EP0923665B1 - Method for operating an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle - Google Patents
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- EP0923665B1 EP0923665B1 EP98942470A EP98942470A EP0923665B1 EP 0923665 B1 EP0923665 B1 EP 0923665B1 EP 98942470 A EP98942470 A EP 98942470A EP 98942470 A EP98942470 A EP 98942470A EP 0923665 B1 EP0923665 B1 EP 0923665B1
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei dem Kraftstoff entweder in einer ersten Betriebsart während einer Verdichtungsphase oder in einer zweiten Betriebsart während einer Ansaugphase direkt in einen Brennraum eingespritzt wird, und bei dem die in den Brennraum eingespritzte Kraftstoffmasse in den beiden Betriebsarten unter anderem in Abhängigkeit von einem berechneten, von der Brennkraftmaschine abzugebendem Sollmoment gesteuert und/oder geregelt wird. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Steuergerät für eine Brennkraftmaschine oder eine Brennkraftmaschine insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Einspritzventil, mit dem Kraftstoff entweder in einer ersten Betriebsart während einer Verdichtungsphase oder in einer zweiten Betriebsart während einer Ansaugphase direkt in einen Brennraum einspritzbar ist, und mit einem Steuergerät zur Steuerung und/oder Regelung der in den Brennraum eingespritzten Kraftstoffmasse in den beiden Betriebsarten unter anderem in Abhängigkeit von einem berechneten, von der Brennkraftmaschine abzugebendem Sollmoment.The invention relates to a method for operating a Internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, at the fuel either in a first mode of operation a compression phase or in a second operating mode directly into a combustion chamber during an intake phase is injected, and in which the in the combustion chamber injected fuel mass in the two operating modes inter alia depending on a calculated, of controlled the target engine to be delivered torque and / or is regulated. The invention further relates to a control device for an internal combustion engine or a Internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, with an injector, with fuel in either one first operating mode during a compression phase or in a second operating mode directly during an intake phase is injectable into a combustion chamber, and with a Control device for controlling and / or regulating the in the Fuel chamber injected fuel mass in the two Operating modes depending on one calculated, to be delivered by the internal combustion engine Target torque.
Derartige Systeme zur direkten Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine sind aus der EP 538 890 A2 bekannt.Such systems for the direct injection of fuel in the combustion chamber of an internal combustion engine are from the EP 538 890 A2 known.
Weiterer Stand der Technik geht aus der FR-2739331 A1 hervor.Further state of the art can be found in FR-2739331 A1 out.
Es wird als erste Betriebsart ein sogenannter Schichtbetrieb und als zweite Betriebsart ein sogenannter Homogenbetrieb unterschieden. Der Schichtbetrieb wird insbesondere bei kleineren Lasten verwendet, während der Homogenbetrieb bei größeren, an der Brennkraftmaschine anliegenden Lasten zur Anwendung kommt. Im Schichtbetrieb wird der Kraftstoff während der Verdichtungsphase der Brennkraftmaschine in den Brennraum, und zwar dort in die unmittelbare Umgebung einer Zündkerze eingespritzt. Dies hat zur Folge, daß keine gleichmäßige Verteilung des Kraftstoffs in dem Brennraum mehr erfolgen kann. Der Vorteil des Schichtbetriebs liegt darin, daß mit einer sehr geringen Kraftstoffmasse die anliegenden kleineren Lasten von der Brennkraftmaschine ausgeführt werden können. Größere Lasten können allerdings nicht durch den Schichtbetrieb erfüllt werden. Im für derartige größere Lasten vorgesehenen Homogenbetrieb wird der Kraftstoff während der Ansaugphase der Brennkraftmaschine eingespritzt, so daß eine Verwirbelung und damit eine Verteilung des Kraftstoffs in dem Brennraum noch ohne weiteres erfolgen kann. Insoweit entspricht der Homogenbetrieb etwa der Betriebsweise von Brennkraftmaschinen, bei denen in herkömmlicher Weise Kraftstoff in das Ansaugrohr eingespritzt wird.It is the so-called first operating mode Shift operation and a so-called second operating mode Differentiated homogeneous operation. The shift operation is used especially for smaller loads during the Homogeneous operation with larger ones on the internal combustion engine applied loads is used. In shifts the fuel is used during the compression phase Internal combustion engine in the combustion chamber, namely there in the injected in the immediate vicinity of a spark plug. This has the consequence that no even distribution of the Fuel can take place in the combustion chamber more. The The advantage of shift operation is that with a very low fuel mass the adjacent smaller loads executed by the internal combustion engine can be. However, larger loads cannot pass through the shift operation can be fulfilled. Im for such bigger ones The fuel is provided for homogeneous operation during the intake phase of the internal combustion engine injected so that a swirl and thus a Distribution of the fuel in the combustion chamber still without further can be done. To that extent corresponds to Homogeneous operation such as the operation of Internal combustion engines in the conventional way Fuel is injected into the intake pipe.
In beiden Betriebsarten, also im Schichtbetrieb und im Homogenbetrieb, wird die einzuspritzende Kraftstoffmasse von einem Steuergerät in Abhängigkeit von einer Mehrzahl von Eingangsgrößen auf einen im Hinblick auf Kraftstoffeinsparung, Abgasreduzierung und dergleichen optimalen Wert gesteuert und/oder geregelt. Diese Steuerung und/oder Regelung ist dabei unter anderem abhängig von einem Sollmoment, das von dem Steuergerät berechnet wird. Das Sollmoment stellt das von der Brennkraftmaschine insgesamt abzugebende Moment dar, also dasjenige Moment, das die Brennkraftmaschine erzeugen soll. Dieses Sollmoment setzt sich unter anderem aus dem von dem Fahrer erwünschten Moment und gegebenenfalls aus sonstigen Momentenanforderungen beispielsweise einer Klimaanlage oder dergleichen zusammen. Das von dem Fahrer erwünschte Moment wird dabei aus der Stellung des von dem Fahrer betätigten Fahrpedals abgeleitet.In both operating modes, i.e. in shift operation and in Homogeneous operation, the fuel mass to be injected from a control device as a function of a plurality from input variables to one with regard to Saving fuel, reducing emissions and the like optimal value controlled and / or regulated. This control and / or regulation depends among other things on a target torque that is calculated by the control unit. The target torque is that of the internal combustion engine total moment to be delivered, i.e. the moment that the internal combustion engine should generate. This target torque consists among other things of what the driver desires Moment and possibly other Torque requirements for example of an air conditioning system or the like together. The moment requested by the driver is determined from the position of the driver Accelerator pedal derived.
Es ist nun möglich, daß bei der Berechnung des Sollmoments aus den genannten Eingangsgrößen durch das Steuergerät ein Fehler auftritt. Dabei kann es sich um einen Fehler eines Sensors und/oder des Steuergeräts und/oder dergleichen handeln. Insbesondere kann es sich um einen Softwarefehler bei dem Steuergerät handeln, der aufgrund des seltenen Auftretens des Fehlers bis dahin noch nicht erkannt worden ist.It is now possible that when calculating the target torque from the input variables mentioned by the control unit Error occurs. This can be a mistake Sensor and / or the control unit and / or the like act. In particular, it can be a software error act on the control unit due to the rare Occurrence of the error has not yet been recognized is.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit dem ein Fehler bei der Berechnung des Sollmoments erkannt werden kann.The object of the invention is to provide a method with which an error in the calculation of the target torque can be recognized.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren bzw. bei einem
Steuergerät bzw. bei einer Brennkraftmaschine der eingangs
genannten Art erfindungsgemäß durch die Ansprüche 1 oder 9
oder 10 gelöst.This task is carried out in a process or in a
Control unit or the internal combustion engine at the beginning
mentioned type according to the invention by
Es wird also ein Vergleich des ermittelten abgegebenen Istmoments mit einem ermittelten zulässigen Moment durchgeführt. Das Istmoment und auch das zulässige Moment sind dabei unabhängig von dem gegebenenfalls fehlerhaft berechneten Sollmoment. Aus diesem Grund kann sich ein Fehler des Sollmoments nicht auf den genannten Vergleich auswirken. In Abhängigkeit von dem Vergleich wird dann entschieden, ob das Sollmoment fehlerbehaftet ist oder nicht.There is therefore a comparison of the determined output Actual torque with a determined permissible moment carried out. The actual torque and also the permissible torque are possibly faulty regardless of that calculated target torque. For this reason, one can Error of the target torque is not based on the comparison mentioned impact. Depending on the comparison then decided whether the target torque is faulty or Not.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es somit, das von dem Steuergerät berechnete Sollmoment zu überprüfen bzw. zu überwachen. Es kann mit dem Vergleich festgestellt werden, ob das Sollmoment korrekt oder fehlerhaft von dem Steuergerät berechnet worden ist. Durch diese Überprüfung und die damit erreichbare Erkennung eines Fehler bei der Berechnung des Sollmoments kann eine daraus resultierende fehlerhafte Einspritzung von Kraftstoff in die Brennräume der Brennkraftmaschine verhindert werden. Dies trägt unmittelbar zur Kraftstoffeinsparung und Abgasreduktion sowie zu einem insgesamt besseren Betrieb der Brennkraftmaschine bei.The method according to the invention thus enables the to check or to calculate the target torque calculated by the control unit monitor. It can be determined from the comparison whether the target torque is correct or incorrect from that Control unit has been calculated. Through this review and the detection of an error in the Calculation of the target torque can result from this faulty fuel injection into the combustion chambers the internal combustion engine can be prevented. This carries directly for fuel saving and exhaust gas reduction as well as for an overall better operation of the Internal combustion engine at.
Erfindungsgemäß wird eine Sonderfunktion gestartet, wenn das Istmoment größer ist als das zulässige Moment. Das zulässige Moment stellt somit einen Maximalwert dar, der von dem Istmoment an sich nicht überschritten werden darf. Wird jedoch das Istmoment größer als der genannte Maximalwert, so wird mit der Sonderfunktion beispielsweise eine Fehlerroutine oder dergleichen gestartet, mit der entweder von dem Steuergerät versucht wird, den Fehler durch entsprechende Korrekturen beispielsweise von Parametern oder dergleichen zu beheben, oder durch die der Fahrer oder ein Mechaniker auf den Fehler aufmerksam gemacht wird.According to the invention, a special function is started when the actual torque is greater than the permissible torque. The permissible torque therefore represents a maximum value that from the actual moment per se must not be exceeded. However, the actual torque is greater than the one mentioned Maximum value, for example, with the special function started an error routine or the like with which either the control unit tries to get the error through appropriate corrections, for example from Fix parameters or the like, or by the Driver or a mechanic alerted to the fault is made.
Erfindungsgemäß wird das Istmoment aus der verbrauchten Sauerstoffmasse ermittelt. Auf diese Weise ist es möglich, das Istmoment sehr genau zu berechnen. Aus der dann zur Verfügung stehenden verbrauchten Sauerstoffmasse kann danach die verbrannte Kraftstoffmasse und damit wiederum auf das Istmoment geschlossen werden.According to the invention, the actual torque is used up Oxygen mass determined. In this way it is possible to calculate the actual torque very precisely. From the then to Available oxygen mass can be used then the burned fuel mass and again the actual moment can be concluded.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die verbrauchte Sauerstoffmasse aus der zugeführten Frischluft und dem im Abgas verbliebenen Sauerstoff ermittelt. Insbesondere wird dabei die Differenz gebildet aus dem Sauerstoffgehalt der zugeführten Frischluft und der im Abgas verbliebenen Sauerstoffmasse. Dies stellt eine einfache, aber trotzdem sehr genaue und effektive Weise dar, die verbrannte Sauerstoffmasse und damit letztlich das Istmoment der Brennkraftmaschine zu berechnen.In an advantageous development of the invention the mass of oxygen consumed from the supplied Fresh air and the oxygen remaining in the exhaust gas determined. In particular, the difference is formed from the oxygen content of the fresh air supplied and the remaining oxygen mass in the exhaust gas. This represents one simple, yet very accurate and effective way represents the burned oxygen mass and thus ultimately that Actual torque of the internal combustion engine to be calculated.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Frischluft von einem Luftmassensensor und der im Abgas verbliebene Sauerstoff von einem Lambda-Sensor gemessen wird. Der Luftmassensensor und der Lambda-Sensor sind üblicherweise für andere Zwecke bereits bei der Brennkraftmaschine vorgesehen, so daß insofern keine zusätzlichen Bauteile für die erfindungsgemäße Überprüfung bzw. Überwachung des Sollmoments erforderlich sind. It is particularly useful if the fresh air from one Air mass sensor and the oxygen remaining in the exhaust gas is measured by a lambda sensor. The air mass sensor and the lambda sensor are usually for other purposes already provided in the internal combustion engine, so that insofar as no additional components for the checking or monitoring of the invention Target torque are required.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird eine Rückführung von Abgas bei der Ermittlung der verbrannten Sauerstoffmasse berücksichtigt. Es wird also berücksichtigt, daß das über die Rückführung den Brennräumen zugeführte Abgas einen geringen Sauerstoffgehalt hat als die den Brennräumen direkt zugeführte Frischluft, und daß aufgrund des zurückgeführten Abgases der Anteil der zugeführten Frischluft geringer ist. Dies hat wiederum den Vorteil, daß die Toleranz des die zugeführte Frischluft messenden Luftmassensensors ebenfalls eine geringere Rolle spielt.In an advantageous embodiment of the invention a recirculation of exhaust gas when determining the burned oxygen mass considered. So it will takes into account that this about the repatriation Exhaust gas fed to combustion chambers has a low Has a direct oxygen content than that of the combustion chambers fresh air supplied, and that due to the recirculated Exhaust gas, the proportion of fresh air supplied is lower. This in turn has the advantage that the tolerance of the Fresh air measuring air mass sensor also supplied plays a minor role.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Istmoment aus der verbrannten Kraftstoffmasse ermittelt. Auf diese Weise wird eine sehr genaue Berechnung des Istmoments ermöglicht. Dabei kann die verbrannte Kraftstoffmasse beispielsweise aus den die Einspritzventile ansteuernden Signalen abgeleitet oder mittels sonstiger Betriebsparameter der Brennkraftmaschine ermittelt werden.In an advantageous embodiment of the invention the actual torque from the burned fuel mass determined. This will make a very accurate calculation of the actual torque. The burned can Fuel mass, for example, from the injectors driving signals derived or by other Operating parameters of the internal combustion engine are determined.
Bei vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung werden das zulässige Moment aus einem insbesondere von einem Fahrer angeforderten Moment und/oder aus einer Drehzahl der Brennkraftmaschine ermittelt. Dies stellt eine einfache, aber trotzdem genaue und effektive Weise dar, das zulässige Moment zu berechnen. Insbesondere kann auf diese Weise ein Maximalwert derart in Abhängigkeit von dem von dem Fahrer erwünschten Moment berechnet werden, daß ein Überschreiten dieses Maximalwerts durch den von der Brennkraftmaschine abgegebenen Istwert auf einen Fehler des vom Steuergerät berechneten Sollwerts hinweist.In advantageous developments of the invention permissible moment from a driver in particular requested torque and / or from a speed of the Internal combustion engine determined. This represents a simple, but still represent the permissible in an accurate and effective manner Moment to calculate. In particular, one can in this way Maximum value as a function of that from the driver desired moment that are exceeded this maximum value by that of the internal combustion engine output actual value on an error of the control unit calculated target value.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn das angeforderte Moment von einem Fahrpedalsensor und die Drehzahl von einem Drehzahlsensor gemessen wird. Der Fahrpedalsensor und der Drehzahlsensor sind üblicherweise für andere Zwecke bereits bei der Brennkraftmaschine vorgesehen, so daß insofern keine zusätzlichen Bauteile für die erfindungsgemäße Überprüfung bzw. Überwachung des Sollmoments erforderlich sind. It is particularly useful if the requested moment from an accelerator pedal sensor and the speed from one Speed sensor is measured. The accelerator pedal sensor and the Speed sensors are usually already used for other purposes provided in the internal combustion engine, so that in this respect no additional components for the invention Check or monitoring of the target torque required are.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.
- Figur 1
- zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, und
Figur 2- zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine nach der Figur 1.
- Figure 1
- shows a schematic block diagram of an embodiment of an internal combustion engine according to the invention of a motor vehicle, and
- Figure 2
- shows a schematic block diagram of an embodiment of a method according to the invention for operating the internal combustion engine according to FIG. 1.
In der Figur 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 dargestellt,
bei der ein Kolben 2 in einem Zylinder 3 hin- und
herbewegbar ist. Der Zylinder 3 ist mit einem Brennraum 4
versehen, an den über Ventile 5 ein Ansaugrohr 6 und ein
Abgasrohr 7 angeschlossen sind. Des weiteren sind dem
Brennraum 4 ein mit einem Signal TI ansteuerbares
Einspritzventil 8 und eine Zündkerze 9 zugeordnet. Das
Abgasrohr 7 ist über eine Abgasrückführleitung 10 und ein
mit einem Signal AGR steuerbares Abgasrückführventil 11 mit
dem Ansaugrohr 6 verbunden.1 shows an internal combustion engine 1,
in which a
Das Ansaugrohr 6 ist mit einem Luftmassensensor 12 und das
Abgasrohr 7 ist mit einem Lambda-Sensor 13 versehen. Der
Luftmassensensor mißt den Luftmassenstrom der dem
Ansaugrohr 6 zugeführten Frischluft und erzeugt in
Abhängigkeit davon ein Signal LM. Der Lambda-Sensor 13 mißt
den Sauerstoffgehalt des Abgases in dem Abgasrohr 7 und
erzeugt in Abhängigkeit davon ein Signal λ.The
In einer ersten Betriebsart, dem Schichtbetrieb der
Brennkraftmaschine 1, wird der Kraftstoff von dem
Einspritzventil 8 während einer durch den Kolben 2
hervorgerufenen Verdichtungsphase in den Brennraum 4
eingespritzt, und zwar örtlich in die unmittelbare Umgebung
der Zündkerze 9 sowie zeitlich unmittelbar vor dem oberen
Totpunkt des Kolbens 2. Dann wird mit Hilfe der Zündkerze 9
der Kraftstoff entzündet, so daß der Kolben 2 in der
nunmehr folgenden Arbeitsphase durch die Ausdehnung des
entzündeten Kraftstoffs angetrieben wird. In a first operating mode, the shift operation of the
Internal combustion engine 1, the fuel from the
Injector 8 during a
In einer zweiten Betriebsart, dem Homogenbetrieb der
Brennkraftmaschine 1, wird der Kraftstoff von dem
Einspritzventil 8 während einer durch den Kolben 2
hervorgerufenen Ansaugphase in den Brennraum 4
eingespritzt. Durch die gleichzeitig angesaugte Luft wird
der eingespritzte Kraftstoff verwirbelt und damit in dem
Brennraum 4 im wesentlichen gleichmäßig verteilt. Danach
wird das Kraftstoff-Luft-Gemisch während der
Verdichtungsphase verdichtet, um dann von der Zündkerze 9
entzündet zu werden. Durch die Ausdehnung des entzündeten
Kraftstoffs wird der Kolben 2 angetrieben.In a second operating mode, the homogeneous operation of the
Internal combustion engine 1, the fuel from the
Injector 8 during a
Im Schichtbetrieb, wie auch im Homogenbetrieb wird durch
den angetriebenen Kolben eine Kurbelwelle 14 in eine
Drehung versetzt, über die letztendlich die Räder des
Kraftfahrzeugs angetrieben wird. Der Kurbelwelle 14 ist ein
Drehzahlsensor 15 zugeordnet, der in Abhängigkeit von der
Drehung der Kurbelwelle 14 ein Signal N erzeugt.In shift operation, as in homogeneous operation, is by
the driven piston a
Die im Schichtbetrieb und im Homogenbetrieb von dem
Einspritzventil 8 in den Brennraum 4 eingespritzte
Kraftstoffmasse wird von einem Steuergerät 16 insbesondere
im Hinblick auf einen geringen Kraftstoffverbrauch und/oder
eine geringe Abgasentwicklung gesteuert und/oder geregelt.
Zu diesem Zweck ist das Steuergerät 16 mit einem
Mikroprozessor versehen, der in einem Speichermedium,
insbesondere in einem Read-Only-Memory ein Programm
abgespeichert hat, das dazu geeignet ist, die genannte
Steuerung und/oder Regelung durchzuführen.The in the shift operation and in the homogeneous operation of the
Injection valve 8 injected into the combustion chamber 4
Fuel mass is in particular from a
Das Steuergerät 16 ist von Eingangssignalen beaufschlagt,
die mittels Sensoren gemessene Betriebsgrößen der
Brennkraftmaschine darstellen. Beispielsweise ist das
Steuergerät 16 mit dem Luftmassensensor 12, dem
Lambdasensor 13 und dem Drehzahlsensor 15 verbunden. Des
weiteren ist das Steuergerät 16 mit einem Fahrpedalsensor
17 verbunden, der ein Signal FP erzeugt, das die Stellung
eines von einem Fahrer betätigbaren Fahrpedals angibt. Das
Steuergerät 16 erzeugt Ausgangssignale, mit denen über
Aktoren das Verhalten der Brennkraftmaschine entsprechend
der erwünschten Steuerung und/oder Regelung beeinflußt
werden kann. Beispielsweise ist das Steuergerät 16 mit dem
Einspritzventil 8, der Zündkerze 9 und dem
Abgasrückführventil 11 verbunden und erzeugt die zu deren
Ansteuerung erforderlichen Signale.The
Die Steuerung und/oder Regelung beispielsweise der in den
Brennraum 4 eingespritzen Kraftstoffmasse wird von dem
Steuergerät 16 in beiden Betriebsarten unter anderem in
Abhängigkeit von einem Sollmoment Msoll durchgeführt. Dieses
Sollmoment stellt dabei dasjenige Moment dar, das die
Brennkraftmaschine 1 abgeben bzw. erzeugen soll. Das
abzugebende Sollmoment wird von dem Steuergerät 16 in
Abhängigkeit von dem von dem Fahrer angeforderten Moment
und von weiteren Momentenanforderungen der
Brennkraftmaschine 1 berechnet. Das von dem Fahrer
angeforderte Moment ergibt sich aus der Stellung des
Fahrpedalsensors 17 und sonstige Momentenanforderungen
beispielsweise von einer Klimaanlage können aus
entsprechenden Veränderungen der Drehzahl N der
Brennkraftmaschine 1 abgeleitet werden.The control and / or regulation, for example, the injected into the combustion chamber 4 fuel mass is performed by the
Die von dem Steuergerät 16 ausgeführte Steuerung und/oder
Regelung bewirkt nun, daß ein tatsächlich abgegebenes
Istmoment Mist im wesentlichen dem berechneten abzugebenden
Sollmoment Msoll nachgeführt wird. Im wesentlichen
entspricht deshalb das Istmoment Mist dem Sollmoment Msoll.The control performed by the
Es ist nun möglich, daß bei der beschriebenen Berechnung
des abzugebenden Sollmoments durch das Steuergerät 16 ein
Fehler auftritt. In der Figur 2 ist ein Verfahren
dargestellt, mit dem ein derartiger Fehler erkannt werden
kann. Das Verfahren wird von dem Steuergerät 16
durchgeführt. Dabei ist es möglich, daß das Verfahren
insbesondere regelmäßig in bestimmten Zeitabständen
und/oder. bei jeder Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine 1
und/oder bei sonstigen speziellen Ereignissen während des
Betriebs der Brennkraftmaschine 1 gestartet wird.It is now possible that with the calculation described
of the target torque to be output by the
In einem Block 18 wird von dem Steuergerät 16 aus dem
Signal FP für die Stellung des Fahrpedals und aus der
Drehzahl N der Brennkraftmaschine 1 ein zulässiges Moment
zM ermittelt. Dieses zulässige Moment zM wird von dem
Steuergerät 16 derart berechnet, daß die
Momentenanforderung des Fahrers sowie sämtliche sonstigen
Momentenanforderungen der Brennkraftmaschine 1
berücksichtigt sind. Des weiteren kann bei der Berechnung
des zulässigen Moments zM noch ein Deltawert zugelassen
werden, der den gesamten Momentenanforderungen hinzugefügt
wird, und mit dem eventuelle Toleranzen von Sensoren und
dergleichen berücksichtigt werden.In a
In einem Block 19 wird von dem Steuergerät 16 aus dem
Signal LM des Luftmassensensors 12 und dem Signal λ des
Lambda-Sensors 13 eine verbrannte Kraftstoffmasse vK
berechnet, aus der dann in einem Block 20 das Istmoment
Mist von dem Steuergerät 16 berechnet wird.In a
Die verbrannte Kraftstoffmasse vK wird von dem Steuergerät
16 letztlich über die verbrannte Sauerstoffmasse berechnet.
Diese verbrannte Sauerstoffmasse wiederum wird von dem
Steuergerät 16 in dem Block 19 aus der dem Ansaugrohr 6
zugeführten Frischluft und dem im Abgas verbliebenen und
damit unverbrannten Sauerstoff berechnet. Der
Sauerstoffgehalt der dem Ansaugrohr 6 zugeführten
Frischluft wird von dem Luftmassensensor 12 gemessen und
kann somit von dem Steuergerät 16 über das Signal LM
berücksichtigt werden. Der Sauerstoffgehalt des im Abgas
verbliebene Sauerstoffs wird von dem Lambda-Sensor 13
gemessen und kann deshalb von dem Steuergerät 16 über das
Signal λ berücksichtigt werden.The burned fuel mass vK is from the
Aus dem Signal LM und dem Signal λ berechnet das
Steuergerät 16 im Block 19 die verbrannte Kraftstoffmasse
vK nach der folgenden Gleichung:
Mit dem ersten Summanden der Gleichung wird die verbrannte Kraftstoffmasse vK aus der über das Signal LM gemessenen Luftmasse mL und aus dem Signal λ berechnet, das eine Funktion der Sauerstoffkonzentration des Abgases ist. Diese Berechnung bezieht sich auf den stationären Betrieb der Brennkraftmaschine 1.With the first summand of the equation, the burned Fuel mass vK from that measured via the signal LM Air mass mL and calculated from the signal λ, the one The function of the oxygen concentration of the exhaust gas is. This Calculation refers to the stationary operation of the Internal combustion engine 1.
Der zweite Summand ist stellvertretend für die
Speicherkapazität von Sauerstoff in dem rückgeführten
Abgas. Dabei ist λ' das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der
vorhergehenden Verbrennung. Des Weiteren handelt es sich
bei mAGR um einen Sollwert. Wenn dieser nicht eingestellt
werden kann, dann liegt ein Fehler vor und es erfolgt eine
zugehörige Fehlerreaktion. Ebenfalls ist es möglich, mAGR
aus Messungen abzuleiten, beispielsweise aus dem Druck im
Ansaugrohr 6 und dem dortigen Luftmassenstrom oder aus dem
Öffnungsverhältnis der Drosselklappe und des
Abgasrückführventils 11. Der zweite Summand bezieht sich
auf den instationären Betrieb der Brennkraftmaschine 1.The second summand is representative of the
Storage capacity of oxygen in the recycled
Exhaust. Here λ 'is the air-fuel ratio
previous combustion. Furthermore, it is
with mAGR by a setpoint. If this is not set
then there is an error and an error occurs
associated error response. It is also possible to use mAGR
derived from measurements, for example from the pressure in the
Aus der auf diese Weise berechneten verbrannten
Kraftstoffmasse vK leitet das Steuergerät 16 dann im Block
20 das abgegebene Istmoment Mist der Brennkraftmaschine 1
ab. Dieses Istmoment Mist ist im wesentlichen proportional
zu der verbrannten Kraftstoffmasse vK. Bei der Istmoment
Mist handelt es sich um das tatsächlich von der
Brennkraftmaschine 1 erzeugte Moment einschließlich der
Reibungsverluste. Das Istmoment Mist kann auch noch für
andere Berechnungen des Steuergeräts 16 herangezogen
werden.The
In einem Block 21 vergleicht das Steuergerät 16 das
zulässige Moment zM mit dem tatsächlich von der
Brennkraftmaschine 1 abgegebenen Istmoment Mist und erzeugt
in Abhängigkeit von diesem Vergleich ein Signal F. Ist das
Istmoment Mist kleiner als das zulässige Moment zM, so ist
das Signal F beispielsweise "0", während im umgekehrten
Fall, also wenn das Istmoment Mist größer ist als das
zulässige Moment zM, das Signal F gleich "1" ist.In a
Ist das Istmoment Mist kleiner als das zulässige Moment zM,
so bedeutet dies, daß das von dem Steuergerät 16 berechnete
abzugebende Sollmoment Msoll, von dem letztlich das
tatsächlich abgegebene Istmoment Mist über die von dem
Steuergerät 16 durchgeführte Steuerung bzw. Regelung
abhängt, zumindest in einem plausiblen Wertebereich liegt.
Das Steuergerät 16 kann daraus schließen, daß die
Berechnung des Sollmoment zumindest nicht grundlegend
falsch ist. In diesem Fall werden von dem Steuergerät 16
keine weiteren Maßnahmen ergriffen.Is the actual torque M is, this means that the product calculated by the
Ist das Istmoment Mist jedoch größer als das zulässige
Moment zM, so bedeutet dies, daß das von dem Steuergerät 16
anfangs berechnete abzugebende Sollmoment zu groß ist und
damit einen Fehler aufweist. Dieser Fehler hat dann zur
Folge, daß über die von dem Steuergerät 16 durchgeführte
Steuerung-bzw. Regelung auch das tatsächlich abgegebene
Istmoment Mist zu groß ist und deshalb das zulässige Moment
zM überschreitet. Dieser Fehler wird von dem Steuergerät 16
durch das Signal F = 1 erkannt.However, if the actual torque M is greater than the permissible torque zM, this means that the setpoint torque to be output initially calculated by the
Das Steuergerät 16 startet daraufhin eine Sonderfunktion,
beispielsweise eine Fehlerroutine. Mit dieser Fehlerroutine
können beispielsweise Parameter der Brennkraftmaschine 1,
die das tatsächlich abgegebene Istmoment Mist beeinflussen,
von dem Steuergerät 16 im Sinne einer Verringerung des
Istmoments Mist verändert werden. Ebenfalls ist es möglich,
daß durch die Fehlerroutine der Fahrer des Kraftfahrzeugs
durch eine entsprechende Anzeige von dem Fehler
unterrichtet wird. Es ist auch möglich, daß durch die
Fehlerroutine ein entsprechender Eintrag in einem Speicher
vorgenommen wird, der dann bei einer Reperatur oder Wartung
des Kraftfahrzeugs von dem Werkstattpersonal ausgelesen
wird, um auf diese Weise den Fehler zur Kenntnis zu
bringen.The
Des Weiteren kann abhängig von der Stellung des Fahrpedels ein minimal zulässiges Moment ermittelt werden. Ist das Istmoment Mist kleiner als dieses minimale Moment und ist das Sollmoment Msoll größer als das minimale Moment, so kann daraus ebenfalls auf einen Fehler geschlossen werden und es können entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden.Furthermore, a minimum permissible torque can be determined depending on the position of the accelerator pedal. If the actual torque M is less than this minimum torque and the target torque M target is greater than the minimum torque, an error can also be inferred from this and appropriate measures can be initiated.
Claims (12)
- Method for operating an internal-combustion engine (1), in particular of a motor vehicle, in which fuel is injected directly into a combustion chamber (4) either in a first operating mode during a compression phase or in a second operating mode during an induction phase, and in which the mass of fuel which is injected into the combustion chamber (4) in the two operating modes is controlled, inter alia, as a function of a calculated desired moment which is to be delivered by the internal-combustion engine (1), characterized in that an actual moment (Mactual) which is delivered by the internal-combustion engine (1) and a permissible moment (zM) are determined (18 and 19, 20, respectively), in that the actual moment (Mactual) is compared (21) with the permissible moment (zM), in that a special function is initiated if the actual moment, (Mactual) is higher than the permissible moment (zM), and in that the actual moment (Mactual) is determined from the mass of oxygen consumed.
- Method according to Claim 1, characterized in that the mass of oxygen consumed is determined from the fresh air supplied and the oxygen which remains in the exhaust gas.
- Method according to Claim 2, characterized in that the fresh air is measured by an air mass sensor (12), and the oxygen which remains in the exhaust gas is measured by a lambda sensor (13).
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that a recirculation of exhaust gas is taken into account when determining the mass of oxygen consumed.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that the actual moment (Mactual) is determined from the mass of fuel consumed (vK).
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that the permissible moment (zM) is determined from a moment which is requested in particular by a driver.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that the permissible moment (zM) is determined from a rotational speed (N) of the internal-combustion engine (1).
- Method according to Claim 6 and Claim 7, characterized in that the requested moment is measured by an accelerator-pedal sensor (17), and the rotational speed is measured by a rotational-speed sensor (15).
- Control unit (16) for an internal-combustion engine (1), in particular for a motor vehicle, the internal-combustion engine (1) being provided with an injection valve (8), by means of which fuel can be injected directly into a combustion chamber (4) of the internal-combustion engine (1) either in a first operating mode during a compression phase or in a second operating mode during an induction phase, and the control unit (16) being provided for controlling the mass of fuel injected into the combustion chamber (4) in the two operating modes, inter alia, as a function of a calculated desired moment which is to be delivered by the internal-combustion engine, characterized in that the control unit (16) determines an actual moment (Mactual) which is delivered by the internal-combustion engine (1) and a permissible moment (zM), in that the actual moment (Mactual) is compared with the permissible moment (zM), in that a special function is initiated if the actual moment (Mactual) is greater than the permissible moment (zM), and in that the actual moment (Mactual) is determined from the mass of oxygen consumed.
- Internal-combustion engine (1), in particular for a motor vehicle, having an injection valve (8), by means of which fuel can be injected directly into a combustion chamber (4) either in a first operating mode during a compression phase or in a second operating mode during an induction phase, and having a control unit (16) for controlling the mass of fuel injected into the combustion chamber (4) in the two operating modes, inter alia, as a function of a calculated desired moment which is to be delivered by the internal-combustion engine, characterized in that the control unit (16) determines an actual moment (Mactual) delivered by the internal-combustion engine (1) and a permissible moment (zM), in that the actual moment (Mactual) is compared with the permissible moment (zM), in that a special function is initiated if the actual moment (Mactual) is greater than the permissible moment (zM), and in that the actual moment (Mactual) is determined from the mass of oxygen consumed.
- Internal-combustion engine (1) according to Claim 10, characterized in that an air mass sensor (12) and lambda sensor (13) are provided.
- Internal-combustion engine (1) according to one of Claims 10 or 11, characterized in that an accelerator-pedal sensor (17) and a rotational-speed sensor (15) are provided.
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