JP2006118506A - Method and device for operating internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a device for operating an internal combustion engine enabling the high rotation regularity and/or maximum efficiency of the internal combustion engine. <P>SOLUTION: In this method for operating the internal combustion engine in which supply air regulators 13 and 20 are disposed in the intake area 11 of the internal combustion engine 10, an ignition device 19 with variable igniting angle (zw) is installed in the internal combustion engine, and a λ controller or a λ operation means 31 is installed to set the λ target value (lam-soll) of the air/fuel mixture of the internal combustion engine, at least one operation variable (zws, wdks, v) of the internal combustion engine is directly adjusted as the function of an actually present combustion chamber λ (lam-ist). When the combustion chamber λ (lam-ist) varies, the operation variable (zws, wdks, v) can be determined so that the efficiency of the internal combustion engine can be optimized and/or a variation in a torque (mi) supplied from the internal combustion engine can be minimized. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、内燃機関の運転方法および該方法を実施するための装置に関するものである。   The present invention relates to a method for operating an internal combustion engine and an apparatus for carrying out the method.

ドイツ特許公開第4001616号から、触媒の酸素吸蔵能力を考慮して、内燃機関に供給される空気/燃料混合物の空燃比の最適制御を可能にする、触媒を有する内燃機関に対する燃料量制御方法および装置が既知となっている。触媒の転化率は、排気ガス内の供給酸素部分の関数である。酸素部分が、予め吸蔵された酸素が触媒から放出されることによって影響されるので、空燃比の適切なリッチ化またはリーン化により、触媒の転化率を最適にすることが可能である。   From German Offenlegungsschrift 4001616, a fuel quantity control method for an internal combustion engine with a catalyst, which allows optimal control of the air / fuel ratio of the air / fuel mixture supplied to the internal combustion engine, taking into account the oxygen storage capacity of the catalyst, and The device is known. The conversion of the catalyst is a function of the supply oxygen fraction in the exhaust gas. Since the oxygen portion is affected by the release of pre-occluded oxygen from the catalyst, it is possible to optimize the conversion of the catalyst by appropriate enrichment or leaning of the air / fuel ratio.

ドイツ特許公開第4024212号から、触媒を有する内燃機関の所定の運転状態において、所定の振幅を有するλ制御振動が発生される、触媒を有する内燃機関の定常λ制御方法が既知となっている。この既知の方法においては、λ制御振動の最大振幅を超えない範囲内で振幅を上昇させることにより触媒の転化ウインドウがより広くなるという知見が基礎となっている。   German Patent Publication No. 4024212 discloses a steady-state λ control method for an internal combustion engine having a catalyst, in which a λ control vibration having a predetermined amplitude is generated in a predetermined operating state of the internal combustion engine having a catalyst. This known method is based on the finding that the conversion window of the catalyst becomes wider by increasing the amplitude within a range not exceeding the maximum amplitude of the λ control vibration.

ドイツ特許公開第2304622号に、触媒手前上流側および触媒後方下流側に発生するλ振動の振幅間の差を形成することにより触媒の劣化状態を決定する触媒の診断方法が開示されている。この差が所定のしきい値を下回ったとき、エラー信号が供給される。   German Patent Publication No. 2304622 discloses a method for diagnosing a catalyst in which the deterioration state of the catalyst is determined by forming a difference between the amplitudes of the λ vibrations generated on the upstream side upstream of the catalyst and the downstream side downstream of the catalyst. When this difference falls below a predetermined threshold, an error signal is provided.

さらに、ドイツ特許公開第3500594号から、差の代わりに、λ振動の振幅比が使用される触媒の診断方法が既知となっている。
特にλ制御振動内におけるλ変化の発生は、一方で、特にガス移動時間によるむだ時間に基づいて内燃機関の全ての運転状態において回避することは不可能であり、また他方で、特に触媒の転化率に関してはむしろ好ましく、さらに触媒診断を実行するためにλ変化の発生が適切に開始可能である。λ変化は排気ガス組成に影響を与えるのみならず、内燃機関から供給されるトルクにも影響を与える。
Furthermore, from German Offenlegungsschrift 3500594, a method for diagnosing a catalyst is known in which the amplitude ratio of λ oscillation is used instead of the difference.
In particular, the occurrence of λ changes within the λ control oscillations cannot be avoided on the one hand in all operating states of the internal combustion engine, in particular on the basis of the dead time due to the gas travel time, and on the other hand in particular the conversion of the catalyst. Rather, it is preferable in terms of rate, and the occurrence of a λ change can be appropriately initiated to perform further catalyst diagnostics. The change in λ not only affects the exhaust gas composition, but also affects the torque supplied from the internal combustion engine.

本発明の課題は、内燃機関の高い回転規則性および/またはできるだけ高い効率を可能にする内燃機関の運転方法および装置を提供することである。   It is an object of the present invention to provide an operating method and device for an internal combustion engine that allows high rotational regularity and / or as high efficiency as possible of the internal combustion engine.

本発明によれば、内燃機関の吸気領域内に給気調節装置が配置され、内燃機関に、点火角が可変の点火装置が設けられ、内燃機関の空気/燃料混合物のλ目標値を設定するためにλ制御器またはλ操作手段が設けられている、内燃機関の運転方法において、内燃機関の少なくとも1つの操作変数が、実際に存在する燃焼室λの関数として直接調節される。   According to the present invention, the air supply adjustment device is disposed in the intake region of the internal combustion engine, the internal combustion engine is provided with the ignition device having a variable ignition angle, and sets the λ target value of the air / fuel mixture of the internal combustion engine. In the operating method of the internal combustion engine, for which a λ controller or λ operating means is provided, at least one operating variable of the internal combustion engine is directly adjusted as a function of the combustion chamber λ actually present.

本発明による方法は、特に回転規則性に関しておよび/または内燃機関の効率に関して回転特性を最適にするために使用可能な、内燃機関の操作への係合可能性を向上させる。
それに対応して、本発明による方法の第1の形態により、燃焼室λが変化したとき、内燃機関の効率を最適にするように操作変数が決定される設計がなされている。この形態は、燃焼室λが空気/燃料混合物の燃焼速度に影響を与え、したがって最適点火角に影響を与えることを考慮している。リッチ化においては効率が最適な点火角は遅れ方向にシフトし、一方、リーン化においては進み方向にシフトする。
The method according to the invention improves the possibility of engagement in the operation of the internal combustion engine, which can be used in particular to optimize the rotational characteristics with respect to rotational regularity and / or with respect to the efficiency of the internal combustion engine.
Correspondingly, the first form of the method according to the invention is designed such that the operating variables are determined so as to optimize the efficiency of the internal combustion engine when the combustion chamber λ changes. This configuration takes into account that the combustion chamber λ affects the combustion rate of the air / fuel mixture and thus the optimum ignition angle. In the enrichment, the ignition angle with the optimum efficiency shifts in the delay direction, whereas in the leaning, the ignition angle shifts in the advance direction.

それに対応して、さらに本発明による方法の第2の形態により、燃焼室λが変化したとき、内燃機関から供給されるトルクの変化を最小にするように操作変数が決定される設計がなされている。この形態は、内燃機関が、空気/燃料混合物のリッチ化においてはより高いトルクを供給し、またリーン化においてはより低いトルクを供給可能であることを考慮している。内燃機関の運転条件の関数として、特に回転速度の関数として、トルク変化が、回転不規則性の上昇による不快感を感じさせることがある。   Correspondingly, according to the second aspect of the method according to the present invention, when the combustion chamber λ changes, the engine variable is determined so as to minimize the change in torque supplied from the internal combustion engine. Yes. This configuration takes into account that the internal combustion engine can supply higher torque in the enrichment of the air / fuel mixture and lower torque in the leaning. As a function of the operating conditions of the internal combustion engine, in particular as a function of the rotational speed, torque changes can cause discomfort due to increased rotational irregularities.

λ制御振動のリーン半波の間において、効率が最適でない点火角は、リーン化に基づいて、リーンな空気/燃料混合物に適合しない点火角によりトルクの急低下がさらに増幅されることになるので、第1および第2の形態の組み合わせが特に有利である。この組み合わせにより、トルク変化が優先的に最小にされ、同時に効率の相対最適値が達成可能である。   During lean half-waves of λ controlled vibrations, non-optimal ignition angles can be further amplified due to leaning, due to ignition angles that are not compatible with lean air / fuel mixtures. The combination of the first and second forms is particularly advantageous. This combination preferentially minimizes torque changes while at the same time achieving a relative optimum value of efficiency.

一形態により、効率が最適になるように所定のトルク目標値を変換するために必要となるであろうよりも多量の空気が内燃機関に供給されるように給気調節装置が調節されることにより、トルク余裕が形成されるように設計されている。給気調節は給気調節装置により行われる。   According to one aspect, the air supply regulator is adjusted so that more air is supplied to the internal combustion engine than would be required to convert a given torque target value for optimal efficiency. Thus, the torque margin is designed to be formed. The air supply adjustment is performed by an air supply adjustment device.

一形態により、燃焼室λが計算されるように設計されている。この手段により、操作変数が適切な時期に燃焼過程に係合可能であることが保証される。計算は既知の相対空気充填量および燃焼過程に対して設定された既知の燃料質量に基づいて実行可能である。   According to one form, the combustion chamber λ is designed to be calculated. This measure ensures that the manipulated variable can be engaged in the combustion process at an appropriate time. The calculation can be performed based on a known relative air charge and a known fuel mass set for the combustion process.

一形態は、操作変数として、点火装置の点火信号が、燃焼室λの関数として変化されるように設計されている。点火角の変化はきわめて急速に実行可能であり且つ個々の各燃焼過程に対して適合可能である。   One form is designed such that, as an operating variable, the ignition signal of the ignition device is varied as a function of the combustion chamber λ. The change in the ignition angle can be carried out very rapidly and can be adapted to each individual combustion process.

点火角を変化させる代わりにまたはそれに追加して、給気調節装置による混合物形成への係合が行われてもよい。可変弁制御が設けられている場合、弁調節信号が、燃焼室λの関数として変化されてもよい。絞り弁が存在する場合、代替態様または追加態様として、給気調節装置制御信号により、絞り弁の位置が燃焼室λの関数として変化されてもよい。   Instead of or in addition to changing the ignition angle, engagement of the mixture formation by the air supply regulator may be performed. If variable valve control is provided, the valve adjustment signal may be varied as a function of the combustion chamber λ. If a throttle valve is present, as an alternative or additional aspect, the position of the throttle valve may be changed as a function of the combustion chamber λ by an air supply control device control signal.

一形態は、内燃機関が最適効率を有する最適点火角に対して、点火角が燃焼室λの関数として常に遅れシフトを有し、この場合、遅れシフトは、燃焼室λの低下と共により大きくなるように設計されている。この手段によりトルク余裕が保証され、点火角の遅れ調節の可変リセットにより、このトルク余裕に逆係合可能である。   One form is that the ignition angle always has a delay shift as a function of the combustion chamber λ with respect to the optimal ignition angle at which the internal combustion engine has optimal efficiency, in which case the delay shift becomes larger as the combustion chamber λ decreases Designed to be The torque margin is guaranteed by this means, and the torque margin can be reversely engaged by the variable reset of the ignition angle delay adjustment.

一形態により、内燃機関の少なくとも1つの運転特性変数または運転状態の関数として、異なる運転方式、即ち内燃機関の最高効率への最適化および回転規則性の最適化が選択されるように設計されている。内燃機関のアイドリングにおいては、安定なアイドル運転を保証するために回転規則性の最適化が優先されることが好ましく、一方、より高い回転速度においては、効率最適化が優先されてもよい。   According to one aspect, designed to select different operating modes, i.e. optimization to maximum efficiency and optimization of rotation regularity of the internal combustion engine as a function of at least one operating characteristic variable or operating state of the internal combustion engine. Yes. In idling of an internal combustion engine, optimization of rotation regularity is preferred in order to ensure stable idle operation, while efficiency optimization may be given priority at higher rotational speeds.

本発明による方法に基づく本発明による内燃機関の運転装置は、第1に、方法を実行するために提供された制御装置である。
この制御装置は、特に、燃焼室λを決定するための燃焼室λ決定手段並びに可変点火角を供給するための点火角決定手段を含む。
The operating device for an internal combustion engine according to the invention based on the method according to the invention is firstly a control device provided for carrying out the method.
This control device comprises in particular a combustion chamber λ determining means for determining the combustion chamber λ and an ignition angle determining means for supplying a variable ignition angle.

この制御装置は、方法ステップがコンピュータ・プログラムとしてその中に記憶されている少なくとも1つの電気メモリを含むことが好ましい。
本発明による方法の他の有利な変更態様および形態が他の従属請求項および以下の説明から得られる。
The control device preferably includes at least one electrical memory in which the method steps are stored as a computer program.
Other advantageous modifications and forms of the method according to the invention result from the other dependent claims and from the following description.

図1は内燃機関10を示し、内燃機関10の吸気領域11内に給気測定手段12および給気調節装置(絞り弁)13が配置され、内燃機関10の排気領域14内にλセンサ15および触媒16が配置されている。   FIG. 1 shows an internal combustion engine 10, an air supply measuring means 12 and an air supply adjustment device (throttle valve) 13 are arranged in an intake region 11 of the internal combustion engine 10, and a λ sensor 15 and an exhaust region 14 of the internal combustion engine 10. A catalyst 16 is arranged.

制御装置17に、給気測定手段12が空気信号msdkを出力し、内燃機関10が回転速度信号nを出力し、λセンサ15がλ信号lam−messを出力する。制御装置17に、トルク目標信号mi−sollおよび電圧信号UBattが供給される。制御装置17は、燃料供給装置18に燃料信号tiを出力し、点火装置19に点火信号zwsを出力し、弁調節装置20に弁調節信号vを出力し、給気調節装置13に給気調節装置の制御信号(絞り弁信号)wdksを出力する。弁調節装置20は、給気調節装置13に対する代替態様または補足態様である。   The air supply measuring means 12 outputs the air signal msdk, the internal combustion engine 10 outputs the rotational speed signal n, and the λ sensor 15 outputs the λ signal lam-mess to the control device 17. The torque target signal mi-soll and the voltage signal UBatt are supplied to the control device 17. The control device 17 outputs the fuel signal ti to the fuel supply device 18, outputs the ignition signal zws to the ignition device 19, outputs the valve adjustment signal v to the valve adjustment device 20, and adjusts the air supply to the air supply adjustment device 13. The device control signal (throttle valve signal) wdks is output. The valve adjustment device 20 is an alternative or supplement to the air supply adjustment device 13.

図2は燃料信号決定手段30を示し、燃料信号決定手段30に、λ信号lam−mess、λ目標値lam−soll、空気信号msdk、回転速度信号nおよび電圧信号UBattが供給される。λ信号lam−messおよびλ目標値lam−sollはλ制御器31に供給され、λ制御器31は操作変数frを決定し、操作変数frは第1の乗算器32に供給され、第1の乗算器32は、操作変数frを増幅信号33と乗算し且つ結果を第2の乗算器34に伝送する。   FIG. 2 shows the fuel signal determining means 30. The fuel signal determining means 30 is supplied with a λ signal lam-mess, a λ target value lam-soll, an air signal msdk, a rotation speed signal n, and a voltage signal UBatt. The λ signal lam-mess and the λ target value lam-soll are supplied to the λ controller 31, which determines the operation variable fr, which is supplied to the first multiplier 32, The multiplier 32 multiplies the manipulated variable fr by the amplified signal 33 and transmits the result to the second multiplier 34.

空気信号msdkおよび回転速度信号nがモデル35に供給され、モデル35は相対空気充填量rlを決定し、相対空気充填量rlは、第1の除算器36および燃焼室λ決定手段37に供給される。第1の除算器36は、相対空気充填量rlをλ目標値lam−sollで除算し且つ相対燃料補正前質量rKrohを供給し、相対燃料補正前質量rKrohは、第2の乗算器34において、場合により修正された操作信号frと乗算される。この結果は相対燃料質量rKであり、相対燃料質量rKは、燃焼室λ決定手段37のみならず換算手段38にも供給される。換算手段38は、少なくともバッテリ信号UBattを考慮して燃料信号tiを供給する。   The air signal msdk and the rotational speed signal n are supplied to the model 35, and the model 35 determines the relative air filling amount rl, and the relative air filling amount rl is supplied to the first divider 36 and the combustion chamber λ determining means 37. The The first divider 36 divides the relative air filling amount rl by the λ target value lam-soll and supplies a relative fuel-corrected mass rKroh. The relative fuel-corrected mass rKroh is The operation signal fr corrected in some cases is multiplied. This result is a relative fuel mass rK, and the relative fuel mass rK is supplied not only to the combustion chamber λ determination means 37 but also to the conversion means 38. The conversion means 38 supplies the fuel signal ti in consideration of at least the battery signal UBatt.

図3は、内燃機関10の点火角zwと効率eta−Bkmとの間の機能的関係を示す。第1の線図40は、例えば燃焼室λ(lam−ist)=1 における内燃機関10の効率eta−Bkmの線図を示す。燃焼室λ(lam−ist)=1 に対する最適点火角zwopt−lam1は、例えばシリンダの上死点OT手前約20°に位置する。点火角zwの遅れ調節および進み調節に対する方向が示されている。リッチな空気/燃料混合物に対する第2の線図41およびリーンな空気/燃料混合物に対する第3の線図42が目盛られている。 FIG. 3 shows a functional relationship between the ignition angle zw of the internal combustion engine 10 and the efficiency eta-Bkm. The first diagram 40 shows, for example, a combustion chamber λ (lam-ist) = 1 The diagram of efficiency eta-Bkm of the internal combustion engine 10 in FIG. Combustion chamber λ (lam-ist) = 1 The optimum ignition angle zwopt-lam1 with respect to is, for example, approximately 20 ° before the top dead center OT of the cylinder. The direction for lag adjustment and advance adjustment of the ignition angle zw is shown. A second diagram 41 for a rich air / fuel mixture and a third diagram 42 for a lean air / fuel mixture are calibrated.

図4は、空気係数λ(lam)とλ効率eta−lamとの間の機能的関係を示す。変数eta−lamは、熱力学的意味におけるエネルギー変換効率ではない。変数eta−lamは、実際に存在する燃焼室λにおいて、空気係数λ=1に対して、内燃機関10の何%のトルクがなお達成可能であるかを与える。第4の線図51は、例えば中央空気係数λ=1に対する最適点火角zwにおける関係を表わし、第5の線図52は、実際に存在する燃焼室λ(lam−ist)に対する最適点火角zwにおける関係を表わす。   FIG. 4 shows the functional relationship between the air coefficient λ (lam) and the λ efficiency eta-lam. The variable eta-lam is not energy conversion efficiency in the thermodynamic sense. The variable eta-lam gives what percentage of the torque of the internal combustion engine 10 can still be achieved for the air coefficient λ = 1 in the actual combustion chamber λ. The fourth diagram 51 represents, for example, the relationship in the optimum ignition angle zw with respect to the central air coefficient λ = 1, and the fifth diagram 52 represents the optimum ignition angle zw with respect to the actually existing combustion chamber λ (lam-ist). Represents the relationship in.

図5は点火角決定手段60を示し、点火角決定手段60に、相対空気充填量rl、回転速度信号n、および実際の燃焼室λ(lam−ist)が供給される。特性曲線群61において、相対空気充填量rlおよび回転速度信号nから、中央空気係数λ=1に対する最適点火角zwopt−lam1が決定され、最適点火角zwopt−lam1は第1の加算器62に供給され、第1の加算器62は、中央空気係数λ=1に対する最適点火角zwopt−lam1に、第1の特性曲線63において燃焼室λ(lam−ist)から決定される点火角シフトdzwoptを加算する。第1の加算器62は、実際に存在する燃焼室λ(lam−ist)に対する最適点火角zwoptを出力する。   FIG. 5 shows the ignition angle determining means 60, which is supplied with the relative air charge amount rl, the rotational speed signal n, and the actual combustion chamber λ (lam-ist). In the characteristic curve group 61, the optimum ignition angle zwopt-lam1 for the central air coefficient λ = 1 is determined from the relative air filling amount rl and the rotation speed signal n, and the optimum ignition angle zwopt-lam1 is supplied to the first adder 62. The first adder 62 adds the ignition angle shift dzwopt determined from the combustion chamber λ (lam-ist) in the first characteristic curve 63 to the optimal ignition angle zwopt-lam1 for the central air coefficient λ = 1. To do. The first adder 62 outputs the optimum ignition angle zwopt for the combustion chamber λ (lam-ist) that actually exists.

第2の加算器64は、最適点火角zwoptにトルク/点火角補正dzwmiを加算可能であり、トルク/点火角補正dzwmiは、図6に示されているトルク/点火角補正決定手段70から供給される。   The second adder 64 can add the torque / ignition angle correction dzwmi to the optimum ignition angle zwopt, and the torque / ignition angle correction dzwmi is supplied from the torque / ignition angle correction determining means 70 shown in FIG. Is done.

図6はトルク/点火角補正決定手段70を示し、トルク/点火角補正決定手段70に、相対空気充填量rl、回転速度信号n、および燃焼室λ(lam−ist)が供給される。計算ユニット71において、例えば中央空気係数λ=1における最適トルクmiopt−lam1が計算され、最適トルクmiopt−lam1は第3の乗算器72に供給され、第3の乗算器72は、中央空気係数λ=1における最適トルクmiopt−lam1を、第2の特性曲線73において燃焼室λ(lam−ist)から決定されるλ効率eta−lamと乗算する。この結果は内燃機関10のトルクmiであり、トルクmiは、加算器76においてトルク目標値mi−sollと比較され且つ第2の除算器74に供給される。加算器76により決定された、トルクmiとトルク目標値mi−sollとの間のトルク差dmiは、第2の除算器74において正規化されて効率変化d−etaとなり、効率変化d−etaから、第3の特性曲線75において、トルク/点火角補正dzwmiが決定される。   FIG. 6 shows a torque / ignition angle correction determining means 70, which is supplied with a relative air filling amount rl, a rotational speed signal n, and a combustion chamber λ (lam-ist). In the calculation unit 71, for example, the optimal torque miopt-lam1 at the central air coefficient λ = 1 is calculated, the optimal torque miopt-lam1 is supplied to the third multiplier 72, and the third multiplier 72 receives the central air coefficient λ. Is multiplied by the λ efficiency eta-lam determined from the combustion chamber λ (lam-ist) in the second characteristic curve 73. This result is the torque mi of the internal combustion engine 10. The torque mi is compared with the torque target value mi-soll in the adder 76 and supplied to the second divider 74. The torque difference dmi between the torque mi and the torque target value mi-soll determined by the adder 76 is normalized by the second divider 74 to become an efficiency change d-eta, and from the efficiency change d-eta. In the third characteristic curve 75, the torque / ignition angle correction dzwmi is determined.

本発明による方法は次のように行われる。
図1に示されている制御装置17は、例えば詳細には示されていない自動車加速ペダルから供給されるトルク目標値mi−sollの関数として、内燃機関10に供給される空気を給気調節装置13、20により決定する。給気調節装置13、20は、例えば絞り弁13であり、絞り弁13は給気調節装置の制御信号wdksにより操作される。代替態様または追加態様として、給気調節装置13、20は弁調節装置20であってもよく、弁調節装置20は弁調節信号vにより操作される。給気調節装置13、20の他の代替態様は、吸気領域11内に配置された、例えば詳細には示されていないカム軸駆動装置により操作されるオリフィスであってもよい。特に、制御装置17は燃料信号tiを決定し、燃料信号tiは燃料供給装置18に供給される。燃料信号tiは、例えば、燃料供給装置18内に含まれている少なくとも1つの燃料噴射弁に対する開放時間を決定する。
The method according to the invention is carried out as follows.
The control device 17 shown in FIG. 1 is a device for adjusting the air supplied to the internal combustion engine 10 as a function of the torque target value mi-soll supplied from, for example, an automobile accelerator pedal not shown in detail. 13 and 20 are determined. The air supply control devices 13 and 20 are, for example, a throttle valve 13, and the throttle valve 13 is operated by a control signal wdks of the air supply control device. As an alternative or additional aspect, the air supply regulators 13, 20 may be valve regulators 20, which are operated by a valve regulator signal v. Another alternative of the air supply adjustment devices 13, 20 may be an orifice arranged in the intake area 11, for example operated by a camshaft drive not shown in detail. In particular, the control device 17 determines the fuel signal ti, which is supplied to the fuel supply device 18. The fuel signal ti determines, for example, the opening time for at least one fuel injection valve included in the fuel supply device 18.

さらに制御装置17はλ制御器31を含み、λ制御器31は、所定のλ目標値lam−sollが保持されるように燃料信号tiを調節する。λ制御器31は、所定のλ目標値lam−sollを、λセンサ15から供給されるλ信号lam−messと比較する。   Further, the control device 17 includes a λ controller 31, and the λ controller 31 adjusts the fuel signal ti so that a predetermined λ target value lam-soll is maintained. The λ controller 31 compares the predetermined λ target value lam-soll with the λ signal lam-mess supplied from the λ sensor 15.

λセンサ15は、例えば、排気ガス処理装置16手前上流側に配置されていても、および/または排気ガス処理装置(触媒)16の後方下流側に配置されていてもよい。排気ガス処理装置16の手前上流側のみならず排気ガス処理装置16の後方下流側にもそれぞれλセンサ15が配置されていることが好ましく、この場合、排気ガス処理装置16の手前上流側に配置されているλセンサのλ信号lam−messは、排気ガス処理装置16の後方下流側に配置されているλセンサの信号により補正される。   For example, the λ sensor 15 may be disposed upstream of the exhaust gas processing device 16 and / or downstream of the exhaust gas processing device (catalyst) 16. It is preferable that the λ sensors 15 are disposed not only on the upstream side of the exhaust gas processing device 16 but also on the downstream side of the exhaust gas processing device 16. In this case, the λ sensors 15 are disposed on the upstream side of the exhaust gas processing device 16. The λ signal lam-mess of the λ sensor is corrected by the signal of the λ sensor disposed downstream of the exhaust gas processing device 16.

λ制御器31の代わりにλ操作手段が設けられていてもよく、λ操作手段にはλ目標値lam−sollのみが供給される。この形態においてはλセンサ15は必要ではない。
触媒16は、例えば別の構造部分であるか、または粒子フィルタ内に統合されて含められている。λ目標値lam−sollは、触媒16の転化ウインドウに同調されることが好ましい。例えば触媒16の診断のために、操作信号frに増幅信号33が重ね合わされてもよい。触媒16は本発明による方法に対しては必要ではなく、したがって触媒16はなくてもよい。
A λ operation means may be provided instead of the λ controller 31, and only the λ target value lam-soll is supplied to the λ operation means. In this embodiment, the λ sensor 15 is not necessary.
The catalyst 16 is, for example, a separate structural part or integrated into the particle filter. The λ target value lam-soll is preferably tuned to the conversion window of the catalyst 16. For example, for the diagnosis of the catalyst 16, the amplified signal 33 may be superimposed on the operation signal fr. Catalyst 16 is not necessary for the process according to the invention and therefore catalyst 16 may be absent.

λ制御器31は操作信号frを決定し、操作信号frは、第2の乗算器34において、次に決定される相対燃料補正前質量rKrohを補正するために設けられている。代替態様として、操作変数frはλ操作から供給されてもよい。相対燃料補正前質量rKrohは、相対空気充填量rlから、第1の除算器36においてλ目標値lam−sollで除算することにより決定される。換算手段38は、相対燃料質量rKから燃料信号tiを決定し、燃料信号tiは、例えば、燃料供給装置18内に存在する少なくとも1つの燃料噴射弁に対する開放時間を決定する。バッテリ電圧UBattは燃料圧力および燃料噴射弁の開放時間に影響を与え、したがって燃料量にも影響を与えることがあるので、換算手段38は、例えば、バッテリ電圧を表わすバッテリ信号UBattを考慮する。   The λ controller 31 determines the operation signal fr, and the operation signal fr is provided in the second multiplier 34 for correcting the mass rKroh before relative fuel correction determined next. As an alternative, the manipulated variable fr may be supplied from a λ operation. The mass before relative fuel correction rKroh is determined by dividing the relative air filling amount rl by the λ target value lam-soll in the first divider 36. The conversion means 38 determines the fuel signal ti from the relative fuel mass rK, and the fuel signal ti determines, for example, the opening time for at least one fuel injection valve present in the fuel supply device 18. Since the battery voltage UBatt affects the fuel pressure and the opening time of the fuel injection valve, and thus may also affect the amount of fuel, the conversion means 38 considers, for example, a battery signal UBatt representing the battery voltage.

相対空気充填量rlはシリンダ作業ストロークの最大可能空気充填量に対するシリンダ内実際充填量の比を与える。相対空気充填量rlは、モデル35内において、給気測定手段12から供給された空気信号msdkおよび回転速度信号nから決定される。モデル35は、特に内燃機関10の吸気領域11内の動的過程を考慮する。給気測定手段12は、例えば空気量または空気質量を測定する。給気測定手段12は、センサとして形成されていてもよい。代替態様により、空気信号msdkとして、場合により存在する給気調節装置13、20の位置が使用されてもよい。空気信号msdkは、吸気領域11内に配置されている詳細には示されていない圧力センサから、好ましくは吸気温度を考慮して導かれてもよい。   The relative air filling amount rl gives the ratio of the actual filling amount in the cylinder to the maximum possible air filling amount of the cylinder working stroke. The relative air filling amount rl is determined in the model 35 from the air signal msdk and the rotational speed signal n supplied from the air supply measuring means 12. The model 35 takes into account dynamic processes in the intake region 11 of the internal combustion engine 10 in particular. The air supply measuring means 12 measures the amount of air or the air mass, for example. The air supply measuring means 12 may be formed as a sensor. According to an alternative embodiment, the position of the air supply adjustment device 13, 20, which may be present, may be used as the air signal msdk. The air signal msdk may be derived from a pressure sensor (not shown in detail) arranged in the intake area 11, preferably taking into account the intake air temperature.

燃焼室λ決定手段37は、予め相対燃料質量rKおよび相対空気充填量rlから予想燃焼室λ(lam−ist)を計算可能であり、予想燃焼室λ(lam−ist)は他の方法の基礎とされる。   The combustion chamber λ determining means 37 can calculate the predicted combustion chamber λ (lam-ist) from the relative fuel mass rK and the relative air filling amount rl in advance, and the predicted combustion chamber λ (lam-ist) is the basis of another method. It is said.

図3に表わされている、点火角zwと内燃機関10の効率eta−Bkmとの間の機能的関係から、3つの線図40、41、42により、内燃機関10の最適効率eta−Bkmに導く点火角は、燃焼室λ(lam−ist)の関数であることが示されている。例えば中央空気数λ=1に適用される第1の線図40に対して、リーン燃焼における最適点火角は進み方向にシフトし、リッチ燃焼においては遅れ方向にシフトする。3つの線図40、41、42は、きわめて近似的に、下方に開いた抛物線とみなされる。図示の実施例においては、中央空気係数λ=1において、内燃機関10の最大効率eta−Bkmはシリンダの上死点OT手前20°の最適点火角zwopt−lam1に位置するものと仮定されている。   From the functional relationship between the ignition angle zw and the efficiency eta-Bkm of the internal combustion engine 10 shown in FIG. 3, the optimum efficiency eta-Bkm of the internal combustion engine 10 is shown by three diagrams 40, 41, 42. It is shown that the ignition angle leading to is a function of the combustion chamber λ (lam-ist). For example, with respect to the first diagram 40 applied to the central air number λ = 1, the optimum ignition angle in lean combustion shifts in the advance direction, and in rich combustion shifts in the delay direction. The three diagrams 40, 41, 42 are considered very approximate to the downwardly opened fence lines. In the illustrated embodiment, the maximum efficiency eta-Bkm of the internal combustion engine 10 is assumed to be located at the optimal ignition angle zwopt-lam1 20 ° before the top dead center OT of the cylinder at the central air coefficient λ = 1. .

図4に示されている、空気数λ(lam)とλ効率eta−lamとの間の機能的関係から、実際に存在する燃焼室λ(lam−ist)の最適点火角zwに対して適用される第5の線図52は、1から離れた空気係数λにおいて、中央空気係数λ=1の最適点火角zwに対して適用される第4の線図51の上方に位置していることがわかる。図示のλ効率eta−lamは、例えば空気係数λ(lam)=2 において内燃機関10が達成可能なトルクmiは、空気数λ=1において達成可能なトルクmiに対して半分であるにすぎないことと、および実際に存在する燃焼室λ(lam−ist)を考慮することにより、例えば中央空気係数λ=1を基礎とする代わりに、内燃機関10のより高い効率に対応するより高いトルクmiが達成可能であることとを意味する。1より大きい空気係数λにおいては、点火角zwの進み調節により効率上昇が得られる。それに対応して、1より小さい空気係数λを有するリッチ燃焼においては、点火角zwの遅れ調節により同様に効率上昇が達成可能である。 From the functional relationship between the air number λ (lam) and the λ efficiency eta-lam shown in FIG. 4, it is applied to the optimum ignition angle zw of the combustion chamber λ (lam-ist) that actually exists. The fifth diagram 52 is positioned above the fourth diagram 51 applied to the optimum ignition angle zw with a central air factor λ = 1 at an air factor λ away from 1. I understand. The illustrated λ efficiency eta-lam is, for example, an air coefficient λ (lam) = 2. Considering that the torque mi that can be achieved by the internal combustion engine 10 is only half of the torque mi that can be achieved at the air number λ = 1 and that the combustion chamber λ (lam-ist) actually exists By doing so, for example, instead of being based on the central air coefficient λ = 1, it means that a higher torque mi corresponding to the higher efficiency of the internal combustion engine 10 can be achieved. For air coefficients λ greater than 1, an increase in efficiency is obtained by advancing the ignition angle zw. Correspondingly, in rich combustion having an air coefficient λ smaller than 1, an increase in efficiency can be similarly achieved by adjusting the delay of the ignition angle zw.

本発明の方法の第1の態様により、内燃機関10の最大可能効率eta−Bkmを達成するために、実際に発生する燃焼室λ(lam−ist)の関数として最適点火角zwoptが決定され、これにより燃料節約という利点が得られる。   According to the first aspect of the method of the present invention, to achieve the maximum possible efficiency eta-Bkm of the internal combustion engine 10, an optimal ignition angle zwopt is determined as a function of the combustion chamber λ (lam-ist) that actually occurs, This has the advantage of saving fuel.

点火角zwは、図5に示すように、はじめに、例えば中央空気係数λ=1に対して、相対空気充填量rlおよび回転速度信号nから特性曲線群61により決定される。中央空気係数λ=1に対する決定最適点火角zwopt−lam1は、実際に発生する燃焼室λ(lam−ist)を用いて、実際に発生する燃焼室λ(lam−ist)の関数として変化される。第1の特性曲線63により、燃焼室λ(lam−ist)から点火角シフトdzwoptが決定され、点火角シフトdzwoptは、それに続いて第1の加算器62において、中央空気係数λ=1に対する最適点火角zwopt−lam1に加算される。加算の結果として、最適点火角zwoptが内燃機関10に対する操作変数として供給され、最適点火角zwoptは点火信号zwsとして点火装置19に供給される。   As shown in FIG. 5, the ignition angle zw is first determined by the characteristic curve group 61 from the relative air filling amount rl and the rotational speed signal n, for example, for the central air coefficient λ = 1. The determined optimal ignition angle zwopt-lam1 for the central air coefficient λ = 1 is varied as a function of the actually generated combustion chamber λ (lam-ist) using the actually generated combustion chamber λ (lam-ist). . From the first characteristic curve 63, the ignition angle shift dzwopt is determined from the combustion chamber λ (lam-ist), and the ignition angle shift dzwopt is subsequently optimized in the first adder 62 for the central air coefficient λ = 1. It is added to the ignition angle zwopt-lam1. As a result of the addition, the optimum ignition angle zwopt is supplied as an operating variable for the internal combustion engine 10, and the optimum ignition angle zwopt is supplied to the ignition device 19 as an ignition signal zws.

点火角zwの最適化は、λ制御振動の範囲内のリッチ過程の間のみならずリーン過程の間においても、内燃機関10のトルクmiを上昇させる。λ振動の振幅は、場合により存在するλセンサ15の関数である。ステップ・センサにおいては、広帯域センサにおいてよりもより高い振幅が期待される。振幅は、さらに、λセンサ15に到達するまでのガス通過時間により影響される。   The optimization of the ignition angle zw increases the torque mi of the internal combustion engine 10 not only during the rich process within the range of the λ control vibration but also during the lean process. The amplitude of the λ vibration is a function of the λ sensor 15 present in some cases. In step sensors, higher amplitudes are expected than in broadband sensors. The amplitude is further influenced by the gas passage time to reach the λ sensor 15.

λ振動の振幅は、特に増幅信号33により調節されてもよい。増幅信号33は、場合により存在する触媒を診断するときに、冒頭記載の背景技術に示すように設定されてもよい。増幅信号33により、λ振動の振幅が適切に増幅可能である。例えば、0.2−5秒の値であってもよいλ制御振動の範囲内における空気係数λの上昇変化と関連して、λ振動の範囲内における内燃機関10のトルクmiの上昇変化が行われる。   The amplitude of the λ vibration may be adjusted in particular by the amplified signal 33. The amplification signal 33 may be set as shown in the background art at the beginning when diagnosing the possibly present catalyst. The amplitude of the λ vibration can be appropriately amplified by the amplification signal 33. For example, in association with the increase in the air coefficient λ within the range of λ control vibration, which may be a value of 0.2-5 seconds, the increase in the torque mi of the internal combustion engine 10 within the range of λ vibration is performed. Is called.

本発明の方法の第2の態様により、燃焼室λ(lam−ist)の変化における、特にλ制御振動の範囲内のトルクmi変化の最小化が行われる。第2の態様は、内燃機関10の効率最適化の第1の態様と組み合わされることが好ましい。両方の態様が組み合わされたとき、トルク変化の最小化が同様に点火角zwの決定へ逆係合することが好ましい。この形態は図5および図6を基礎としている。図5における係合はトルク/点火角補正dzwmiにより行われ、トルク/点火角補正dzwmiは、第2の加算器64において最適点火角zwoptに重ね合わされる。この結果において、第2の加算器64は、回転速度変化を最小にするための最適点火角zwmiを供給し、最適点火角zwmiは、点火信号zwsとして制御装置17から点火装置19に供給される。   According to the second aspect of the method of the present invention, a change in the torque mi in the change in the combustion chamber λ (lam-ist), in particular within the range of the λ control vibration, is performed. The second aspect is preferably combined with the first aspect of efficiency optimization of the internal combustion engine 10. When both aspects are combined, it is preferable that the minimization of torque change is counter-engaged in determining the ignition angle zw as well. This form is based on FIG. 5 and FIG. The engagement in FIG. 5 is performed by the torque / ignition angle correction dzwmi, and the torque / ignition angle correction dzwmi is superimposed on the optimum ignition angle zwopt in the second adder 64. In this result, the second adder 64 supplies the optimal ignition angle zwmi for minimizing the rotation speed change, and the optimal ignition angle zwmi is supplied from the control device 17 to the ignition device 19 as the ignition signal zws. .

図6により、計算ユニット71は、例えば空気係数λ=1に対する最適トルクmiopt−lam1を、相対空気充填量rlおよび回転速度信号nから決定する。空気係数λ=1に対する最適トルクmiopt−lam1は、第3の乗算器72において、実際に存在する燃焼室λ(lam−ist)の関数として変化される。このために、第2の特性曲線73において、燃焼室λ(lam−ist)に基づいてλ効率eta−lamが決定され、このλ効率は、図4に示されている第5の線図52に対応する。この結果として、第3の乗算器72は、内燃機関10のトルクmiを、燃焼室λ(lam−ist)の関数として供給する。加算器76は、希望トルク目標値mi−sollと発生トルクmiとの間の差を形成する。トルク差dmiは、第2の除算器74において、トルクmiで除算することにより正規化され且つ効率変化d−etaとして供給される。第3の特性曲線75は、効率変化d−etaからトルク/点火角補正dzwmiを決定し、トルク/点火角補正dzwmiは、図5に示されている第2の加算器64に供給される。   According to FIG. 6, the calculation unit 71 determines, for example, the optimum torque miopt-lam1 for the air coefficient λ = 1 from the relative air filling amount rl and the rotational speed signal n. The optimum torque miopt-lam1 for the air coefficient λ = 1 is changed in the third multiplier 72 as a function of the combustion chamber λ (lam-ist) that actually exists. For this purpose, in the second characteristic curve 73, the λ efficiency eta-lam is determined based on the combustion chamber λ (lam-ist), and this λ efficiency is the fifth diagram 52 shown in FIG. Corresponding to As a result, the third multiplier 72 supplies the torque mi of the internal combustion engine 10 as a function of the combustion chamber λ (lam-ist). The adder 76 forms a difference between the desired torque target value mi-soll and the generated torque mi. The torque difference dmi is normalized by dividing by the torque mi in the second divider 74 and supplied as the efficiency change d-eta. The third characteristic curve 75 determines the torque / ignition angle correction dzwmi from the efficiency change d-eta, and the torque / ignition angle correction dzwmi is supplied to the second adder 64 shown in FIG.

点火信号zwsを変化させることにより、好ましくないトルク変化の完全な排除が達成可能である。この係合は、λ制御振動のリッチ過程においては、点火角が内燃機関10の最大効率を達成させるために必要となるように、遅れ方向に僅かに調節され、またλ制御振動のリーン過程においては、点火角zwが進み方向に僅かに調節されるように行われる。これにより、トルク変化を最小にするために燃料節約は低下される。   By changing the ignition signal zws, complete elimination of undesirable torque changes can be achieved. This engagement is slightly adjusted in the delay direction so that the ignition angle is required to achieve the maximum efficiency of the internal combustion engine 10 in the rich process of the λ control vibration, and in the lean process of the λ control vibration. Is performed so that the ignition angle zw is slightly adjusted in the advance direction. This reduces fuel savings to minimize torque changes.

一形態により、トルク余裕が形成されるように設計されている。このために、給気調節装置13、20は、効率が最適となるように所定のトルク目標値mi−sollを変換するために必要となるであろうよりもより多量の空気が内燃機関10に供給されるように設定されるべきである。   According to one embodiment, the torque margin is designed. For this reason, the air supply control devices 13, 20 cause the internal combustion engine 10 to have a larger amount of air than would be required to convert the predetermined torque target value mi-soll so that the efficiency is optimal. Should be set to be supplied.

この形態においては、トルク/点火角補正dzwmiによる係合が点火角zwの遅れ調節方向にのみ行われるように設計されている。このために、計算ユニット71において、例えば所定の空気係数λ=1における最適トルクmiopt−lam1の計算が行われなければならない。このとき、トルク差dmiは常に負である。したがって、回転速度変化を最小にするために、燃焼室λ(lam−ist)の関数として常に点火角zwの遅れシフトが行われ、この場合、遅れシフトは燃焼室λ(lam−ist)の低下と共に大きくなる。この形態においては、トルク変化を最小にするために燃料が多量に消費されることは避けられない。この場合、本質的な利点はトルク余裕が常に存在することである。   In this embodiment, the engagement by the torque / ignition angle correction dzwmi is designed to be performed only in the delay adjustment direction of the ignition angle zw. For this purpose, in the calculation unit 71, for example, the optimum torque miopt-lam1 at a predetermined air coefficient λ = 1 must be calculated. At this time, the torque difference dmi is always negative. Therefore, in order to minimize the rotational speed change, a delay shift of the ignition angle zw is always performed as a function of the combustion chamber λ (lam-ist), and in this case, the delay shift decreases the combustion chamber λ (lam-ist). It grows with. In this configuration, it is inevitable that a large amount of fuel is consumed in order to minimize the torque change. In this case, the essential advantage is that there is always a torque margin.

内燃機関の少なくとも1つの特性変数または運転状態の関数として内燃機関10の異なる運転方式が選択されることが好ましい。運転変数として、例えば、回転速度n、トルクmiに対応する内燃機関10の負荷および/または例えば内燃機関10の運転温度が考えられる。運転方式が、回転速度nの関数として、またはアイドリングの運転状態が存在するかどうかの関数として決定されることが特に有利である。燃焼室λ(lam−ist)の関数としてトルク変化を最小にすることは、内燃機関10の低回転速度において、特にアイドリングにおいて行われる。これに対して、内燃機関10の回転速度がより高いときには、内燃機関10の燃料消費量の最適化が特に行われる。   Preferably, different operating modes of the internal combustion engine 10 are selected as a function of at least one characteristic variable or operating state of the internal combustion engine. As the operating variable, for example, the load of the internal combustion engine 10 corresponding to the rotational speed n and the torque mi and / or the operating temperature of the internal combustion engine 10, for example, can be considered. It is particularly advantageous for the driving mode to be determined as a function of the rotational speed n or as a function of whether an idling operating state exists. Minimizing the torque change as a function of the combustion chamber λ (lam-ist) is performed at low rotational speeds of the internal combustion engine 10, particularly at idling. On the other hand, when the rotational speed of the internal combustion engine 10 is higher, the fuel consumption of the internal combustion engine 10 is particularly optimized.

点火信号zwsを変化させる代わりにまたはそれに追加して、給気調節装置13、20による混合物形成への係合が行われてもよい。弁調節装置20が設けられている場合、弁調節信号vが燃焼室λ(lam−ist)の関数として変化されてもよい。絞り弁13が存在する場合、代替態様または追加態様により、絞り弁13を制御するための給気調節装置制御信号wdksが、燃焼室λ(lam−ist)の関数として変化されてもよい。   Instead of or in addition to changing the ignition signal zws, engagement of the mixture formation by the air supply adjustment devices 13, 20 may be performed. If a valve adjustment device 20 is provided, the valve adjustment signal v may be varied as a function of the combustion chamber λ (lam-ist). If the throttle valve 13 is present, according to alternative or additional aspects, the charge regulator control signal wdks for controlling the throttle valve 13 may be varied as a function of the combustion chamber λ (lam-ist).

本発明による方法が実行される技術的周辺図である。FIG. 2 is a technical peripheral view in which the method according to the invention is carried out. 燃料信号決定手段のブロック回路図である。It is a block circuit diagram of a fuel signal determination means. 内燃機関の点火角と効率との間の機能的関係図である。It is a functional relationship figure between the ignition angle of an internal combustion engine, and efficiency. 空気数λとλ効率との間の機能的関係図である。It is a functional relationship figure between air number (lambda) and (lambda) efficiency. 点火角決定手段のブロック回路図である。It is a block circuit diagram of an ignition angle determination means. トルク/点火角補正決定手段のブロック回路図である。It is a block circuit diagram of a torque / ignition angle correction determination means.

符号の説明Explanation of symbols

10 内燃機関
11 吸気領域
12 給気測定手段
13 給気調節装置(絞り弁)
14 排気領域
15 λセンサ
16 触媒(排気ガス処理装置)
17 制御装置
18 燃料供給装置
19 点火装置
20 給気調節装置(弁調節装置)
30 燃料信号決定手段
31 λ制御器
32、34、72 乗算器
33 増幅信号
35 モデル
36、74 除算器
37 燃焼室λ決定手段
38 換算手段
40、41、42 内燃機関効率線図
51、52 λ効率線図
60 点火角決定手段
61 特性曲線群
62、64、76 加算器
63、73、75 特性曲線
70 トルク/点火角補正決定手段
71 計算ユニット
d−eta 効率変化
dmi トルク差
dzwmi トルク/点火角補正
dzwopt 点火角シフト
eta−Bkm 内燃機関効率
eta−lam λ効率
fr 操作変数
lam 空気係数(空燃比)λ
lam−ist 燃焼室λ
lam−mess λ信号
lam−soll λ目標値
mi トルク
miopt−lam1 最適トルク(λ=1における)
mi−soll トルク目標信号(トルク目標値)
msdk 空気信号
n 回転速度信号
OT シリンダ上死点
rK 相対燃料質量
rKroh 相対燃料補正前質量
rl 相対空気充填量
ti 燃料信号
UBatt 電圧信号(バッテリ信号)
v 弁調節信号
wdks 絞り弁信号(給気調節装置の制御信号)
zw 点火角
zwmi 最適点火角(回転速度変化を最小にするための点火角)
zwopt 最適点火角(実際lam−istに対する)
zwopt−lam1 最適点火角(λ=1に対する)
zws 点火信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Internal combustion engine 11 Intake | emission area | region 12 Supply air measurement means 13 Supply air control apparatus (throttle valve)
14 Exhaust area 15 λ sensor 16 Catalyst (Exhaust gas treatment device)
17 Control device 18 Fuel supply device 19 Ignition device 20 Air supply control device (valve control device)
30 Fuel signal determining means 31 λ controller 32, 34, 72 Multiplier 33 Amplified signal 35 Model 36, 74 Divider 37 Combustion chamber λ determining means 38 Conversion means 40, 41, 42 Internal combustion engine efficiency diagram 51, 52 λ efficiency Diagram 60 ignition angle determination means 61 characteristic curve group 62, 64, 76 adder 63, 73, 75 characteristic curve 70 torque / ignition angle correction determination means 71 calculation unit d-eta efficiency change dmi torque difference dzwmi torque / ignition angle correction dzwoft ignition angle shift eta-Bkm internal combustion engine efficiency eta-lam λ efficiency fr manipulated variable lam air coefficient (air-fuel ratio) λ
lam-ist combustion chamber λ
lam-mess λ signal lam-soll λ target value mi torque miopt-lam1 optimum torque (at λ = 1)
mi-soll torque target signal (torque target value)
msdk Air signal n Rotational speed signal OT Cylinder top dead center rK Relative fuel mass rKroh Relative relative fuel mass rl Relative air charge ti Fuel signal UBatt Voltage signal (battery signal)
v Valve adjustment signal wdks Throttle valve signal (control signal for air supply control device)
zw ignition angle zwmi optimum ignition angle (ignition angle for minimizing rotational speed change)
zwopt optimum ignition angle (for actual lam-ist)
zwopt-lam1 Optimum ignition angle (for λ = 1)
zws ignition signal

Claims (13)

内燃機関(10)の吸気領域(11)内に給気調節装置(13、20)が配置され、内燃機関(10)に、点火角(zw)が可変の点火装置(19)が設けられ、内燃機関(10)の空気/燃料混合物のλ目標値(lam−soll)を設定するためにλ制御器またはλ操作手段(31)が設けられている、内燃機関(10)の運転方法において、
内燃機関(10)の少なくとも1つの操作変数(zws、wdks、v)が実際に存在する燃焼室λ(lam−ist)の関数として直接調節されること、
を特徴とする内燃機関の運転方法。
An air supply control device (13, 20) is disposed in the intake region (11) of the internal combustion engine (10), and an ignition device (19) having a variable ignition angle (zw) is provided in the internal combustion engine (10). In a method of operating an internal combustion engine (10), wherein a λ controller or λ operating means (31) is provided to set a λ target value (lam-soll) of the air / fuel mixture of the internal combustion engine (10),
At least one operating variable (zws, wdks, v) of the internal combustion engine (10) is directly adjusted as a function of the combustion chamber λ (lam-ist) that actually exists;
An operating method of an internal combustion engine characterized by the above.
燃焼室λ(lam−ist)が変化したとき、内燃機関(10)の効率を最適にするように操作変数(zws、wdks、v)が決定されることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の運転方法。   The operating variables (zws, wdks, v) are determined so as to optimize the efficiency of the internal combustion engine (10) when the combustion chamber λ (lam-ist) changes. A method for operating an internal combustion engine. 燃焼室λ(lam−ist)が変化したとき、内燃機関(10)から供給されるトルク(mi)の変化を最小にするように操作変数(zws、wdks、v)が決定されることを特徴とする請求項1に記載の運転方法。   When the combustion chamber λ (lam-ist) changes, the manipulated variables (zws, wdks, v) are determined so as to minimize the change in the torque (mi) supplied from the internal combustion engine (10). The operation method according to claim 1. 効率を最適化するように所定のトルク目標値(mi−soll)を変換するために必要となるであろうよりも多量の空気が内燃機関(10)に供給されるように、給気調節装置(13、20)が調節されることにより、トルク余裕が形成されることを特徴とする請求項3に記載の運転方法。   A charge regulator so that more air is supplied to the internal combustion engine (10) than would be required to convert a given torque target (mi-soll) to optimize efficiency. The operating method according to claim 3, wherein a torque margin is formed by adjusting (13, 20). 燃焼室λ(lam−ist)が計算されることを特徴とする請求項1に記載の運転方法。   The operating method according to claim 1, characterized in that the combustion chamber λ (lam-ist) is calculated. 前記操作変数として、点火装置(19)の点火信号(zws)が、燃焼室λ(lam−ist)の関数として変化されることを特徴とする請求項1に記載の運転方法。   The operating method according to claim 1, characterized in that the ignition signal (zws) of the ignition device (19) is changed as a function of the combustion chamber λ (lam-ist) as the manipulated variable. 前記操作変数として、弁調節信号(v)が、燃焼室λ(lam−ist)の関数として変化されることを特徴とする請求項1に記載の運転方法。   2. The operating method according to claim 1, wherein the valve control signal (v) is changed as a function of the combustion chamber λ (lam-ist) as the manipulated variable. 前記操作変数として、絞り弁(13)の絞り弁信号(wdks)が、燃焼室λ(lam−ist)の関数として変化されることを特徴とする請求項1に記載の運転方法。   The operating method according to claim 1, characterized in that the throttle valve signal (wdks) of the throttle valve (13) is changed as a function of the combustion chamber λ (lam-ist) as the manipulated variable. 内燃機関(10)が最適効率を有する最適点火角(zwopt)に対して、点火角(zw)が燃焼室λ(lam−ist)の関数として常に遅れシフトを有し、この場合、遅れシフトは、燃焼室λ(lam−ist)の低下と共により大きくなることを特徴とする請求項6に記載の運転方法。   With respect to the optimum ignition angle (zwopt) at which the internal combustion engine (10) has the optimum efficiency, the ignition angle (zw) always has a delay shift as a function of the combustion chamber λ (lam-ist), in which case the delay shift is The operation method according to claim 6, wherein the operation method becomes larger as the combustion chamber λ (lam-ist) decreases. 内燃機関(10)の少なくとも1つの運転特性変数(n、mi)または運転状態(アイドリング)の関数として、それぞれの運転方式が選択されることを特徴とする請求項2または3に記載の運転方法。   4. The operating method according to claim 2, wherein each operating mode is selected as a function of at least one operating characteristic variable (n, mi) or operating state (idling) of the internal combustion engine (10). . 内燃機関(10)のアイドリングにおいては、内燃機関(10)から供給されるトルク(mi)の変化を最小にすることが優先されることを特徴とする請求項10に記載の運転方法。   11. The operating method according to claim 10, wherein in idling the internal combustion engine (10), priority is given to minimizing a change in the torque (mi) supplied from the internal combustion engine (10). 請求項1ないし11のいずれかに記載の運転方法を実施するための少なくとも1つの制御装置(17)を備えたことを特徴とする内燃機関の運転装置。   12. An operating device for an internal combustion engine comprising at least one control device (17) for carrying out the operating method according to claim 1. 制御装置(17)が、λ制御器またはλ操作手段(31)および点火角決定手段(60)を含むことを特徴とする請求項12に記載の運転装置。   13. The operating device according to claim 12, wherein the control device (17) includes a λ controller or λ operating means (31) and an ignition angle determining means (60).
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