EP1561022A1 - Verfahren zur regelung einer brennkraftmaschinen-generator-einheit - Google Patents

Verfahren zur regelung einer brennkraftmaschinen-generator-einheit

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EP1561022A1
EP1561022A1 EP03776890A EP03776890A EP1561022A1 EP 1561022 A1 EP1561022 A1 EP 1561022A1 EP 03776890 A EP03776890 A EP 03776890A EP 03776890 A EP03776890 A EP 03776890A EP 1561022 A1 EP1561022 A1 EP 1561022A1
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speed
actual
ist
hlr
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Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a
  • An internal combustion engine provided as a generator drive is usually delivered to the end customer by the manufacturer
  • Coupling and generator delivered The coupling and the generator are only assembled at the end customer.
  • the internal combustion engine is operated in a speed control loop.
  • the speed of the crankshaft is recorded as a controlled variable and compared with a target speed, the reference variable.
  • the resulting control deviation is converted via a speed controller into a manipulated variable for the internal combustion engine, for example a target injection quantity.
  • the electronic control unit Since the manufacturer often has no reliable data about the coupling properties and the generator moment of inertia before the internal combustion engine is delivered, the electronic control unit is supplied with a robust controller parameter set, the so-called standard parameter set.
  • a speed ramp or a ramp speed is stored in this standard parameter set for the starting process. To enable the fastest possible startup lie, this parameter is set to a large value, e.g. B. 550 revolutions / (minute by second).
  • the previously described speed control circuit and a speed ramp are known, for example, from DE 101 22 517 C1 by the applicant.
  • the invention is based on the object of reducing the coordination effort of an internal combustion engine generator unit for the starting process.
  • the invention provides that an actual ramp-up ramp is determined from the actual speed of the internal combustion engine and the target ramp-up ramp is set to this actual ramp-up ramp.
  • a learning system is mapped, which adapts itself to the local conditions. This eliminates further adjustments to the standard parameter set. This also suppresses a significant change in the target injection quantity. Therefore, the target injection quantity reaches the stationary predetermined value faster.
  • the consequence of this during startup is that the calculated start of injection and the target rail pressure correspond better with the stationary values, ie the values are saved. These stationary values are determined by the manufacturer in test bench tests and stored in the standard parameter set.
  • the change in speed of the actual speed is observed within an assigned time interval.
  • the actual ramp-up ramp can then be calculated, for example, by averaging.
  • the ramp will only take place if it is within the limit values.
  • Fig. 2 is a block diagram
  • 3A, B, C is a timing diagram of a starting process; 4 shows a characteristic curve;
  • FIG. 1 shows a system diagram of the overall system of an internal combustion engine generator unit 1.
  • This comprises an internal combustion engine 2 with a generator 4.
  • the internal combustion engine 2 drives the generator 4 via a shaft with a transmission element 3.
  • support member 3 contain a clutch.
  • the fuel is injected via a common rail system. This comprises the following components: pumps 7 with a suction throttle for delivering the fuel from a fuel tank 6, a rail 8 for storing the fuel
  • the operating mode of the internal combustion engine 2 is regulated by an electronic control unit (EDC) 5.
  • the electronic control unit 5 contains the usual components of a microcomputer system, for example a microprocessor, I / O modules, buffers and memory modules (EEPROM, RAM).
  • the operating data relevant to the operation of the internal combustion engine 2 are applied in characteristic maps / characteristic curves in the memory modules.
  • the electronic control unit 5 uses these to calculate the output variables from the input variables.
  • the following input variables are shown by way of example in FIG. 1: a rail pressure pCR, which is measured by means of a rail pressure sensor 9, an actual speed signal nM (IST) of the internal combustion engine 2, an input variable E and a signal START for the start specification.
  • the start specification is activated by the operator.
  • the input variable E includes, for example, the charge air pressure of a turbocharger and the temperatures of the coolants / lubricants and the fuel.
  • FIG. 1 shows a signal ADV for controlling the pumps 7 with a suction throttle and an output variable A as output variables of the electronic control unit 5.
  • the desired rail pressure pCR (SW) is determined via the signal ADV.
  • the output variable A is representative of the other control signals for controlling and regulating the internal combustion engine 2, for example the start of injection SB and the injection duration SD.
  • FIG. 2 shows a block diagram for calculating the start of injection SB, the desired rail pressure pCR (SW) and the injection duration SD.
  • a speed controller 11 calculates a target injection quantity QSW1 from the actual speed nM (IST) of the internal combustion engine and the target speed nM (SW). This is limited to a maximum value via a limit 12.
  • the output variable, corresponding to the target injection quantity QSW represents the input variable of the maps 13 to 15. Via the map 13, depending on the target injection quantity QSW and the actual speed nM (ACTUAL)
  • Start of injection SB calculated.
  • the set rail pressure pCR (SW) is calculated via the map 14 as a function of the set injection quantity QSW and the actual speed nM (ACT).
  • the injection duration SD is determined via the characteristic diagram 15 as a function of the target injection quantity QSW and the rail pressure pCR.
  • the block diagram shows that a large control deviation leads to a significant increase in the target injection quantity QSW1. Limitation 12 limits this significant increase to a maximum value.
  • This maximum value of the target injection quantity in turn causes an incorrect start of injection SB and an incorrect target rail pressure, the injection pressure, to be calculated.
  • Figure 3 consists of the partial figures 3A to 30. These each show over time: a speed curve of the target and actual speed in the initial state (Figure 3A), a target and actual speed curve after the adaptation (Figure 3B) and a course of the target injection quantity QSW (FIG. 30).
  • the target injection curve with the solid line corresponding to the curve with points A to D, corresponds to the initial state.
  • the dash-dotted line corresponding to the curve with points A, E and D, shows a course after the adaptation.
  • the sequence of the method in the initial state is first explained.
  • the engine Generator unit operated according to the standard parameter set. In the following, a generator with a large moment of inertia is assumed.
  • the start is initiated at time zero.
  • the target speed nM (SW) is set to a first value nST, for example 650 revolutions / minute.
  • a target injection quantity QSW, value QST, is specified via the speed controller.
  • a target ramp-up ramp HLR (SW) is specified by the electronic control unit.
  • a typical value for the slope of the target ramp is 550 revolutions / (minute by second).
  • the speed controller calculates a higher set injection quantity QSW, ie the course of the set injection quantity QSW in FIG. 3C changes from point A in the direction of point B.
  • the increasing control deviation causes a significant increase in the set injection quantity CSC.
  • This target injection quantity is set by limiting it to a maximum value. This limitation is shown in FIG. 30 as a two-dot chain line running parallel to the abscissa. The maximum value is referred to here as QDBR.
  • the target injection quantity QSW is consequently limited to the value QDBR in point B.
  • the actual speed nM (IST) reaches an idling speed, for example 1500 revolutions / minute. This speed value is designated as nLL in FIG. 3A.
  • the actual speed nM (ACTUAL) swings beyond the idling speed nLL and finally settles at this level. Since there is now a control deviation of almost zero, the speed controller calculates a stationary value of the target injection quantity. This is shown in FIG. 30 with the value QLL. Consequently falls in the period t3 to t4 the target injection quantity QSW from the limiting value of point C to the stationary value of point D.
  • FIG. 3A shows two pairs of values as examples.
  • a first pair of values consists of the time interval dt (l) and the speed change dn (l).
  • the second pair of values consists of the time interval dt (i) and the speed change dn (i).
  • the actual ramp-up can be calculated, for example, by averaging these pairs of values:
  • HLR (IST) SU (dn (i)) / SUM (dt (i))
  • HLR ACTUAL
  • the target run-up ramp HLR (SW) is set to the values of the actual run-up ramp HLR (IST).
  • FIG. 3B shows the adapted target run-up ramp HLR (SW) from FIG. 3A.
  • the set ramp-up ramp was adapted in such a way that the set speed nM (SW) and the actual speed nM (ACT) are almost identical during the period t1 to t3.
  • QLL the stationary value
  • ie the curve with points A, E and D.
  • HLR (SW) (SUM (dn (i)) / (SUM (dt (i)) + K)
  • FIG. shows several target ramp-ups over time.
  • the reference ramp HLR1 represents the desired ramp-up in the initial state, as is shown in the standard parameter set when the internal combustion engine is delivered.
  • the target ramp ramp HLRl is according to the invention depending on the
  • FIG. 4 shows two additional ramp-up ramps HLR2 and HLR3 as examples.
  • the target run-up ramp HLR3 will set in an internal combustion engine generator unit with a large moment of inertia.
  • the target run-up ramp HLR2 is set in an internal combustion engine generator unit with a very small moment of inertia.
  • a first limit value GW1 and a second limit value GW2 are additionally shown for error protection of the overall system. The adaptation of the nominal ramp-up ramp therefore only takes place if the new nominal ramp-up ramp lies within a tolerance band TB, the tolerance band TB due to the first limit value GW1 and second limit value GW2 is defined.
  • a program flow chart is shown in FIG.
  • the target ramp ramp HLR (SW) is read in at S1. It is then checked at S2 whether the actual speed nM (ACTUAL) is greater than the starting speed nST, for example 650 revolutions / minute. If this is not the case, a waiting loop is run through at S3. If the query at S2 is positive, the actual run-up ramp HLR (IST) is determined at S4 from the course of the actual speed nM (IST). At S5 it is then checked whether the actual speed hM (IST) has reached an idling speed nLL, for example 1500 revolutions / minute. If the idling speed nLL has not yet been reached, the program flowchart branches back to step S4.
  • the target ramp-up ramp HLR (SW) in S7 is set to the values of the actual ramp-up ramp HLR (IST).
  • the desired ramp-up ramp HLR (SW) is set to the sum of the actual ramp-up ramp HLR (IST) and a constant. The program then branches to program point A.

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Abstract

Für eine Brennkraftmaschinen-Generator-Einheit (1) wird während eines Startvorgangs eine Ist-Hochlauframpe gemessen. Anschliessend wird die Ist-Hochlauframpe als Soll-Hochlauframpe gesetzt. Hierdurch passt sich die Regelung der Brennkraftmaschinen-Generator-Einheit (1) an die Vorort- Gegebenheiten an.

Description

Verfahren zur Regelung einer Brennkraftmaschinen-Generator-
Einheit
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer
Brennkraftmaschinen-Generator-Einheit nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Eine als Generatorantrieb vorgesehene Brennkraftmaschine wird vom Hersteller üblicherweise an den Endkunden ohne
Kupplung und Generator ausgeliefert. Die Kupplung und der Generator werden erst beim Endkunden montiert. Um eine konstante Nennfrequenz zur Strom-Einspeisung in das Netz zu gewährleisten, wird die Brennkraftmaschine in einem Dreh- zahl-Regelkreis betrieben. Hierbei wird die Drehzahl der Kurbelwelle als Regelgröße erfasst und mit einer Soll-Drehzahl, der Führungsgröße , verglichen. Die daraus resultierende Regelabweichung wird über einen Drehzahl-Regler in eine Stellgröße für die Brennkraftmaschine, beispielswei- se eine Soll-Einspritzmenge, gewandelt.
Da dem Hersteller vor Auslieferung der Brennkraftmaschine oft keine gesicherten Daten über die Kupplungseigenschaften und das Generator-Trägheitsmoment vorliegen, wird das elektroni- sehe Steuergerät mit einem robusten Regler-Parametersatz, dem sogenannten Standardparametersatz, ausgeliefert.
In diesem Standardparametersatz ist für den Startvorgang eine Drehzahl-Hochlauframpe bzw. eine Hochlauframpengeschwindig- keit abgelegt. Um einen möglichst raschen Hochlauf zu ermög- liehen, wird dieser Parameter auf einen großen Wert eingestellt, z. B. 550 Umdrehungen/ (Minute mal Sekunde). Der zuvor beschriebene Drehzahl-Regelkreis und eine Drehzahl- Hochlauframpe sind beispielsweise aus der DE 101 22 517 Cl der Anmelderin bekannt .
Bei einem Generator mit einem großen Trägheitsmoment kann sich eine große Abweichung zwischen der Soll-Hochlauframpe und der Ist-Hochlauframpe ergeben. Diese Regelabweichung der Ist-Drehzahl zur Soll-Drehzahl bewirkt einen signifikanten Anstieg der Soll-Einspritzmenge. Bei einer Diesel- Brennkraftmaschine mit einem Common-Rail-Einspritzsystem begünstigt der signifikante Anstieg der Soll-Einspritzmenge die Schwarzrauchbildung. Der signifikante Anstieg der Soll- Einspritzmenge bewirkt zusätzlich eine nicht korrekte Berechnung des Einspritzbeginns und des Soll-Raildrucks, da beide Größen aus der Soll-Einspritzmenge errechnet werden.
Für den Hersteller der Brennkraftmaschine bedeutet die zuvor geschilderte Problematik, dass bei einer Brennkraftmaschinen-
Generator-Einheit mit einem großen Trägheitsmoment ein Servicetechniker vor Ort die Regelparameter des Standardparametersatzes an die Gegebenheiten anpassen muss. Dies ist zeitaufwendig und teuer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde den Abstimmungsaufwand einer Brennkraftmaschinen-Generator-Einheit für den Startvorgang zu reduzieren.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen dargestellt.
Die Erfindung sieht vor, dass aus der Ist-Drehzahl der Brennkraftmaschine eine Ist-Hochlauframpe bestimmt wird und die Soll-Hochlauframpe auf diese Ist-Hochlauframpe gesetzt wird. Über diese Adaption der Soll-Hochlauframpe wird ein lernendes System abgebildet, welches sich selber an die Vorort- Gegebenheiten anpasst. Hierdurch entfallen weitere Abstimmungen des Standardparametersatzes. Eine signifikante Änderung der Soll-Einspritzmenge wird hierdurch ebenfalls unterdrückt. Daher erreicht die Soll-Einspritzmenge schneller den stationär vorgegebenen Wert. Als Konsequenz ergibt sich für den Hochlauf, dass der berechnete Einspritzbeginn und der Soll- Raildruck mit den stationär ermittelten Werten besser über- einstimmen, d. h. es handelt sich somit um gesicherte Werte. Diese stationären Werte werden vom Hersteller in Prüfstands- versuchen ermittelt und im Standardparametersatz abgelegt.
Zur Berechnung der Ist-Hochlauframpe wird die Drehzahl- Veränderung der Ist-Drehzahl innerhalb eines zugeordneten Zeitintervalls beobachtet. Die Ist-Hochlauframpe kann dann beispielsweise über Mittelwertbildung berechnet werden.
Zur Verbesserung der Betriebssicherheit sind für die Adaption entsprechende Grenzwerte vorgesehen. Die Adaption der Soll-
Hochlauframpe erfolgt folglich nur dann, wenn diese innerhalb der Grenzwerte liegt.
In den Zeichnungen ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 ein Systemschaubild;
Fig. 2 ein Blockschaltbild;
Fig. 3A, B, C ein Zeitdiagramm eines Startvorgangs; Fig. 4 eine Kennlinie;
Fig. 5 einen Programmablaufplan.
Die Figur 1 zeigt ein Systemschaubild des Gesamtsystems einer Brennkraftmaschinen-Generator-Einheit 1. Diese bestehend aus einer Brennkraftmaschine 2 mit einem Generator 4. Die Brennkraftmaschine 2 treibt über eine Welle mit einem Übertragungsglied 3 den Generator 4 an. In der Praxis kann das Über- tragungsglied 3 eine Kupplung enthalten. Bei der dargestellten Brennkraftmaschine 2 wird der Kraftstoff über ein Common- Rail-System eingespritzt. Dieses umfasst folgende Komponenten: Pumpen 7 mit Saugdrossel zur Förderung des Kraftstoffs aus einem Kraftsto ftank 6, ein Rail 8 zum Speichern des
Kraftstoffs und Injektoren 10 zum Einspritzen des Kraftstoffs aus dem Rail 8 in die Brennräume der Brennkraftmaschine 2.
Die Betriebsweise der Brennkraftmaschine 2 wird durch ein e- lektronisches Steuergerät (EDC) 5 geregelt. Das elektronische Steuergerät 5 beinhaltet die üblichen Bestandteile eines Mikrocomputersystems, beispielsweise einen Mikroprozessor, I/O-Bausteine, Puffer und Speicherbausteine (EEPROM, RAM) . In den Speicherbausteinen sind die für den Betrieb der Brennkraftmaschine 2 relevanten Betriebsdaten in Kennfeldern/Kennlinien appliziert. Über diese berechnet das elektronische Steuergerät 5 aus den Eingangsgrößen die Ausgangsgrößen. In Figur 1 sind exemplarisch folgende Eingangsgrößen dargestellt: ein Raildruck pCR, der mittels eines Rail- Drucksensors 9 gemessen wird, ein Ist-Drehzahl-Signal nM(IST) der Brennkraftmaschine 2, eine Eingangsgröße E und ein Signal START zur Start-Vorgabe. Die Start-Vorgabe wird durch den Betreiber aktiviert. Unter der Eingangsgröße E sind beispielsweise der Ladeluftdruck eines Turboladers und die Temperaturen der Kühl- /Schmiermittel und des Kraftstoffs subsumiert .
In Figur 1 sind als Ausgangsgrößen des elektronischen Steuergeräts 5 ein Signal ADV zur Steuerung der Pumpen 7 mit Saug- drossel und eine Ausgangsgröße A dargestellt. Über das Signal ADV wird der Soll-Raildruck pCR(SW) bestimmt. Die Ausgangsgröße A steht stellvertretend für die weiteren Stellsignale zur Steuerung und Regelung der Brennkraftmaschine 2, beispielsweise den Einspritzbeginn SB und die Einspritzdauer SD. In Figur 2 ist ein Blockschaltbild zur Berechnung des Einspritzbeginns SB, des Soll-Raildrucks pCR(SW)und der Einspritzdauer SD dargestellt. Aus der Ist-Drehzahl nM(IST) der Brennkraftmaschine und der Soll-Drehzahl nM(SW) berechnet ein Drehzahl-Regler 11 eine Soll-Einspritzmenge QSWl. Diese wird über eine Begrenzung 12 auf einen maximalen Wert begrenzt. Die Ausgangsgröße, entsprechend der Soll- Einspritzmenge QSW, stellt die Eingangsgröße der Kennfelder 13 bis 15 dar. Über das Kennfeld 13 wird in Abhängigkeit der Soll-Einspritzmenge QSW und der Ist-Drehzahl nM(IST) der
Einspritzbeginn SB berechnet. Über das Kennfeld 14 wird in Abhängigkeit der Soll-Einspritzmenge QSW und der Ist- Drehzahl nM(IST) der Soll-Raildruck pCR(SW) berechnet. Über das Kennfeld 15 wird in Abhängigkeit der Soll-Einspritzmenge QSW und des Raildrucks pCR die Einspritzdauer SD bestimmt.
Aus dem Blockschaltbild wird deutlich, dass eine große Regelabweichung zu einem signifikanten Anstieg der Soll- Einspritzmenge QSWl führt. Dieser signifikante Anstieg wird durch die Begrenzung 12 auf einen maximalen Wert begrenzt.
Dieser maximale Wert der Soll-Einspritzmenge bewirkt wiederum, dass ein falscher Einspritzbeginn SB und ein falscher Soll-Raildruck, der Einspritzdruck, berechnet werden.
Die Figur 3 besteht aus den Teilfiguren 3A bis 30. Diese zeigen jeweils über der Zeit: einen Drehzahl-Verlauf der Soll- und Ist-Drehzahl im Ausgangszustand (Figur 3A) , einen Soll- und Ist-Drehzahlverlauf nach der Adaption (Figur 3B) und einen Verlauf der Soll-Einspritzmenge QSW (Figur 30) . In Figur 30 entspricht der Soll-Einspritzverlauf mit der durchgezogenen Linie, entsprechend dem Kurvenzug mit den Punkten A bis D, dem Ausgangszustand. Die strichpunktierten Linie, entsprechend dem Kurvenzug mit den Punkten A, E und D, zeigt einen Verlauf nach der Adaption.
Zunächst wird der Ablauf des Verfahrens im Ausgangszustand erläutert. Im Ausgangszustand wird die Brennkraftmaschinen- Generator-Einheit entsprechend dem Standardparametersatz betrieben. Im Folgenden wird von einem Generator mit einem großen Trägheitsmoment ausgegangen. Zum Zeitpunkt Null wird der Start iniziiert. Die Soll-Drehzahl nM(SW) wird auf einen ersten Wert nST gesetzt, beispielsweise 650 Umdrehungen/Minute. Über den Drehzahl-Regler wird eine Soll- Einspritzmenge QSW, Wert QST, vorgegeben. Bis zum Zeitpunkt tl nähert sich die Ist-Drehzahl nM(IST) der Soll-Drehzahl nM(SW) an, siehe Figur 3A. Ab dem Zeitpunkt tl bis zum Zeit- punkt t2 wird eine Soll-Hochlauframpe HLR(SW) durch das e- lektronische Steuergerät vorgegeben. Ein typischer Wert für die Steigung der Soll-Hochlauframpe ist 550 Umdrehungen/ (Minute mal Sekunde) . Aufgrund des großen Trägheitsmoments des Generators folgt die Ist-Drehzahl nM(IST) nicht der Soll-Hochlauframpe HLR(SW) . Aus dieser Regelabweichung berechnet der Drehzahl-Regler eine höhere Soll- Einspritzmenge QSW, d. h. der Verlauf der Soll- Einspritzmenge QSW in Figur 3C ändert sich von Punkt A in Richtung des Punkts B. Die zunehmende Regelabweichung be- wirkt eine signifikante Zunahme der Soll-Einspritzmenge QSW. Diese Soll-Einspritzmenge wird über eine Begrenzung auf einen maximalen Wert festgesetzt. In Figur 30 ist diese Begrenzung als eine zur Abszisse parallel verlaufende strich- zweipunktierte Linie dargestellt. Der maximale Wert ist hier als QDBR bezeichnet. Die Soll-Einspritzmenge QSW wird folglich im Punkt B auf den Wert QDBR begrenzt.
Zum Zeitpunkt t3 erreicht die Ist-Drehzahl nM(IST) eine Leerlauf-Drehzahl, beispielsweise 1500 Umdrehungen/Minute. Dieser Drehzahlwert ist in Figur 3A als nLL bezeichnet. Die Ist- Drehzahl nM(IST) schwingt im Folgenden über die Leerlauf- Drehzahl nLL hinaus und pendelt sich schließlich auf diesem Niveau ein. Da nunmehr eine Regelabweichung von nahezu Null vorliegt, berechnet der Drehzahl-Regler einen stationären Wert der Soll-Einspritzmenge. Diese ist in Figur 30 mit dem Wert QLL dargestellt. Im Zeitraum t3 bis t4 fällt folglich die Soll-Einspritzmenge QSW vom Begrenzungswert des Punkts C auf den stationären Wert des Punkts D.
Die Erfindung sieht nun vor, dass aus der Ist-Drehzahl nM(IST) die Ist-Hochlauframpe HLR(IST) bestimmt wird. Hierzu werden die Drehzahl-Veränderungen der Ist-Drehzahl nM(IST) innerhalb eines zugeordneten Zeitintervalls beobachtet. In Figur 3A sind exemplarisch zwei Wertepaare dargestellt. Ein erstes Wertepaar besteht aus dem Zeitintervall dt(l) und der Drehzahl-Veränderung dn(l). Das zweite Wertepaar besteht aus dem Zeitintervall dt(i) und der Drehzahl-Veränderung dn(i). Die Ist-Hochlauframpe lässt sich beispielsweise über Mittelwertbildung aus diesen Wertepaaren berechnen:
HLR(IST) = SU (dn(i) )/SUM(dt(i))
HLR(IST) Ist-Hochlaufpumpe SUM Summe im beobachteten Intervall (i = I bis i = n) dn(i) Drehzahlveränderung dt(i) Zeitintervall
Nachdem die Ist-Hochlauframpe HLR(IST) berechnet wurde, wird die Soll-Hochlauframpe HLR(SW) auf die Werte der Ist- Hochlauframpe HLR(IST) gesetzt.
Die Figur 3B zeigt die adaptierte Soll-Hochlauframpe HLR(SW) der Figur 3A. Wie ersichtlich wird, wurde die Soll- Hochlauframpe derart adaptiert, dass die Soll-Drehzahl nM(SW) und die Ist-Drehzahl nM(IST) während des Zeitraums tl bis t3 nahezu identisch sind. Für die Berechnung der Soll- Einspritzmenge QSW bedeutet dies, dass ab dem Zeitpunkt tl diese entsprechend der strichpunktierten Linie, also dem Kurvenzug mit den Punkten A, E und D, auf den stationären Wert, hier QLL, geführt wird. Nach Adaption der Soll-Hochlauframpe HLR(SW) ergibt sich damit beim Motorstart eine geringere Soll-Einspritzmenge QSW, was zur Vermeidung von Schwarzrauchbildung führt. Gleichzeitig werden nun die Kennfelder nach Fig. 2 mit dieser gerin- geren Soll-Einspritzmenge QDW berechnet. Dies führt zu günstigeren Betriebswerten. Dadurch wird das Beschleunigungsvermögen des Motors verbessert. Auf Grund dieser Verbesserung kann in der Praxis die Soll-Hochlauframpe HLR(SW) durch eine größere als aus dem Ist-Drehzahl-Verlauf ermittelte Hoch- lauframpe HLR(IST) gesetzt werden. Es gilt folglich:
HLR(SW) = (SUM(dn(i) ) / (SUM(dt(i) ) + K)
HLR(IST) Soll-Hochlaufpumpe SUM Summe im beobachteten Intervall ( i = 1 bis i = n) dn(i) Drehzahlveränderung dt(i) Zeitintervall
K Konstanten (K > 0)
In Figur 4 ist ein Kennfeld dargestellt. Dieses zeigt mehrere Soll-Hochlauframpen über der Zeit. Mit dem Bezugszeichen HLRl ist die Soll-Hochlauframpe im Ausgangszustand dargestellt, wie diese im Standardparametersatz bei Auslieferung der Brennkraftmaschine abgebildet ist. Die Soll-Hochlauframpe HLRl wird gemäß der Erfindung in Abhängigkeit der aus der
Ist-Drehzahl nM(IST) berechneten Ist-Hochlauframpe adaptiert. In Figur 4 sind exemplarisch zwei weitere Hochlauframpen HLR2 und HLR3 dargestellt. Die Soll-Hochlauframpe HLR3 wird sich bei einer Brennkraftmaschinen-Generator-Einheit mit einem großen Trägheitsmoment einstellen. Die Soll-Hochlauframpe HLR2 wird sich bei einer Brennkraftmaschinen-Generator- Einheit mit einem sehr kleinen Trägheitsmoment einstellen. Zur Fehlerabsicherung des Gesamtsystems sind zusätzlich ein erster Grenzwert GW1 und ein zweiter Grenzwert GW2 darge- stellt. Die Adaption der Soll-Hochlauframpe erfolgt folglich nur dann, wenn die neue Soll-Hochlauframpe innerhalb eines Toleranzbandes TB liegt, wobei das Toleranzband TB durch den ersten Grenzwert GW1 und zweiten Grenzwert GW2 definiert wird.
In Figur 5 ist ein Programmablaufplan dargestellt. Bei Sl wird die Soll-Hochlauframpe HLR(SW) eingelesen. Danach wird bei S2 geprüft, ob die Ist-Drehzahl nM(IST) größer der Start-Drehzahl nST ist, beispielsweise 650 Umdrehungen/Minute. Ist dies nicht der Fall, so wird bei S3 eine Warteschleife durchlaufen. Ist die Abfrage bei S2 positiv, so wird bei S4 aus dem Verlauf der Ist-Drehzahl nM(IST) die Ist-Hochlauframpe HLR(IST) bestimmt. Bei S5 wird sodann geprüft, ob die Ist-Drehzahl hM(IST) eine Leerlauf-Drehzahl nLL erreicht hat, beispielsweise 1500 Umdrehungen/Minute. Ist die Leerlauf-Drehzahl nLL noch nicht erreicht, so ver- zweigt der Programmablaufplan zurück zum Schritt S4.
Wenn die Ist-Drehzahl nM(IST) die Leerlauf-Drehzahl nLL erreicht hat, wird bei S6 geprüft, ob die ermittelte Ist- Hochlauframpe HLR(IST) innerhalb des Toleranzbandes TB liegt. Ist dies der Fall, so wird die Soll-Hochlauframpe HLR(SW) bei S7 auf die Werte der Ist-Hochlauframpe HLR(IST) gesetzt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Soll-Hochlauframpe HLR(SW) auf die Summe von Ist-Hochlauframpe HLR(IST) und einer Konstanten gesetzt wird. Anschließend wird zum Programm- punkt A verzweigt.
Liegt die gemessene Ist-Hochlauframpe HLR(IST) außerhalb des Toleranzbandes TB, so wird bei S8 ein Fehlermodus FM gesetzt und zum Programmpunkt A verzweigt. Bezugszeichen
Brennkraftmaschinen-Generator-Einheit Brennkraftmaschine Übertragungsglied Generator Elektronisches Steuergerät (EDC) Kraftstofftank Pumpen Rail Rail-Drucksensor Injektoren Drehzahl-Regler Begrenzung Kennfeld zur Berechnung des Einspritzbeginns Kennfeld zur Berechnung des Einspritzdrucks Kennfeld zur Berechnung der Einspritzdauer

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Drehzahl-Regelung einer Brennkraftmaschinen-Generator-Einheit (1) während eines Startvorgangs, bei dem eine Soll-Drehzahl (nM(SW)) über eine Soll- Hochlauframpe (HLR(SW)) vorgegeben wird, aus der Soll- Drehzahl (nM(SW) ) und einer Ist-Drehzahl (nM(IST)) eine Regelabweichung berechnet wird und aus der Regelabweichung mittels eines Drehzahl-Reglers (11) eine Soll- Einspritzmenge (QSW) zur Regelung der Ist-Drehzahl (nM(IST) ) bestimmt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass aus der Ist-Drehzahl (nM(IST)) eine Ist- Hochlauframpe (HLR(IST)) bestimmt wird (HLR(IST) = f(nM(IST)) und diese als Soll-Hochlauframpe (HLR(SW)) gesetzt wird.
2. Verfahren zur Drehzahl-Regelung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ist-Hochlauframpe (HLR(IST)) aus einer Drehzahl- Veränderung (dn(i), i, = 1, ...n) der Ist-Drehzahl (nM(IST)) innerhalb eines zugeordneten Zeitintervalls (dt(i)) bestimmt wird.
3. Verfahren zur Drehzahl-Regelung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ist-Hochlauframpe (HLR(IST)) über Mittelwertbil- düng aus der Drehzahl-Veränderung (dn(i)) während des
Zeitintervalls (dt(i)) berechnet wird.
4. Verfahren zur Drehzahl-Regelung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ist-Hochlauframpe (HLR(IST)) und eine Konstante (K) addiert werden (HLR(IST) = HLR(IST) + K) .
5. Verfahren zur Drehzahl-Regelung nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass geprüft wird, ob die Ist-Hochlauframpe (HLR(IST)) innerhalb eines Toleranzbandes (TB) liegt.
6. Verfahren zur Drehzahl-Regelung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Fehlermodus (FM) gesetzt wird, wenn die Ist- Hochlauframpe (HLR(IST)) außerhalb des Toleranzbandes (TB) liegt.
7. Verfahren zur Drehzahl-Regelung nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ist-Hochlauframpe (HLR(IST)) als Soll- Hochlauframpe (HLR(SW)) zumindest mit Erreichen einer Leerlauf-Drehzahl nLL gesetzt wird.
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