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DE102006001374B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine Download PDF

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DE102006001374B4
DE102006001374B4 DE102006001374.3A DE102006001374A DE102006001374B4 DE 102006001374 B4 DE102006001374 B4 DE 102006001374B4 DE 102006001374 A DE102006001374 A DE 102006001374A DE 102006001374 B4 DE102006001374 B4 DE 102006001374B4
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Germany
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noise
internal combustion
combustion engine
variable
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Arnold Engber
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer direkt einspritzenden Brennkraftmaschine, wobei eine Regelung eine die Verbrennungslage charakterisierende Verbrennungslagegröße mittels einer ersten Stellgröße auf einen Sollwert einregelt, und bei dem ein Momentenregler (230) eine das Moment der Brennkraftmaschine charakterisierende Momentengröße mittels der ersten Stellgröße beeinflusst und ein Geräuschregler (250) das Geräusch der Brennkraftmaschine charakterisierende Geräuschgröße mittels einer zweiten Stellgröße beeinflusst.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer direkt einspritzenden Brennkraftmaschine.
  • Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine sind aus der DE 103 05 656 A1 bekannt. Bei dem dort beschriebenen Verfahren werden ausgehend von Signalen eines Körperschallsensors verschiedene Kenngrößen ermittelt, die zur Regelung der Brennkraftmaschine verwendet werden.
  • Die AT 006 753 U1 beschreibt ebenfalls ein Verfahren zum Betreiben einer Dieselbrennkraftmaschine. Dort sind zwei Regler vorgesehen. Ein erster Regler regelt den Massenumsatzpunkt MFB50 über den Einspritzzeitpunkt auf einen vorgegebenen Sollwert ein. Ein zweiter Regler regelt die maximale Druckänderung im Brennraum mittels der Abgasrückführung auf einen Sollwert ein.
  • Auch die nicht vorveröffentlichte DE 10 2004 046 086 A1 zeigt ebenfalls nur zwei Regler. Ein erster Regler 130 regelt den Massenumsatzpunkt AQ50 auf einen Sollwert ein. Hierzu wird auf das Einspritzsystem zugegriffen. Ein Luftregler 160 regelt die Luftmenge und greift hierzu auf einen Steller für die Luftmenge ein. Im Gegensatz zu unserer Erfindung greifen die beiden Regler auf unterschiedliche Stellgrößen ein.
  • Die DE 101 63 339 A1 beschreibt ein Verfahren zur Regelung eines Mehrgrößensystems eines Verbrennungsmotors. Hierbei werden Stelleingänge des Verbrennungsmotors von jeweils einem Stellsignal direkt beaufschlagt, wobei diese Stellsignale zusätzlich nicht direkt beaufschlagte Stelleingeänge indirekt beaufschlagen.
  • Die DE 197 49 817 A1 beschreibt ein Verfahren zur Ermittlung des Spritzbeginns bei einer Brennkraftmaschine. Hierzu wird das Signal eines Zylinderdrucksensors ausgewertet.
  • Bei der Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Dieselbrennkraftmaschine, werden teilhomogene und/oder homogene Brennverfahren eingesetzt, die durch eine hohe Abgasrückführrate in Kombination mit einer gegenüber der konventionellen Verbrennung modifizierten Einspritzung zur Erzielung eines großen Zündverzugs charakterisiert sind. Im Folgenden werden solche teilhomogen bzw. homogenen Brennverfahren als homogene Brennverfahren bzw. der entsprechende Betriebszustand als Homogenbetrieb bezeichnet.
  • Problematisch bei solchen homogenen Brennverfahren ist es, dass bei transienten Prozessen, wie beispielsweise bei Betriebsartumschaltungen oder Lastsprüngen innerhalb des Homogenbetriebs, unstetige Verläufe bezüglich des Motormoments und/oder des Geräusches auftreten können. Gemeinsames Kennzeichen dieser teil- bzw. homogenen Brennverfahren ist, dass gegenüber dem konventionellen Brennverfahren stark erhöhte Abgasrückführraten auftreten. Dies führt aus konstruktiven Gründen bereits beim stationären Betrieb zu zylinderindividuell unterschiedlichen Füllungszusammensetzungen. Dies haben bedingt durch Fertigungstoleranzen und Alterungserscheinungen der Injektoren und des Gesamtsystems sehr unterschiedlich ablaufenden Verbrennungen zur Folge, die wiederum zylinderindividuell sehr unterschiedliche Schadstoff- und Geräuschemissionen nach sich ziehen. Besonders problematisch ist die Stabilisierung transienter Prozesse, wie beispielsweise eines Lastsprungs, innerhalb eines homogenen Betriebsbereichs oder einer Betriebsartenumschaltung zwischen dem konventionellen Betrieb und einem Homogenbetrieb.
  • Es stellt sich die Aufgabe transiente Prozesse zu stabilisieren.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass dies wesentlich darauf beruht, dass das Luftsystem wesentlich langsamer reagiert als das Einspritzsystem. Das heißt, bei einer Veränderung eines Sollwertes reagiert das Einspritzsystem, insbesondere die Einspritzmenge und/oder der Spritzbeginn sehr schnell auf Änderungen, wo hingehend die Luftmenge nur langsam auf solche Änderungen reagiert. Tritt beispielsweise plötzlich eine zusätzliche Lastanforderung auf, so hat eine schnelle Verstellung der Kraftstoffmenge einen Luftmangel zur Folge. Dies wiederum führt zu einer späten verschleppten Verbrennung bis hin zu Verbrennungsaussetzern und somit zu einer Verringerung des abgegebenen Moments. Tritt dagegen eine Lastverminderung auf, so tritt kurzzeitig ein Luftüberschuss auf, da noch ausreichend Luft zur Verfügung steht. Dies führt zu einer frühen Verbrennung mit hohem Druckgradient und somit zu einer erhöhten Geräuschabgabe.
  • Im Wesentlichen erfolgt eine Regelung der Verbrennungslage auf einen vorgegebenen Sollwert. Eine zweite Regelung regelt das Moment der Brennkraftmaschine bzw. das Geräusch der Brennkraftmaschine auf vorgegebene Sollwerte. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass die Regler für die Momentengröße bzw. für die Geräuschgröße nicht auf eine separate Stellgröße einwirken, sondern dass deren Ausgangssignal zur Korrektur des Verbrennungslagereglers verwendet werden. Insbesondere dienen diese Ausgangsgrößen dieser beiden Regler zur Korrektur des Sollwertes, des Istwertes und/oder der Ausgangsgröße des Verbrennungslagereglers.
  • Desweiteren ist besonders vorteilhaft, wenn der Momentenregler bzw. der Geräuschregler nicht als Regelung, sondern als Steuerung ausgebildet sind. Das heißt, eine entsprechende Istgröße ist in diesem Fall nicht notwendig. Weiterhin ist vorteilhaft, wenn zumindest dem Verbrennungslageregler bzw. dem Geräuschregler eine Vorsteuerung überlagert wird. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Geräuschregler auf eine eigene Stellgröße, beispielsweise die bei der Voreinspritzung eingespritzte Kraftstoffmenge, einwirkt.
  • Weiterhin ist besonders vorteilhaft, dass die Sollwerte für die Regelung bzw. die Steuergrößen derart gefiltert werden, dass das zeitliche Verhalten des Luftsystems berücksichtigt wird. Dies bedeutet, die Sollwerte für die Regler bzw. die Vorsteuerwerte werden derart gefiltert, dass die zeitliche Trägheit des Luftsystems gegenüber dem Kraftstoffsystem berücksichtigt werden. Dabei erfolgt diese Filterung sowohl für die Sollwerte als auch für die Steuerwerte, wenn lediglich eine Steuerung erfolgt.
  • Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass der Momentenregler nicht auf die Kraftstoffmenge einwirkt, sondern lediglich das Moment indirekt über den Verbrennungslageregler und dessen Stellgröße verändert. Der Geräuschregler wirkt direkt über seine eigene Stellgröße, wie beispielsweise die Voreinspritzmenge und/oder indirekt über den Verbrennungslageregelkreis auf das Geräusch ein.
  • In 1 sind wesentliche Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Blockdiagramm dargestellt. Eine Brennkraftmaschine ist mit 100 und eine Steuereinheit mit 110 bezeichnet. Die Steuereinheit 110 beinhaltet eine erste Ausgabe 120, die ein Stellelement 150 mit einer ersten Steuergröße ABMI beaufschlagt. Ferner beinhaltet die Steuereinheit 110 eine zweite Ausgabe 122, die das Stellelement 150 mit einer zweiten Steuergröße QMI beaufschlagt. Desweiteren beinhaltet die Steuereinheit 110 eine dritte Ausgabe 124, die eine dritte Steuergröße QPI zur Beaufschlagung des Stellelements 150 vorgibt.
  • Bei der ersten Steuergröße ABMI handelt es sich beispielsweise um den Ansteuerbeginn einer Haupteinspritzung, bei der zweiten Steuergröße QMI um die bei der Haupteinspritzung zugemessene Kraftstoffmenge und bei der dritten Steuergröße QPI handelt es sich um die bei der Voreinspritzung zugemessene Kraftstoffmenge. Mit diesen Größen wird das Stellelement 150 beaufschlagt. Das Stellelement 150 ist vorzugsweise als magnetventilgesteuerter oder als piezogesteuerter Injektor ausgebildet. Abhängig von der Steuergröße, mit dem das Stellelement beaufschlagt wird, misst das Stellelement zum gewünschten Zeitpunkt ABMI die gewünschte Kraftstoffmenge QMI zu. Vorzugsweise ist das Stellelement hierzu mit einer Endstufe ausgestattet, die vorzugsweise Teil der Steuereinheit 110 ist. Abhängig von den Steuergrößen bestimmt diese Endstufe entsprechende Ansteuersignale zur Beaufschlagung des Stellelements, das heißt des Piezoaktors bzw. des Magnetventils. Das Stellelement 150 ist dabei an der Brennkraftmascbine zugeordnet und misst dieser die entsprechende Kraftstoffmenge zu.
  • Desweiteren umfasst die Steuereinheit 110 eine erste Auswertung 130, eine zweite Auswertung 132 und eine dritte Auswertung 134. In der ersten Auswertung wird das Ausgangssignal FP eines Sensors zugeleitet, der den Fahrerwunsch signalisiert. Die zweite Auswertung 132 verarbeitet ein Signal N, das den Betriebszustand der Brennkraftmaschine charakterisiert. Hierzu wird beispielsweise die Drehzahl N der Brennkraftmaschine ausgewertet. Die Drehzahl N wird mittels eines zweiten Sensors 142, der an der Brennkraftmaschine angeordnet ist, erfasst. Eine dritte Auswertung 134 wertet das Signal BP eines ersten Sensors 140 aus, das dem Brennraumdruck entspricht. Die Sensoren 140 und 142 sind vorzugsweise an der Brennkraftmaschine angeordnet.
  • Neben diesen Sensoren und diesen Steuergrößen können auch noch weitere Sensoren und/oder Steuergrößen vorgesehen sein. Desweiteren können verschiedene Sensorsignale und/oder Steuergrößen durch andere Steuergrößen und/oder andere Sensorsignale ersetzt werden. Beispielsweise kann anstelle eines Brennraumdrucksensors ein Sensor verwendet werden, der die Körperschallemissionen der Verbrennungen aufnimmt.
  • Ausgehend von den Eingangsgrößen, wie insbesondere dem Fahrerwunsch und/oder der Drehzahl N der Brennkraftmaschine berechnet die Steuereinheit 110 die einzuspritzende Kraftstoffmenge QMI für die Haupteinspritzung. Diese bestimmt im Wesentlichen das von der Brennkraftmaschine zur Verfügung gestellte Drehmoment. Diese Größe gelangt über die Ausgabe 122 zu dem Stellelement 150, das die entsprechende Kraftstoffmenge der Brennkraftmascbine zumisst. Desweiteren wird, ausgehend von verschiedenen Signalen wie beispielsweise dem Brennraumdruck, die Lage der Verbrennung und die Geräuschemission ermittelt. Ausgehend von diesen Größen ermittelt die Steuereinheit 110 verschiedene Steuergrößen zur Beeinflussung der Geräuschemission und/oder der Verbrennungslage. Diese Ermittlung dieser Größen ist in 2 detailiert dargestellt.
  • Die bereits in 1 beschriebenen Größen sind in 2 mit entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet. Eine erste Sollwertvorgabe 200 berechnet, ausgehend von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine, wie beispielsweise der Drehzahl N und dem Fahrerwunsch FP einen Sollwert LS für die Verbrennungslage der Haupteinspritzung. Der Sollwert LS gelangt über eine Filterung 205 zu einem Verknüpfungspunkt 206. Das Ausgangssignal des Verknüpfungspunktes 206 gelangt über einen Verknüpfungspunkt 208 zu einem Lageregler 210. Am zweiten Eingang des Verknüpfungspunktes 208 liegt der Istwert L für die Verbrennungslage an. Dieser wird von der dritten Auswertung 134 bereitgestellt. Die dritte Auswertung berechnet den Istwert für die Verbrennungslage, vorzugsweise ausgehend von dem Brennraumdrucksignal BP, das der erste Sensor 140 bereitstellt. Das Ausgangssignal des Lagereglers 210 gelangt über einen Verknüpfungspunkt 216 zur ersten Ausgabe 120. Der Lageregler 210 stellt ein Signal, das den Ansteuerbeginn der Haupteinspritzung ABMI beeinflusst, bereit. Am zweiten Eingang des Verknüpfungspunktes 216 liegt das Ausgangssignal eines zweiten Filters 214 an. Der Filter 214 wurde mit dem Ausgangssignal einer Vorsteuerung 212 beaufschlagt. Das Ausgangssignal ABV der Vorsteuerung 212 entspricht dem Vorsteuerwert für den Ansteuerbeginn der Haupteinspritzung. Dieser Wert wird vorzugsweise, ausgehend von verschiedenen Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine und Umweltbedingungen vorgegeben.
  • In dem Verknüpfungspunkt 206 und 216 werden die Signale vorzugsweise additiv miteinander verknüpft, das heißt, die entsprechenden Signale werden miteinander addiert. Der Verknüpfungspunkt 208 ermittelt die Differenz zwischen dem Sollwert LS und dem Istwert L für die Verbrennungslage. Der Lageregler 210 gibt einen solchen Wert vor, dass sich der Istwert L dem Sollwert LS für die Verbrennungslage annähert. Als Stellgröße verwendet der Lageregler vorzugsweise den Ansteuerbeginn der Haupteinspritzung.
  • Eine zweite Sollwertvorgabe ist mit 220 bezeichnet. Diese gibt einen Sollwert PMS für das Moment, das die Brennkraftmaschine zur Verfügung stellen soll, vor. Diese Vorgabe des Sollwerts durch die Sollwertvorgabe 220 erfolgt vorzugsweise ausgehend von dem Fahrerwunsch und der Drehzahl der Brennkraftmaschine. Das Ausgangssignal PMS der zweiten Sollwertvorgabe 220 gelangt über einen dritten Filter 225 zu einem Verknüpfungspunkt 226. Am zweiten Eingang des Verknüpfungspunktes 226 liegt der Istwert PMI für das abgegebene Moment an. Vorzugsweise wird der Istwert PMI für das Moment ebenfalls von der Auswertung 134 vorgegeben. Das heißt, das Moment wird ebenfalls, ausgehend von dem Brennraumdrucksignal des ersten Sensors 140 ermittelt. Mit dem Ausgangssignal des Verknüpfungspunktes 226, das der Abweichung zwischen dem Soll- und Istwert entspricht, wird ein Momentenregler 230 beaufschlagt. Dieser wiederum beaufschlagt den Verknüpfungspunkt 206 mit einem entsprechenden Signal, das derart ausgebildet ist, dass sich der Istwert dem Sollwert annähert.
  • Ausgehend von dem tatsächlichen Moment und dem gefilterten Sollwert für das Moment berechnet der Regler 230 einen Korrekturwert für den Sollwert der Verbrennungslage. Das heißt, der Momentenregler 230 beeinflusst das Moment der Brennkraftmaschine lediglich über die Verbrennungslage. Alternativ und/oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass der Momentenregler 230 auf den Istwert, oder die Regelabweichung, das heißt das Ausgangssignal des Verknüpfungspunktes 208, oder auf das Ausgangssignal des Reglers 210 eingreift. Beispielsweise kann auch vorgesehen sein, dass der Momentenregler ein Korrekturwert für den Ansteuerbeginn der Haupteinspritzung vorgibt, der im Verknüpfungspunkt 216 dem Ausgangssignal des Lagereglers 210 überlagert wird.
  • Mit 240 ist eine dritte Sollwertvorgabe bezeichnet, die ausgehend von dem Fahrerwunsch FP und der Drehzahl N einen Sollwert GS für die Geräuschemission vorgibt. Dieser Sollwert GS gelangt über einen vierten Filter 245 zu einem Verknüpfungspunkt 246. Am zweiten Eingang des Verknüpfungspunktes 246 liegt der Istwert G für die Geräuschemission. Dieser Istwert G für die Geräuschemission wird vorzugsweise ebenfalls von der dritten Auswertung 134 bereitgestellt. Mit dem Ausgangssignal des Verknüpfungspunktes 246, das der Regelabweichung, das heißt der Differenz zwischen Soll- und Istwert für die Geräuschemission entspricht, wird der Geräuschregler 250 beaufschlagt. Dieses Ausgangssignal QPIR gelangt über ein Anpassungselement 260 zu dem Verknüpfungspunkt 216. Desweiteren gelangt das Ausgangssignal des Geräuschreglers über einen Verknüpfungspunkt 256 zur Ausgabe 142. Am zweiten Eingang des Verknüpfungspunktes 256 liegt das Ausgangssignal eines fünften Filters 254, an dessen Eingang das Signal QPIV liegt. Das Signal QPIV wird von einer Geräuschvorsteuerung 252 bereitgestellt. Diese Geräuschvorsteuerung gibt abhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine ein Signal QPIR vor, das der bei der Voreinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffmenge entspricht. Im Verknüpfungspunkt 256 werden das Vorsteuersignal und das Ausgangssignal des Geräuschreglers 250 vorzugsweise additiv überlagert. Desweiteren greift der Geräuschregler über einen Verknüpfungspunkt auf den Ansteuerbeginn der Haupteinspritzung ein.
  • Erfindungsgemäß ist ein Verbrennungslageregler vorgesehen, der abhängig von der Differenz zwischen einem Soll- und einem Istwert für die Verbrennungslage ein Signal zur Beeinflussung des Ansteuerbeginns der Haupteinspritzung vorgibt. Desweiteren sind ein Momenten- und ein Geräuschregler vorgesehen, die den Istwert für das Geräusch bzw. das Moment auf einen vorgegebenen Sollwert einregeln. Dabei korrigieren diese beiden Regler den Verbrennungslageregler derart, dass sie auf den Sollwert und/oder auf die Stellgröße des Verbrennungslagereglers 210 eingreifen. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Momentenregler lediglich über den Verbrennungslageregler eingreift. Der Geräuschregler ist derart ausgebildet, dass er auch auf die Voreinspritzmenge eingreifen kann, d. h. der Geräuschregler greift über den Verbrennungslageregler und/oder über die Voreinspritzmenge auf das Geräusch ein. Für diese Kombination der drei Regler ist eine genaue Steuerung der Brennkraftmaschine auch in dynamischen Betriebszuständen möglich.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Geräuschregler auf andere Stellgrößen eingreift, die einen Einfluss auf die Geräuschemissionen der Brennkraftmaschine besitzen. Eine solche Größe ist beispielsweise die Abgasrückführung. Das heißt der Geräuschregler gibt eine Größe vor, die auf den Anteil an rückgeführtem Abgas einwirkt. Dies bedeutet die Ausgabe 124 gibt eine Steuergröße für das Luftsystem der Brennkraftmaschine vor. Bzw. die Ausgabe 124 gibt einen Korrekturwert zur Korrektur der Steuergröße des Luftsystems vor. Dies bedeutet der Geräuschregler greift alternativ oder ergänzend zur Voreinspritzmenge auch auf andere Stellgrößen, insbesondere des Luftsystems ein, wie vorzugsweise die Abgasrückführrate.
  • Einen wesentlichen Aspekt stellt die weitgehende Entkopplung der Einflussgrößen dar. Über den Eingriff auf die Verbrennungslage wird das Moment stabilisiert und über den Eingriff auf die Voreinspritzmenge und/oder andere Steuergrößen wird das Geräusch stabilisiert. Der Quereinfluss der Voreinspritzmenge auf die Verbrennungslage wird durch die Korrektur 260 gemildert.
  • Die Wirkung der Verschiebung der Verbrennungslage besteht im Wesentlichen darin, dass der schlechte Wirkungsgrad einer sehr späten, verschleppten Verbrennung vermieden und somit das Moment stabilisiert wird. Die Korrektur der Voreinspritzmenge hingegen wirkt sich vor allem auf den Druckgradienten und damit stark auf die Geräuschdynamik aus. Bei einer vereinfachten Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass der Eingriff auf die Verbrennungslage, d. h. auf den Beginn der Haupteinspritzung oder lediglich durch den Eingriff auf die Einspritzmenge der Voreinspritzung. Das heißt, es kann auch vorgesehen sein, das der Momentenregler auf die Voreinspritzmenge eingreift.
  • Einen wesentlichen Beitrag zur Lösung der Aufgabe, dass die Regelung in dynamischen Zuständen stabilisiert wird, wird durch die Filtermittel 205, 214, 225, 245 und/oder 254 realisiert. Diese Filtermittel beinhalten vorzugsweise Filter erster oder zweiter Ordnung. Diese dynamischen Eigenschaften der Filter entsprechen im Wesentlichen der Dynamik des Luftsystems. Das heißt, die Filter passen die entsprechenden Sollwerte bzw. Vorsteuerwerte an das dynamische Verhalten des Luftsystems an. Dies ist deshalb besonders vorteilhaft, da Unstetigkeiten im Moment oder Geräusch im Wesentlichen durch das im Vergleich zum Einspritzsystem verzögerte Verhalte des Luftsystems resultieren.
  • Der Istwert PMI für das mittlere induzierte Moment kann ausgehend von verschiedenen Größen von der Auswertung 134 vorgegeben werden. Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform erfolgt die Vorgabe ausgehend von einem Brennraumdrucksensor 140. Dieser Brennraumdrucksensor erfasst den Druck in einem oder mehreren der Zylinder der Brennkraftmaschine. Anstelle dieser Größe können auch andere Größen verwendet werden. Insbesondere kann die Amplitude, der Ladedruck und/oder schubkorrigierten Zündfrequenzschwingungen verwendet werden. Die entsprechende Größe wird dann, ausgehend von der Drehzahl N berechnet.
  • Der Istwert G für die Geräuschemission kann ebenfalls ausgehend von unterschiedlichen Eingangsgrößen und unterschiedlichen Verfahren bereitgestellt werden. So können, ausgehend von dem Brennraumdruck gemäß unterschiedlichen Verfahren unterschiedliche Merkmale gewonnen werden, die als Istwert für die Geräuschemission verwendet werden können. Desweiteren können Merkmale, ausgehend von anderen Größen, wie beispielsweise eines Körperschallsensors, die Berechnung der Merkmale, die die Geräuschemission charakterisieren, verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Istwert, ausgehend von mehreren Kenngrößen, ermittelt wird. Dies bedeutet, die in 1 und 2 dargestellte Ausführungsform ist lediglich als Ausführungsform zu betrachten, bei der die Istwertermittlung auch ausgehend von anderen, nicht dargestellten Größen erfolgen kann. Die dargestellten Größen sind lediglich als Beispiele anzusehen. Entsprechendes gilt auch für die Steuergrößen. So kann der Lageregler bzw. der Geräuschregler auch auf andere Steuergrößen, die die Verbrennungslage bzw. die Geräuschemission beeinflussen eingreifen.
  • Ferner kann alternativ zu einer Reglerstruktur gemäß 2 auch eine Adaption durchgeführt werden. Bei einer solchen additiven Regelung wird erst nach dem Übergang eines dynamischen Prozesses die Stetigkeit bewertet, wobei anschließend eine betriebspunkt- und/oder betriebsartenabhängige Adaption der Parameter der Filter erfolgt. Das heißt, der Lageregler 210, der Momentenregler 230 und/oder der Geräuschregler 250 greifen auf die entsprechenden Filtermittel ein. So ist beispielsweise vorgesehen, dass der Geräuschregler 250 auf das fünfte Filtermittel 254 derart einwirkt, dass beim nächsten dynamischen Vorgang der Sollwert und der Istwert für die Geräuschemission übereinstimmen. Das heißt, der Geräuschregler 250 greift lediglich und/oder alternativ auf das Filtermittel 254 ein. Das Filtermittel 254 korrigiert dann den Vorsteuerwert QPIV derart, dass der Soll- und Istwert nahezu übereinstimmen. In diesem Fall kann der Eingriff des Geräuschreglers 255 über den Verknüpfungspunkt 256 bzw. über den Verknüpfungspunkt 260 entfallen. Entsprechendes gilt auch für den Lageregler. Das heißt, der Lageregler 210 bzw. der Momentenregler 225 beeinflussen das Übertragungsverhalten des zweiten Filters 214 derart, dass der Sollwert und der Istwert für die Verbrennungslage bzw. das Moment in Übereinstimmung gebracht werden.
  • In 3 sind verschiedene Signale über der Zeit aufgetragen. Ein erster Zeitpunkt T0 liegt vor, wenn sich ein Betriebszustand ändert. In Figur A ist der Sollwert für die Luftmenge MLS, in Figur B der Istwert MLI für die Luftmenge aufgetragen. In 3c ist der Beginn der Ansteuerung der Haupteinspritzung ABMI, in Figur D die Menge QPI der Voreinspritzung, in Figur E der Raildruck PR, in Figur F der Sollwert LS der Verbrennungslage und in Figur G ein Freigabesignal FG aufgetragen. Wenn sich zum Zeitpunkt T0 der Sollwert MLS für die Luftmenge ändert, so geht der Istwert MLE für die Luftmenge aufgrund der Dynamik des Luftsystems erst verzögert auf seinen neuen Wert über. Dieser neue Wert wird zum Zeitpunkt T1 erreicht. In den folgenden Figuren sind die Verläufe des entsprechenden Signals ohne Filterung gestrichelt und mit der erfindungsgemäßen Filterung mit einer durchgezogenen Linie dargestellt. Der Verlauf ist dabei beispielhaft gewählt, es können sich durchaus auch andere Verläufe einstellen. Das heißt, der Wert für den Ansteuerbeginn der Haupteinspritzung und der Wert für die Menge der Voreinspritzung gehen nicht abrupt von dem alten auf den neuen Wert, sondern gemäß einer vorgegebenen gefilterten Funktion auf den neuen Wert über. in der Figur ist dabei ein linearer Übergang dargestellt. Es kann durchaus auch ein anderer Übergangswert vorgesehen sein. Nach Abschluss des Vorgangs, wenn alle Werte wieder auf ihrem stabilen Wert sind, wird zum Zeitpunkt T3 das Freigabesignal für die Adaption ausgegeben.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer direkt einspritzenden Brennkraftmaschine, wobei eine Regelung eine die Verbrennungslage charakterisierende Verbrennungslagegröße mittels einer ersten Stellgröße auf einen Sollwert einregelt, und bei dem ein Momentenregler (230) eine das Moment der Brennkraftmaschine charakterisierende Momentengröße mittels der ersten Stellgröße beeinflusst und ein Geräuschregler (250) das Geräusch der Brennkraftmaschine charakterisierende Geräuschgröße mittels einer zweiten Stellgröße beeinflusst.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuergröße, die das Moment beeinflusst, auf die Regelung der Verbrennungslagegröße einwirkt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Steuergröße, die das Moment beeinflusst, der Sollwert für die Verbrennungslage korrigiert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuergröße, die das Geräusch beeinflusst, auf die Regelung der Verbrennungslagegröße einwirkt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Steuergröße, die das Geräusch beeinflusst, die Steuergröße für die Verbrennungslagegröße korrigiert wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Steuergröße, die das Geräusch beeinflusst, eine das Geräusch der Verbrennungskraftmaschine beeinflussende Stellgröße angesteuert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Regler eine Vorsteuerung überlagert wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollwerte und/oder die Steuergrößen derart gefiltert werden, dass das zeitliche Verhalten des Luftsystems berücksichtigt wird.
  9. Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine, einer direkt einspritzenden Brennkraftmaschine, die dazu eingerichtet ist, mit einer Regelung, die eine die Verbrennungslage charakterisierende Verbrennungslagegröße mittels einer ersten Stellgröße auf einen Sollwert einzuregeln, mit einem Momentenregler eine das Moment der Brennkraftmaschine charakterisierende Momentengröße mittels der ersten Stellgröße zu beeinflussen und mit einem Geräuschregler eine das Geräusch der Brennkraftmaschine charakterisierende Geräuschgröße mittels einer zweiten Stellgröße zu beeinflussen.
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