) Verfahren zur steuerung der abgasrückführung bei einer brennkraftmaschine
DE4322319C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE4313746C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Leistung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs
DE102009032659A1 (de) Kombinierte Rauchbegrenzung
EP1045966B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben und zur überwachung einer brennkraftmaschine
DE10015320A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahrzeugs
DE19935901B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer Brennkraftmaschine
EP1134390B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
EP1506348B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung der einzuspritzenden kraftstoffmenge einer selbstzündenden brennkraftmaschine
DE19638974C1 (de) Ladedruckregler für eine Brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE FR GB IT

17P Request for examination filed

Effective date: 19910703

RAP3 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: ROBERT BOSCH GMBH

17Q First examination report despatched

Effective date: 19920206

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR GB IT

ET Fr: translation filed
REF Corresponds to:

Ref document number: 59010129

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19960328

ITF It: translation for a ep patent filed

Owner name: STUDIO JAUMANN

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 19960502

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: IF02

APAH Appeal reference modified

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSCREFNO

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20090618

Year of fee payment: 20

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20090825

Year of fee payment: 20

Ref country code: GB

Payment date: 20090623

Year of fee payment: 20

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20090626

Year of fee payment: 20

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: PE20

Expiry date: 20100628

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF EXPIRATION OF PROTECTION

Effective date: 20100628

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF EXPIRATION OF PROTECTION

Effective date: 20100629