ITMI970966A1

ITMI970966A1 - PROCEDURE AND DEVICE FOR COMMANDING AN ENDOTHERMAL MOTOR

Info

Publication number: ITMI970966A1
Application number: IT97MI000966A
Authority: IT
Inventors: Ernst Wild; Nikolaus Benninger; Werner Hess; Hongt Zhang
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 1996-05-08
Filing date: 1997-04-24
Publication date: 1998-10-24
Also published as: IT1291659B1; FR2748523B1; ITMI970966A0; KR970075275A; SE522299C2; SE9701699D0; FR2748523A1; SE9701699L; DE19618385A1; KR100514565B1; JPH1030469A; DE19618385B4

Description

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

Stato della tecnica State of the art

L'invenzione riguarda un procedimento ed un dispositivo per comandare un motore endotermico conformemente alle definizioni introduttive delle rivendicazioni indipendenti. The invention relates to a method and a device for controlling an internal combustion engine in accordance with the introductory definitions of the independent claims.

Un procedimento di tale tipo oppure un dispositivo di tale tipo è noto ad esempio dal DE A 42 39 711. Ivi per il comando del motore endotermico viene preassegnato un valore prescritto per un momento del motore endotermico, che almeno prendendo in considerazione l'impostazione dell'angolo di accensione viene convertito in un valore prescritto per una grandezza rappresentante il carico del motore (riempimento, corrente di massa d'aria, pressione nel condotto di aspirazione ecc.). Questo valore prescritto nell'ambito di un corrispondente circuito di regolazione viene convertito in un valore di impostazione per un organo di impostazione influenzante l'adduzione dell'aria al motore endotermico. Nell'esempio di realizzazione preferito questo è una valvola a farfalla, cosicché il valore di impostazione è un valore prescritto per l'angolo della valvola a farfalla da impostare. L'invenzione si pone il compito di ottimizzare la conversione di un valore prescritto per la grandezza del carico, specialmente per il riempimento del cilindro, in un segnale di impostazione per impostare l'adduzione dell'aria al motore endotermico. A method of this type or a device of this type is known for example from DE A 42 39 711. There, for the control of the internal combustion engine, a prescribed value is pre-assigned for a moment of the internal combustion engine, which at least taking into account the setting of the internal combustion engine The ignition angle is converted into a prescribed value for a quantity representing the engine load (filling, air mass flow, pressure in the intake duct, etc.). This specified value within a corresponding control loop is converted into a setting value for a setting element which influences the air supply to the internal combustion engine. In the preferred embodiment this is a throttle valve, so that the set value is a prescribed value for the throttle angle to be set. The invention has the task of optimizing the conversion of a prescribed value for the size of the load, especially for filling the cylinder, into a setting signal for setting the air supply to the internal combustion engine.

Ciò si ottiene con le caratteristiche delle rivendicazioni indipendenti. This is achieved with the features of the independent claims.

Dal DE A 32 388 190 sono note relazioni fondamentali fra pressione nel condotto di aspirazione, massa d'aria affluente e massa d'aria defluente . From DE A 32 388 190 fundamental relationships are known between pressure in the intake duct, mass of inflowing air and mass of outflowing air.

Vantaggi dell'invenzione Advantages of the invention

La conversione del valore prescritto per la grandezza di carico (riempimento prescritto oppure corrente di massa d'aria prescritta) in un valore prescritto per impostare una valvola a farfalla di un motore endotermico viene ottimizzata. The conversion of the prescribed value for the load quantity (prescribed filling or prescribed air mass flow) into a prescribed value for setting a throttle valve of an internal combustion engine is optimized.

E' particolarmente vantaggioso il fatto che si tiene conto delle influenze dello sfiato del serbatoio, dell'aria di fuga per difetto di tenuta, di velocità di riciclo esterno ed interno del gas di scarico (gas residuo), della pressione a monte della valvola a farfalla e quindi di un compressore e, oppure della temperatura dell'aria a monte della valvola a farfalla. It is particularly advantageous that the influences of the tank vent, of the escape air due to leakage, of the external and internal recycling speed of the exhaust gas (residual gas), of the pressure upstream of the valve are taken into account. throttle and therefore of a compressor and / or of the air temperature upstream of the throttle valve.

In tal modo si ottiene una conversione assai precisa del valore prescritto per la grandezza di carico in un angolo di valvola a farfalla, cosicché è possibile impostare esattamente la coppia prescritta preassegnata rispettivamente la potenza prescritta. In this way, a very precise conversion of the prescribed value for the load quantity into a throttle valve angle is achieved, so that it is possible to precisely set the pre-assigned prescribed torque or the prescribed power.

E' particolarmente vantaggioso il fatto che per la determinazione dell'angolo della valvola a farfalla con riciclo variabile interno od esterno del gas di scarico non è necessaria commutazione di campi caratteristici. It is particularly advantageous that for the determination of the angle of the throttle valve with variable internal or external recycling of the exhaust gas it is not necessary to switch the characteristic fields.

E' particolarmente vantaggioso il fatto che nel funzionamento stazionario è pochissimo attivo il circuito di regolazione per la corrente della massa d'aria rispettivamente per il riempimento. In tal modo è possibile impostare precisamente la coppia prescritta rispettivamente la potenza prescritta) in funzione dell'adduzione dell'aria, cosicché sono necessarie minori correzioni dell'angolo di accensione. Corrispondentemente si migliora il comportamento di esercizio del motore endotermico. It is particularly advantageous that in stationary operation the control circuit for the air mass flow or for filling is very little active. In this way it is possible to precisely set the prescribed torque respectively the prescribed power) as a function of the air supply, so that fewer corrections of the ignition angle are required. Correspondingly, the operating behavior of the internal combustion engine is improved.

Ulteriori vantaggi risultano dalla seguente descrizione di esempi di realizzazione rispettivamente dalle rivendicazioni dipendenti. Disegno Further advantages result from the following description of exemplary embodiments or from the dependent claims. Drawing

L'invenzione viene illustrata dettagliatamente in seguito in base alle forme di realizzazione rappresentate nel disegno. The invention is illustrated in detail below based on the embodiments shown in the drawing.

In particolare: In particular:

la figura 1 mostra uno schema a blocchi di un dispositivo di comando per comandare un motore endotermico, mentre Figure 1 shows a block diagram of a control device for controlling an internal combustion engine, while

la figura 2 in base ad uno schema a blocchi mostra la struttura fondamentale di impostazione della coppia rispettivamente della potenza del motore endotermico mediante influenzamento dell'adduzione d'aria al motore endotermico, la figura 3 in base ad uno schema a blocchi mostra la struttura fondamentale per convertire un valore di riempimento prescritto in un angolo prescritto per una valvola a farfalla, mentre Figure 2 on the basis of a block diagram shows the fundamental structure for setting the torque or the power of the internal combustion engine by influencing the air supply to the internal combustion engine, Figure 3 on the basis of a block diagram shows the fundamental structure to convert a prescribed fill value into a prescribed angle for a throttle valve, while

le figure 4 fino ad 8 mostrano esempi di realizzazione per calcolare l'angolo prescritto. Figures 4 to 8 show examples of embodiments for calculating the prescribed angle.

Descrizione di esempi di realizzazione Description of examples of implementation

La figura 1 mostra un dispositivo di comando per comandare la coppia rispettivamente la potenza del motore endotermico. L'unità di comando 10 in particolare comprende un circuito di entrata 12, almeno un microcomputer 14 ed un circuito di uscita 16. Circuito di entrata, microcomputer e circuito di uscita sono collegati tramite un sistema Bus 18 per il reciproco scambio di dati ed informazioni. Al circuito di entrata 12 dell'unità di comando 10 sono addotte linee di entrata 20, 22 e 24-26. In un esempio di realizzazione preferito queste linee di entrata sono riunite in un sistema Bus, ad esempio CAN. In particolare la linea di entrata 20 collega l'unità di comando 10 con un'altro sistema di comando rispettivamente di regolazione ad esempio con un regolatore dello slittamento in trazione, un regolatore della coppia di trascinamento del motore oppure un comando del cambio di velocità. Questo sistema di comando rispettivamente di regolazione in un esempio di realizzazione può essere anche implementato come Software nel microcomputer. La linea di entrata 22 collega l'unità di comando 10 con un dispositivo misuratore 30 per rilevare il grado di azionamento di un elemento di comando, azionabile dal conducente, un pedale acceleratore. Sono inoltre previsti dispositivi misuratori 32-34, che rilevano grandezze di esercizio del motore endotermico e, oppure del veicolo e trasmettono corrispondenti segnali misurati tramite le linee 24-26 all'unità di comando 10. Esempio per grandezze di esercizio di tale tipo sono numero di giri del motore, massa d'aria addotta, posizione della valvola a farfalla ecc. Tramite linee di uscita e tramite il circuito di uscita 16 l'unità di comando 10 comanda il motore endotermico. Tramite una prima linea di uscita 36 viene azionata una valvola a farfalla 38, azionabile elettricamente, per influenzare l'adduzione dell'aria al motore endotermico. Inoltre tramite ulteriori linee di uscita 40, 42 vengono impostati l'adduzione di combustibile nonché l'angolo di accensione. Inoltre a seconda dell'equipaggiamento del motore endotermico sono previste linee di uscita 44, 46 e, oppure 48, tramite le quali l'unità di comando 10 comanda una valvola 50 di sfiato del serbatoio, una valvola di riciclo del gas di scarico (52, di ciclo esterno del gas di scarico), il dispositivo di azionamento 54 per una regolazione dell'albero a camme (riciclo interno del gas di scarico) e, oppure un compressore. Figure 1 shows a control device for controlling the torque or the power of the internal combustion engine. The control unit 10 in particular comprises an input circuit 12, at least one microcomputer 14 and an output circuit 16. Input circuit, microcomputer and output circuit are connected by means of a Bus system 18 for the mutual exchange of data and information. . Input lines 20, 22 and 24-26 are supplied to the input circuit 12 of the control unit 10. In a preferred embodiment, these input lines are combined in a bus system, for example CAN. In particular, the input line 20 connects the control unit 10 with another control or adjustment system, for example with a traction slip regulator, an engine drag torque regulator or a speed change control. This control or regulation system in an embodiment can also be implemented as software in the microcomputer. The input line 22 connects the control unit 10 with a measuring device 30 for detecting the degree of actuation of a control element, which can be operated by the driver, an accelerator pedal. Measuring devices 32-34 are also provided, which detect operating quantities of the internal combustion engine and / or of the vehicle and transmit corresponding measured signals via lines 24-26 to the control unit 10. Example for operating quantities of this type are number engine rpm, supplied air mass, throttle valve position, etc. By means of output lines and through the output circuit 16 the control unit 10 controls the internal combustion engine. A throttle valve 38, which can be operated electrically, is actuated through a first outlet line 36 to influence the air supply to the internal combustion engine. In addition, the fuel supply as well as the ignition angle are set via further outlet lines 40, 42. Furthermore, depending on the equipment of the internal combustion engine, outlet lines 44, 46 and / or 48 are provided, through which the control unit 10 controls a tank vent valve 50, an exhaust gas recycling valve (52 external exhaust gas cycle), the drive device 54 for adjusting the camshaft (internal recycling of the exhaust gas) and / or a compressor.

Mentre funzioni supplementari per la regolazione dell'albero a camme, per lo sfiato del serbatoio, per il riciclo del gas di scarico e, oppure il comando del compressore vengono effettuati come noto, adduzione dell'aria, adduzione del combustibile ed angolo di accensione vengono comandati in base ad un valore prescritto per la coppia rispettivamente la potenza del motore endotermico, preassegnato dal conducente o almeno da altri sistemi di comando rispettivamente di regolazione, nel senso di un'approssimazione del valore effettivo al valore prescritto. A tale scopo dal grado di azionamento dell'elemento di comando tenendo conto almeno del numero di giri del motore viene formato un valore di coppia prescritta preassegnato dal conducente, che viene raffrontata eventualmente con i valori di coppia prescritti formati dagli altri sistemi di comando rispettivamente di regolazione e viene selezionato un valore di coppia prescritto servente ad impostare la coppia del motore endotermico. Per quanto riguarda l'impostazione dell'adduzione dell'aria, in particolare, come noto dall'attuale stato della tecnica, il valore della coppia prescritto viene convertito in un valore prescritto per il riempimento dei cilindri (carica), che viene a sua volta convertito in un valore prescritto per la posizione della valvola a farfalla. Per regolare la coppia effettiva sulla coppia prescritta oltre all'adduzione dell'aria nel modo noto dell'attuale stato della tecnica si interviene anche nell'impostazione dell'angolo di accensione e, oppure nell'adduzione del combustibile. While additional functions for adjusting the camshaft, for venting the tank, for the recycling of the exhaust gas and / or the control of the compressor are carried out as known, the air supply, the fuel supply and the ignition angle are controlled on the basis of a prescribed value for the torque or the power of the internal combustion engine, pre-assigned by the driver or at least by other control or regulating systems, in the sense of an approximation of the actual value to the prescribed value. For this purpose, a predetermined torque value specified by the driver is formed from the degree of actuation of the control element, taking into account at least the engine speed, which is compared, if necessary, with the prescribed torque values generated by the other control systems. adjustment and a prescribed torque value is selected which is used to set the torque of the internal combustion engine. As regards the setting of the air supply, in particular, as known from the current state of the art, the prescribed torque value is converted into a prescribed value for the filling of the cylinders (charge), which in turn is converted to a prescribed value for the throttle position. In order to adjust the effective torque to the prescribed torque, in addition to the air supply in the manner known in the current state of the art, one also intervenes in the setting of the ignition angle and / or in the supply of the fuel.

Questo procedimento fondamentale per quanto riguarda l'impostazione dell'adduzione dell'aria è rappresentato in figura 2. Lo schema a blocchi ivi mostrato rappresenta la struttura di programma implementata nel microcomputer 14. In un primo blocco di programma 100 dalle grandezze di coppia addotte e, oppure dal grado di azionamento fi, almeno tenendo conto del numero di giri del motore (adduzione 102) viene formato un valore prescritto per il riempimento dell'aria dei cilindri RLSOLL in base a campi caratteristici preassegnati, caratteristiche e, oppure calcoli. Questo viene fornito ad un blocco di programma 104, in cui il valore del riempimento prescritto tenendo conto di grandezze di esercizio, come numero di giri del motore, corrente di massa d'aria, temperatura e pressione a monte della valvola a farfalla, eventualmente corrente di massa d'aria attraverso la valvola di sfiato del serbatoio, corrente di massa di gas di scarico, corrente di massa di aria di fuga per difetto di tenuta ecc. (106-108) viene convertito in un valore prescritto WDKSOLL per la posizione della valvola a farfalla. Questo procedimento è illustrato dettagliatamente in seguito. Il valore della posizione prescritta per la valvola a farfalla nell'esempio di realizzazione preferito viene convertito in un circuito regolatore di posizione 110, tenendo conto della posizione effettiva della valvola a farfalla 112, in un segnale di comando per comandare la valvola a farfalla 38 nel senso di un'approssimazione del valore di posizione effettivo al valore di posizione prescritto. Con questo procedimento il valore della coppia rispettivamente della potenza prescritto viene realizzato in modo assai preciso' impostando l'adduzione d'aria al motore endotermico. This fundamental procedure as regards the setting of the air supply is represented in figure 2. The block diagram shown therein represents the program structure implemented in the microcomputer 14. In a first program block 100 from the torque quantities adduced and or from the degree of actuation fi, at least taking into account the number of revolutions of the engine (supply 102), a prescribed value is formed for the air filling of the RLSOLL cylinders on the basis of pre-assigned characteristic fields, characteristics and / or calculations. This is supplied to a program block 104, in which the prescribed filling value taking into account operating variables, such as engine speed, air mass flow, temperature and pressure upstream of the throttle valve, possibly current mass flow of air through the tank vent valve, mass flow of exhaust gases, mass flow of leakage air, etc. (106-108) is converted to a WDKSOLL prescribed value for the throttle position. This process is explained in detail below. The prescribed position value for the throttle valve in the preferred embodiment is converted into a position regulator circuit 110, taking into account the actual position of the throttle valve 112, into a control signal for controlling the throttle valve 38 in the sense of an approximation of the actual position value to the prescribed position value. With this procedure, the torque value or the prescribed power is achieved very precisely by setting the air supply to the internal combustion engine.

Il procedimento di principio per convertire il valore di riempimento prescritto, definito dalla richiesta di coppia prescritta, in un angolo prescritto per una valvola a farfalla è rappresentato nella figura 3. Il valore prescritto per il riempimento per ogni cilindro (massa d'aria prescritta relativa) RLSOLL in primo luogo tenendo conto di fattori descritti in seguito (vedere figure 4 e 5) in un blocco di programma 200 viene convertito in un valore prescritto per la pressione nel condotto di aspirazione PSSOLL. Inoltre il valore del riempimento prescritto RLSOLL viene convertito in un'ulteriore blocco di programma 202, nell'ambito di una regolazione del riempimento o della massa d'aria, almeno in dipendenza del valore di riempimento effettivo o del valore della massa d'aria effettiva 204 in una corrente di massa d'aria prescritta MLPSOLL in corrispondenza dell'entrata del condotto di aspirazione. Questo valore prescritto nel successivo blocco di programma 204 tenendo conto di fattori descritti dettagliatamente in seguito e della pressione nel condotto di aspirazione prescritta viene convertito in un valore prescritto per la corrente di volume tramite la valvola a farfalla MLPDK. Questo a sua volta tramite una caratteristica prestabilita 206 viene convertita nel valore prescritto WDKSOLL per l'impostazione dell'angolo della valvola a farfalla che viene quindi regolata ad esempio nell'ambito di un circuito di regolazione di posizione (vedere figure 6-8). The basic procedure for converting the prescribed filling value, defined by the prescribed torque demand, into a prescribed angle for a throttle valve is shown in Figure 3. The prescribed filling value for each cylinder (relative prescribed air mass ) RLSOLL firstly taking into account the factors described below (see Figures 4 and 5) in a program block 200 is converted into a prescribed value for the pressure in the suction line PSSOLL. In addition, the prescribed filling value RLSOLL is converted into a further program block 202 as part of a filling or air mass adjustment, at least depending on the actual filling value or the actual air mass value. 204 in a prescribed air mass flow MLPSOLL at the inlet of the intake duct. This prescribed value in the next program block 204 taking into account the factors described in detail below and the prescribed suction line pressure is converted into a prescribed value for the volume flow via the butterfly valve MLPDK. This in turn is converted via a predetermined characteristic 206 into the setpoint value WDKSOLL for setting the angle of the throttle valve which is then controlled for example within a position control loop (see Figs. 6-8).

In via di principio il valore del riempimento prescritto viene convertito in una corrente di massa d'aria prescritta. Questa mediante correzione del regolatore regolante la corrente di massa d'aria fluente nei cilindri, porta alla definizione di una corrente di massa d'aria prescritta per l'entrata del condotto di aspirazione. Tenendo conto di aggiuntive correnti di massa d'aria (ad esempio mediante una funzione di sfiato del serbatoio, per effetto di aria di fuga per difetto di tenuta ecc.) viene determinata la corrente di massa d'aria prescritto in corrispondenza della valvola a farfalla. Mediante correzione in dipendenza della temperatura e, oppure della pressione a monte della valvola a farfalla si ottiene da ciò una corrente di volume prescritta. Da questa corrente di volume prescritta tenendo conto della funzione di strozzatura della valvola a farfalla in dipendenza del rapporto della pressione nel condotto di aspirazione prescritta (a valle della valvola a farfalla) e della pressione a monte della valvola a farfalla viene determinato il valore prescritto per la corrente di volume. Da questo quindi in dipendenza di una caratteristica viene calcolato l'angolo della valvola a farfalla prescritto. La pressione nel condotto di aspirazione prescritta viene calcolata dal riempimento prescritto tenendo conto della temperatura nel condotto di aspirazione nonché della pressione del gas di scarico riciclato nel condotto di aspirazione (mediante riciclo esterno, interno del gas di scarico rispettivamente gas residuo) . Per la realizzazione concreta di questo procedimento di principio sono adatte diverse soluzioni. Queste sono rappresentate in seguito in base alle figure 4 fino a 8. In principle, the prescribed filling value is converted into a prescribed air mass flow. This, by correcting the regulator regulating the mass flow of air flowing in the cylinders, leads to the definition of an air mass flow prescribed for the inlet of the intake duct. The prescribed air mass flow at the throttle valve is determined by taking into account additional air mass currents (e.g. by means of a venting function of the tank, due to the effect of air escaping due to leakage, etc.) . A prescribed volume flow is thereby obtained by correcting the temperature and / or the pressure upstream of the throttle valve. From this prescribed volume flow, taking into account the throttling function of the throttle valve as a function of the ratio of the prescribed suction line pressure (downstream of the throttle valve) and the pressure upstream of the throttle valve, the required value is determined for the volume flow. The prescribed throttle angle is then calculated from this depending on a characteristic. The prescribed suction line pressure is calculated from the prescribed filling taking into account the temperature in the suction line as well as the pressure of the recycled exhaust gas in the suction line (by external, internal recycling of the exhaust gas or residual gas). Various solutions are suitable for the practical implementation of this basic procedure. These are shown below on the basis of Figures 4 to 8.

In particolare le figure 4 e 5 mostrano due esempi di realizzazione per calcolare la pressione nel condotto di aspirazione prescritta da riempimento prescritto, mentre le figure 6, 7 e 8 descrivono differenti forme di realizzazione per determinare l'angolo della valvola a farfalla prescritto da riempimento prescritto. In particular, Figures 4 and 5 show two embodiments for calculating the pressure in the suction duct required by prescribed filling, while Figures 6, 7 and 8 describe different embodiments for determining the angle of the butterfly valve prescribed by filling. prescribed.

Un primo esempio di realizzazione per calcolare la pressione nel condotto di aspirazione prescritta PSSOLL dal riempimento prescritto RLSOLL è rappresentato nella figura 4. In tal caso in un primo momento in un punto di moltiplicazione 300 viene formato il numero di giri rilevato del motore NMOT con una grandezza di normalizzazione MLTH per convertire il valore di riempimento prescritto in un valore prescritto per la corrente di massa d'aria MPABSOLL circolante nei cilindri. Questa grandezza viene di nuovo addotta ad un punto di moltiplicazione 302, in cui mediante moltiplicazione del valore di riempimento prescritto RLSOLL per questa grandezza (MLTH x NMOT) viene formata la corrente di massa d'aria prescritta MPABSOLL nei cilindri. Il valore prescritto formato in tal modo viene portato ad un punto di addizione 304. Ivi a questo valore prescritto viene sommata la corrente di massa di gas di scarico MPAGAB che circola nel cilindro e mediante riciclo interno e, oppure esterno del gas di scarico viene riportata nei cilindri. Questa grandezza per la corrente di massa dei gas di scarico MPAGAB viene determinata in programmi 306. Questi in dipendenza di grandezze effettive misurate 308-310, come numero di giri del motore, tempi di comando della valvola di riciclo del gas di scarico, massa d'aria effettiva, pressione del gas di scarico, pressione nel condotto di aspirazione ecc., formano la corrente di massa di gas di scarico rifluente nei cilindri. La differenza fra due grandezze rappresenta il valore prescritto per la corrente della massa d'aria nei Cilindri-Questa in seguito viene convertita in una pressione prescritta nel condotto di aspirazione mediante moltiplicazione per un fattore FPSMPAB e mediante addizione con un valore Offset PIAGR. Il fattore FPFMAB almeno in dipendenza del numero di giri del motore e di grandezze specifiche del motore, come cilindrata e grandezze fisiche, come ad esempio la costante del gas, viene calcolato in un programma 306. Il valore Offset PIAGR rappresenta ad esempio la pressione del gas residuo. Il risultato dell'operazione di calcolo è una pressione nel condotto di aspirazione, da impostare nel condotto di aspirazione fra valvola a farfalla e cilindro e che corrisponde al riempimento prescritto preassegnato. A first example of an embodiment for calculating the PSSOLL prescribed suction line pressure from the RLSOLL prescribed filling is shown in Figure 4. In this case, the detected speed of the NMOT engine is initially formed at a multiplication point 300 with a standardization quantity MLTH to convert the prescribed filling value into a prescribed value for the MPABSOLL air mass flow circulating in the cylinders. This quantity is again fed to a multiplication point 302, in which the prescribed air mass flow MPABSOLL is formed in the cylinders by multiplying the prescribed fill value RLSOLL by this quantity (MLTH x NMOT). The prescribed value formed in this way is brought to an addition point 304. There the mass flow of MPAGAB exhaust gas circulating in the cylinder is added to this prescribed value and by internal and / or external recycling of the exhaust gas is reported. in the cylinders. This quantity for the exhaust gas mass flow MPAGAB is determined in programs 306. These as a function of measured actual quantities 308-310, such as engine speed, operating times of the exhaust gas recirculation valve, mass d Actual air, exhaust gas pressure, intake line pressure, etc., form the mass flow of exhaust gas back into the cylinders. The difference between two quantities represents the prescribed value for the air mass flow in the cylinders - this is then converted into a prescribed pressure in the intake duct by multiplying by a factor FPSMPAB and by adding it with an Offset PIAGR value. The FPFMAB factor at least as a function of the number of motor revolutions and specific motor quantities, such as displacement and physical quantities, such as the gas constant, is calculated in a program 306. The Offset PIAGR value represents, for example, the pressure of the residual gas. The result of the calculation is a pressure in the intake duct, to be set in the intake duct between the throttle valve and the cylinder and which corresponds to the prescribed pre-assigned filling.

Un secondo esempio di realizzazione per calcolare la pressione nel condotto di aspirazione prescritta è rappresentato nella figura 5. Ivi il valore di riempimento prescritto RLSOLL dapprima viene moltiplicato per un fattore FTS, formato in una caratteristica 400 in dipendenza della temperatura 402 nel condotto di aspirazione, nel punto di moltiplicazione 404. Questo valore, che contiene inoltre i fattori di conversione di riempimento in pressione nel condotto di aspirazione, corrisponde ad una pressione nel condotto di aspirazione derivata da riempimento. Questo valore viene addotto ad un punto di addizione 406. Ivi su questo valore della pressione del gas di scarico effettiva PABSAUG, riportata nel condotto di aspirazione, viene inserito il riciclo esterno e, oppure interno del gas di scarico e, oppure del gas residuo. Il risultato rappresenta il valore prescritto della pressione nel condotto di aspirazione PSSOLL reso disponibile per l'ulteriore trattamento. La pressione del gas di scarico di ritorno viene in tal caso formata in dipendenza delle grandezze di esercizio, addotte tramite le linee di alimentazione 408-410, come carico del motore, numero di giri del motore, tempo di apertura di una valvola di riciclo del gas di scarico, pressione nel condotto di aspirazione, pressione del gas di scarico ecc. in un blocco di programma 412. A second embodiment for calculating the required suction line pressure is shown in Figure 5. There the prescribed filling value RLSOLL is first multiplied by a factor FTS, formed into a characteristic 400 depending on the temperature 402 in the suction line, at multiplication point 404. This value, which also contains the filling-to-pressure conversion factors in the suction line, corresponds to a pressure in the suction line derived from filling. This value is added to an addition point 406. There, on this value of the actual exhaust gas pressure PABSAUG, reported in the intake duct, the external and / or internal recycling of the exhaust gas and / or the residual gas is inserted. The result represents the prescribed value of the pressure in the PSSOLL suction line made available for further treatment. In this case, the pressure of the return exhaust gas is formed as a result of the operating variables supplied via the supply lines 408-410, such as engine load, engine speed, opening time of a recycling valve. exhaust gas, pressure in the intake line, exhaust gas pressure, etc. in a program block 412.

Un esempio di realizzazione preferito per convertire il valore di riempimento prescritto RLSOLL in un valore prescritto per l'angolo della valvola a farfalla WDKSOLL è rappresentato nella figura 6. In tal caso viene valutata la pressione prescritta nel condotto di aspirazione PSSOLL calcolata in base al procedimento secondo le figure 4 oppure 5. In un primo momento il valore di riempimento RLSOLL nel punto di moltiplicazione 500 viene moltiplicato per il valore di normalizzazione MLTH x NMOT dipendente dal numero di giri. Il risultato è una grandezza per la corrente della massa d'aria prescritta nel cilindro MPFGABSOLL . Questa grandezza viene addotta in primo luogo ad un punto di addizione 502 e in secondo luogo ad un regolatore 504 della massa d'aria. Inoltre al regolatore 504 viene addotta una grandezza per la corrente di massa d'aria effettiva nel cilindro MPFGAB. In dipendenza della differenza fra valore effettivo e valore prescritto il regolatore 504 in base ad una preassegnata strategia di regolazione (ad esempio PI) forma un segnale di uscita, che nel punto di addizione 502 viene sommato al valore prescritto per la corrente di massa d'aria fluente nel cilindro. Il regolatore 504 pertanto corregge il valore prescritto per la corrente di massa d'aria circolante nei cilindri, in dipendenza della differenza fra grandezza effettiva e grandezza prescritta di questa corrente di massa d'aria. Il segnale d'uscita del punto di addizione 502 corrisponde pertanto ad una corrente di massa d'aria prescritta per l'entrata del condotto di aspirazione MPFGZUSOLL. La grandezza effettiva per la corrente di massa d'aria fluente nei cilindri viene formata in dipendenza di grandezze di esercizio 506-508 come numero di girli del motore, massa d'aria ecc., ad esempio in un modo noto dallo stato della tecnica per mezzo di programmi corrispondenti 510. A preferred embodiment for converting the prescribed filling value RLSOLL into a prescribed value for the angle of the butterfly valve WDKSOLL is shown in figure 6. In this case, the prescribed pressure in the suction line PSSOLL calculated according to the procedure is evaluated. according to FIGS. 4 or 5. Initially, the filling value RLSOLL at multiplication point 500 is multiplied by the speed-dependent normalization value MLTH x NMOT. The result is a quantity for the air mass flow prescribed in the MPFGABSOLL cylinder. This quantity is first fed to an addition point 502 and secondly to an air mass regulator 504. In addition, the controller 504 is supplied with a quantity for the actual air mass flow in the MPFGAB cylinder. Depending on the difference between the actual value and the set value, the controller 504 forms an output signal based on a predefined control strategy (e.g. PI), which is added to the set value for the ground current at the addition point 502. air flowing into the cylinder. The regulator 504 therefore corrects the prescribed value for the air mass flow circulating in the cylinders, depending on the difference between the actual size and the prescribed size of this air mass flow. The output signal of the addition point 502 therefore corresponds to a prescribed air mass flow for the inlet of the MPFGZUSOLL intake duct. The actual magnitude for the mass flow of air flowing in the cylinders is formed as a function of operating variables 506-508 such as number of revolutions of the engine, air mass, etc., for example in a manner known from the state of the art for by means of corresponding programs 510.

Se è prevista una funzione di sfiato del serbatoio allora si tiene conto della relativa influenza sulla corrente d'aria nel condotto di aspirazione nel punto di sottrazione 512. In dipendenza di almeno il tempo di apertura della valvola di sfiato del serbatoio in uno dei programmi 510 viene determinata la corrente di massa d'aria MPTEV circolante attraverso la valvola di sfiato del serbatoio. Questa nel punto di sottrazione 512 viene sottratta dal valore prescritto calcolato della corrente di massa d'aria nel condotto di aspirazione. Il risultato è un valore prescritto per la corrente di massa d'aria MPDKSOLL circolante tramite la valvola a farfalla. Oltre oppure al posto della corrente di massa d'aria tramite la valvola di sfiato del serbatoio in un esempio di realizzazione vantaggioso nel punto di sottrazione 512 si tiene conto della corrente di massa d'aria di fuga. If a tank vent function is provided, then the relative influence on the air flow in the suction line at the point of subtraction 512 is taken into account. Depending on at least the opening time of the tank vent valve in one of the programs 510 the MPTEV mass flow of air circulating through the tank vent valve is determined. This at the point of subtraction 512 is subtracted from the calculated prescribed value of the air mass flow in the intake duct. The result is a prescribed value for the MPDKSOLL air mass flow circulating through the throttle valve. In addition to or instead of the air mass flow via the tank vent valve, in an advantageous embodiment, the escape mass flow is taken into account at the subtraction point 512.

Il valore prescritto per la corrente di massa d'aria in corrispondenza della valvola a farfalla viene realizzato impostando la valvola a farfalla. Poiché impostando la valvola a farfalla non è possibile impostare alcuna corrente di massa ma una corrente di volume, è previsto un punto di divisione 514, in cui dalla corrente di massa d'aria prescritta viene formata una corrente di volume prescritto PVDKSOLL. A tale scopo si tiene conto di temperature e pressione a monte della valvola a farfalla nonché della funzione di strozzatura in dipendenza del rapporto fra la pressione nel condotto di aspirazione prescritta e la pressione a monte della valvola a farfalla. A tale scopo è prevista una prima caratteristica oppure una prima tabella 516, in cui in dipendenza della pressione a monte della valvola a farfalla PVDK viene formato un fattore di correzione FPVDK per la corrente di massa d'aria. E' prevista inoltre una caratteristica o tabella 518, in cui in dipendenza della temperatura a monte della valvola a farfalla TVDK viene formato un corrispondente valore di correzione FTVDK. I due valori di correzione vengono moltiplicati nel punto di moltiplicazione 520. Nel punto di divisione 514 la corrente di massa d'aria prescritta viene corretta mediante il prodotto di questi fattori di correzione. Inoltre la pressione a monte della valvola a farfalla PVDK nonché la pressione prescritta determinata nel condotto di aspirazione PSSOLL vengono divise nel punto di divisione 522, ossia viene formata in rapporto fra pressione prescritta nel condotto di aspirazione e pressione a monte della valvola a farfalla e in una caratteristica 524 di funzionamento di strozzatura in dipendenza del quoziente viene formato un'ulteriore valore di correzione. Questo viene moltiplicato a formare i valori di correzione relativamente alla pressione e alla temperatura a monte della valvola a farfalla e di esso si tiene conto corrispondentemente nel punto di divisione 514. La corrente di volume prescritta viene addotta ad una caratteristica 526, in cui è memorizzato l'angolo prescritto VDKSOLL per l'impostazione della valvola a farfalla in dipendenza della corrente di volume prescritta. Il valore prescritto per l'angolo della valvola a farfalla quindi nell'esempio di realizzazione preferito viene impostato nell'ambito di un circuito di regolazione di posizione. The prescribed value for the air mass flow at the throttle valve is achieved by setting the throttle valve. Since no mass flow can be set by setting the throttle valve, but a volume flow, a dividing point 514 is provided, in which a prescribed volume flow PVDKSOLL is formed from the prescribed air mass flow. For this purpose, the temperature and pressure upstream of the throttle valve and the throttling function are taken into account as a function of the relationship between the pressure in the prescribed intake line and the pressure upstream of the throttle valve. For this purpose, a first characteristic or a first table 516 is provided, in which a correction factor FPVDK for the air mass flow is formed as a function of the pressure upstream of the butterfly valve PVDK. A characteristic or table 518 is also provided, in which a corresponding correction value FTVDK is formed upstream of the butterfly valve TVDK as a function of the temperature. The two correction values are multiplied at multiplication point 520. At division point 514 the prescribed air mass flow is corrected by the product of these correction factors. In addition, the pressure upstream of the butterfly valve PVDK as well as the prescribed pressure determined in the PSSOLL intake line are divided at division point 522, i.e. it is formed in relation between the prescribed pressure in the intake line and the pressure upstream of the butterfly valve and in a quotient-dependent throttling operation characteristic 524 a further correction value is formed. This is multiplied to form the correction values for the pressure and temperature upstream of the throttle valve and is taken into account accordingly at division point 514. The prescribed volume flow is passed on to a characteristic 526, in which it is stored the prescribed VDKSOLL angle for setting the throttle valve depending on the prescribed volume flow. The specified value for the throttle angle is therefore set in the preferred embodiment within a position control loop.

In un esempio di realizzazione preferito in un'ulteriore caratteristica 528 in dipendenza del numero di giri del motore viene memorizzato l'angolo della valvola a farfalla VDKUGD per il funzionamento non strozzato. Questo viene raffrontato con il valore prescritto determinato nel punto di confronto 530 e viene riconosciuto il funzionamento non strozzato del motore endotermico, ossia il funzionamento a pieno carico del motore endotermico, quando l'angolo della valvola a farfalla prescritto è superiore all'angolo letto dalla caratteristica 528. In questo caso viene prodotta una informazione corrispondente per il funzionamento a pieno carico del motore endotermico, che viene valutato per il comando del motore endotermico ad esempio per lo spostamento della composizione della miscela o di ulteriori funzioni, che vengono attivate nell'intervallo di funzionamento a pieno carico. In a preferred embodiment, the angle of the throttle valve VDKUGD for non-throttled operation is stored in a further characteristic 528 as a function of the engine speed. This is compared with the prescribed value determined in comparison point 530 and the non-throttled operation of the internal combustion engine is recognized, i.e. the full load operation of the internal combustion engine, when the prescribed throttle angle is greater than the angle read by the internal combustion engine. 528. In this case, a corresponding information is produced for the full load operation of the internal combustion engine, which is evaluated for the control of the internal combustion engine for example for the displacement of the mixture composition or further functions, which are activated in the range full load operation.

La figura 7 mostra un dettaglio della conversione della corrente di massa d'aria in una corrente di volume in una rappresentazione diversa rispetto alla figura 6. La corrente della massa d'aria prescritta MPDKSOLL viene addotta ad un primo punto di divisione 600, in cui essa viene divisa per il valore di correzione FPVDK in dipendenza della pressione a monte della valvola a farfalla. Il valore prescritto corretto viene addotto ad un'ulteriore punto di divisione 602, in cui esso viene corretto mediante il valore di correzione FTVDK in dipendenza della temperatura a monte della valvola a farfalla. Questo valore nuovamente corretto in un'ulteriore punto di divisione 604 viene diviso per la funzione di strozzatura KLAF e in tal modo viene formata ed ulteriormente trattata la corrente di volume prescritto MPVDKSOLL. La funzione di strozzatura KLAF viene formata in una caratteristica 606 in dipendenza del quoziente fra pressione nel condotto di aspirazione e pressione a monte della valvola a farfalla. Questo quoziente nel punto di divisione 608 viene formato in dipendenza dei corrispondenti segnali. In tal caso la funzione di strozzatura rappresenta il rapporto delle pressioni a monte e a valle della valvola a farfalla, in quanto il gradiente di pressione sulla valvola a farfalla, nella conversione della corrente di massa d'aria nella corrente di volume giuoco un ruolo essenziale. Figure 7 shows a detail of the conversion of the air mass stream to a volume stream in a different representation than Figure 6. The prescribed air mass stream MPDKSOLL is fed to a first division point 600, where it is divided by the FPVDK correction value depending on the pressure upstream of the throttle valve. The corrected setpoint is fed to a further dividing point 602, where it is corrected by the correction value FTVDK as a function of the temperature upstream of the throttle valve. This newly corrected value at a further division point 604 is divided by the throttling function KLAF and thus the prescribed volume stream MPVDKSOLL is formed and further processed. The throttling function KLAF is formed in a characteristic 606 as a function of the quotient between the pressure in the suction line and the pressure upstream of the throttle valve. This quotient at the division point 608 is formed depending on the corresponding signals. In this case the throttling function represents the ratio of the pressures upstream and downstream of the throttle valve, since the pressure gradient on the throttle valve plays an essential role in the conversion of the air mass flow into the volume flow.

Nel procedimento secondo la figura 6 per la correzione della corrente di massa d'aria prescritta nel cilindro rispetto alla corrente di massa d'aria prescritta in corrispondenza dell'entrata del condotto di aspirazione viene impiegato un regolatore della massa d'aria. Un'altro esempio di realizzazione vantaggioso non utilizza regolatori della massa d'aria ma un regolatore del riempimento in corrispondenza di questo punto. Di conseguenza si ottiene la variazione rappresentata in figura 8. Il valore di riempimento prescritto RLSOLL viene addotto al regolatore di riempimento 700 nonché ad un punto di addizione 702. Inoltre al regolatore 700 viene addotto il valore effettivo RLIST per il riempimento. In dipendenza della differenza fra valore prescritto e valore effettivo il regolatore analogamente al regolatore della massa d'aria forma un segnale di correzione per il valore prescritto del riempimento, che viene preso in considerazione nel punto di addizione 702. La somma dei due valori viene addotta ad un punto di moltiplicazione 704, in cui il valore di riempimento viene convertito in un valore della corrente di massa d'aria. Il fattore di normalizzazione MLTH x NMOT corrisponde a quello rappresentato in figura 6. Il risultato è la corrente della massa d'aria prescritta MPFGZUSOLL all'entrata del condotto di aspirazione, che viene ulteriormente trattata corrispondentemente al procedimento secondo le figure 6 oppure 7. In the method according to FIG. 6, an air mass regulator is used to correct the prescribed air mass flow in the cylinder in relation to the prescribed air mass flow at the inlet of the intake duct. Another advantageous embodiment example does not use air mass regulators but a fill regulator at this point. Consequently, the variation shown in Figure 8 is obtained. The specified filling value RLSOLL is fed to the filling regulator 700 as well as to an addition point 702. In addition, the actual value RLIST for filling is supplied to the regulator 700. As a function of the difference between the setpoint and actual value, the regulator, like the air mass regulator, generates a correction signal for the setpoint fill value, which is taken into account at addition point 702. The sum of the two values is added. to a multiplication point 704, where the fill value is converted to a mass air flow value. The normalization factor MLTH x NMOT corresponds to that shown in figure 6. The result is the prescribed air mass flow MPFGZUSOLL at the inlet of the intake duct, which is further processed according to the process according to figures 6 or 7.

A seconda dell'equipaggiamento funzionale del comando del motore (ad esempio sfiato del serbatoio, riciclo gas di scarico, regolazione albero a camme ecc.) nonché a seconda della precisione desiderata dalla conversione del riempimento prescritto in un angolo prescritto, si fa a meno dell'una o dell'altra correzione (ad esempio correzione della temperatura, correzione della pressione, considerazione delle influenze di sfiato del serbatoio, riciclo interno ed esterno del gas di scarico ecc.)· Depending on the functional equipment of the engine control (e.g. tank venting, exhaust gas recirculation, camshaft adjustment, etc.) as well as depending on the desired accuracy by converting the prescribed filling into a prescribed angle, the 'one or the other correction (e.g. temperature correction, pressure correction, consideration of tank vent influences, internal and external recycling of the exhaust gas, etc.)

Claims

CLAIMS 1. Process for controlling an internal combustion engine, in which a prescribed value for the torque or power of the internal combustion engine is pre-assigned at least on the basis of the driver's request, which value is converted into a prescribed setting value for an influencing setting device the air supply, characterized in that in the conversion account is taken of correction factors due to the influence of additional operating media currents, which cannot be influenced by the setting device and, or represent the pressure and temperature conditions in the intake duct.

Method according to claim (1), characterized in that a prescribed value of the prescribed air mass flow for the circulating air mass in the cylinders is derived from the prescribed torque value or the prescribed power value.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a specified value for filling the cylinders is formed from the torque setpoint or the power setpoint, from which a setpoint value for the air mass flow is derived. circulating in the cylinders.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that an air mass or filling regulator is provided, which forms a value from the prescribed air mass flow or the prescribed filling value depending on the corresponding actual value. correction, which is added to the prescribed value and thus the prescribed air mass flow is formed at the inlet of the intake duct.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the prescribed air mass flow at the inlet of the intake duct is corrected by additional air mass currents, such as escape air due to leakage and, or the mass air flow via a tank vent valve to form the prescribed air mass flow at the setting device. .

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the prescribed air mass flow at the setting device is converted into a prescribed volume flow taking into account the relationship between the pressures upstream and downstream of the throttle valve , the pressure upstream of the throttle valve and, or the air temperature upstream of the throttle valve.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a prescribed angle for the setting device is obtained from the prescribed volume flow on the basis of a predefined characteristic.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure in the intake line downstream of the throttle valve is formed from the specified value for the mass flow of air in the cylinders taking into account the mass flow of exhaust gas recycled into cylinders.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the setting device is a throttle valve which influences the air supply to the internal combustion engine.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that, depending on the engine speed, the throttle valve angle is pre-assigned for non-throttled operation, i.e. full load operation of the internal combustion engine, and for controlling the Internal combustion engine information is obtained regarding the presence of non-throttled operation, when the prescribed throttle valve angle is greater than the throttle valve angle for non-throttled operation.

11. Device for controlling an internal combustion engine, with a control unit forming a prescribed value for the torque or power of the internal combustion engine at least on the basis of the driver's request, and accomplishes this by setting a setting device influencing the supply air, characterized in that a prescribed setting value is formed for the setting device.