AT6293U1

Method of regulating or controlling internal combustion engine during cyclic working process

Abstract

The invention relates to a method for regulating or controlling a in a cycle (20; 30) operating the internal combustion engine (1) with internal combustion using a calculation model, wherein the cycle (20; 30) or portions of the cycle (20; 30) the internal combustion engine (1) into individual sub-processes (21 to 28; 31 to 38) is divided or be and the operating condition within each sub-process (21 to 28; 31 to 38) is determined based on measured values, stored and / or applied data, to determine control parameters for the operation of the internal combustion engine. The calculation models for the individual sub-processes (21 to 28; 31 to 38) will at least partially different assumptions and / or have different simplifications. The temporal boundaries of the sub-processes (21 to 28; 31 to 38) are at least partly calculated as a function of at least one variable engine operating parameters. This can be very simple, fast and accurate enough, the operating state of the internal combustion engine (1) are determined to win also available in series production ECUs control variables can, which are for regulating or controlling the internal combustion engine (1) is suitable.

AT6293U1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 3

Term

Term ended

Expired 5 December 2022, 3.8 years ago.

  1. Priority and filed
  2. Granted
  3. Expired
  4. Today

26 claims: 1 independent, 25 dependent

  1. 1
    ANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Regelung bzw. Steuerung einer in einem Kreisprozess (20;30) arbeitenden Brennkraftmaschine (1) mit innerer Verbrennung unter Verwendung eines Berechnungsmodells, bei dem der Kreisprozess (20;30) oder Abschnitte des Kreisprozesses (20;30) der Brennkraftmaschine (1) in einzelne Teilprozesse (21 bis 28;31 bis 38) unterteilt wird bzw. werden und der Betriebszustand innerhalb jedes Teilprozesses (21 bis 28;31 bis 38) anhand von Messwerten, gespeicherten und/oder applizierten Daten bestimmt wird, um Steuergrößen für den Betrieb der Brennkraftmaschine zu ermitteln, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungsmodelle für die einzelnen Teilprozesse (21 bis 28;31 bis 38) von zumindest teilweise unterschiedlichen Annahmen ausgehen und/oder unterschiedliche Vereinfachungen aufweisen und dass die zeitlichen Grenzen der Teilprozesse (21 bis 28;31 bis 38) zumindest teilweise in Abhängigkeit von zumindest einem variablen Motorbetriebsparameter berechnet werden.
  2. 2
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Berechnungsmodelle für die einzelnen Teilprozesse (21 bis 28;31 bis 38) von einem Anfangszustand ausgehen und während der Dauer des Teiiprozesses Berechnungsgrößen algebraisch in einem Schritt berechnen.
  3. 3
    Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Grenze von zumindest einem Teilprozess (22 bis 28;34 bis 38) durch die Stellung der Ein- und/oder Auslassventile (7, 8) definiert wird.
  4. 4
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilprozess (21;31, 32 33) durch den vorzugsweise vollständigen Öffnungszustand der Ein- und Auslassventile (7, 8) definiert wird.
  5. 5
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Grenze von zumindest einem Teilprozess (28, 21;38, 31, 32, 33) durch den Beginn des Verbrennungsvorganges (B;B x , B 2 ) oder durch den Zündvorgang des Kraftstoffes definiert wird.
  6. 6
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Grenze von zumindest einem Teilprozess (28, 21;38, 31, 32, 33) durch das Ende des Verbrennungsvorganges (B;B lz B 2 ) definiert wird. AT 006 293 Ul
  7. 7
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilprozess (21;31, 32 33) durch zumindest einen Verbrennungsvorgang (B;Bi, B i2 , B 2 ) definiert wird.
  8. 8
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilprozess durch die Bewegungsrichtung des Kolbens (3) definiert wird.
  9. 9
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Grenze von zumindest einem Teilprozess durch den oberen oder unteren Totpunkt des Kolbens (3) definiert wird.
  10. 10
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilprozess (28;38) durch den Kompressionsvorgang (C) des im Zylinder (2) eingeschlossenen Gases definiert wird.
  11. 11
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilprozess (22;34) durch den Expansionsvorgang (E) des im Zylinder (2) eingeschlossenen Gases definiert wird.
  12. 12
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung der Berechnungsgrößen jedes Teilprozesses (21 bis 28;31 bis 38) in Echtzeit durchgeführt wird.
  13. 13
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebszustand am Ende eines Teilprozesses (21 bis 28;31 bis 38) als Anfangsbedingung für die Berechnungen des nächsten Teilprozesses (21 bis 28;31 bis 38) herangezogen wird.
  14. 14
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Betriebszustand durch zumindest eine Größe aus der Gruppe Drehmoment, Massenstrom (m cy i), Beladungszustand der Zylinder (2), Energieinhalt des Abgases und Wandwärmestrom (Q* wa ii) zumindest eines Zylinders (2) definiert wird.
  15. 15
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Motorbetriebsparameter zumindest eine Betriebsgröße aus der Gruppe Einlassdruck (p L ), Einiasstemperatur (T L ) und Zusammensetzung des Gases im Saugrohr (12) erfasst wird. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass als Motorbetriebsparameter zumindest eine Betriebsgröße aus der Gruppe Abgasdruck (p A ), Abgastemperatur (T A ) und Zusammensetzung des Abgases im Abgaskrümmer erfasst wird. AT 006 293 Ul
  16. 16
    17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass als Motorbetriebsparameter zumindest ein Parameter des Ventiltriebes, und zwar die Steuerzeiten der Einlass- und/oder Auslassventile (7, 8) und/oder der effektive Strömungsquerschnitt der Einlass- und/oder Auslassventile (7, 8), erfasst wird.
  17. 17
    18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass als Motorbetriebsparameter zumindest ein Parameter der Verbrennung, und zwar die Einspritzsteuerzeiten und/oder der Zündzeitpunkt und/oder die eingespritzte Kraftstoffmenge, erfasst wird.
  18. 18
    19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass als Motorbetriebsparameter die Drehzahl (n) und/oder die Zylinderwandtemperatur (Tw) ermittelt wird.
  19. 19
    20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Motorbetriebsparameter analytisch bestimmt wird.
  20. 20
    21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Motorbetriebsparameter messtechnisch bestimmt wird.
  21. 21
    22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Motorbetriebsparameter analytisch und messtechnisch bestimmt wird und dass berechnete und gemessene Werte abgeglichen werden.
  22. 22
    23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Motorbetriebsparameter aus der Gruppe Massenstrom (m cy i), Zylinderdruck (Pcyi), Luft-Kraftstoffverhältnis und Drehmoment analytisch und messtechnisch bestimmt wird.
  23. 23
    24. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die effektiven Strömungsquerschnitte der Ein- und/oder Auslassventile (7, 8) durch rechteckförmige oder treppenförmige Kurven angenähert werden.
  24. 24
    25. Verfahren nach Anspruch 17 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die effektiven Strömungsquerschnitte der Ein- und/oder Auslassventile (7, 8) durch einen mittleren Strömungsquerschnitt angenähert werden.
  25. 25
    26. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass für die Herleitung der Gleichungen (7, 10) für die Berechnungsgrößen die effektive Kolbengeschwindigkeit in zumindest einem Teilprozess durch eine mittlere Kolbengeschwindigkeit angenähert wird. AT 006 293 Ul
  26. 26
    27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Annahme der mittleren Kolbengeschwindigkeit entstehende Fehler bei der Lösung der Gleichungen (7, 10) der Berechnungsgrößen kompensiert wird.
Independent claims26