DE10327563A1

DE10327563A1 - Method for operating an internal combustion engine

Info

Publication number: DE10327563A1
Application number: DE10327563A
Authority: DE
Inventors: Martin Streib
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-06-18
Filing date: 2003-06-18
Publication date: 2005-01-05
Also published as: SE526082C2; SE0401360D0; SE0401360L; FR2856433A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1) vorgeschlagen, das eine schnelle und bessere Leerlaufregelung ermöglicht. Dabei wird eine Motordrehzahl segmentweise in einem Kurbelwellenwinkelbereich zwischen zwei vorgegebenen Betriebspunkten von hintereinander zündenden Zylindern (5, 10, 15, 20) ermittelt. Der Kurbelwellenwinkelbereich wird in mehrere Teilsegmente aufgeteilt. In jedem dieser Teilsegmente wird ein Wert für die Motordrehzahl ermittelt.A method is proposed for operating an internal combustion engine (1), which enables fast and better idle control. In this case, an engine speed is determined in segments in a crankshaft angle range between two predetermined operating points of cylinders igniting one behind the other (5, 10, 15, 20). The crankshaft angle range is divided into several subsegments. In each of these sub-segments, a value for the engine speed is determined.

Description

Stand der TechnikState of technology

Die Erfindung geht von einem Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruch aus.The The invention relates to a method for operating an internal combustion engine according to the type of the main claim.

Es ist bereits bekannt, eine Motordrehzahl einer Brennkraftmaschine segmentweise in einem Kurbelwellenwinkelbereich zwischen zwei vorgegebenen Betriebspunkten von hintereinander zündenden Zylindern zu ermitteln. Als ein Segment wird dabei der Kurbelwellenwinkelbereich zwischen zwei oberen Zündtotpunkten von hintereinander zündenden Zylindern bezeichnet. Die Größe eines Segment beträgt folglich bei einem Vier-Zylinder-Motor (Vier-Takter) 180 Grad, bei einem Sechs-Zylinder-Motor (Vier-Takter) 120 Grad und bei einem Acht-Zylinder-Motor (Vier-Takter) 90 Grad. Insbesondere im Leerlauf, wo die Motordrehzahl niedrig ist, wird für ein Segment eine relativ lange Zeit benötigt. Bei einem Vier-Zylinder-Motor und 600 Umdrehungen pro Minute im Leerlauf sind dies zum Beispiel 50ms. Das bedeutet, dass die Erkennung von Drehzahländerungen und die Möglichkeit, mit dem Leerlaufregler korrigierend einzugreifen, mit einer relativ großen Totzeit behaftet ist. Dies kann dazu führen, dass der Motor bei einer unerwarteten Belastung im Leerlauf stark in der Drehzahl einbricht oder gar ausgeht. Bei einem Drehzahleinbruch wird diese Totzeit natürlich noch größer als die oben beispielhaft angegebenen 50ms, obwohl der Leerlaufregler ja gerade in diesem Fall schneller reagieren sollte.It is already known, an engine speed of an internal combustion engine segment by segment in a crankshaft angle range between two predetermined To determine operating points of successively igniting cylinders. As a segment while the crankshaft angle range between two upper ignition dead centers of consecutively igniting cylinders designated. The size of a Segment is consequently with a four-cylinder engine (Four-stroke) 180 degrees, with a six-cylinder engine (four-stroke) 120 degrees and with an eight-cylinder engine (four-stroke) 90 degrees. Especially at idle, where the engine speed is low for a segment needed a relatively long time. In a four-cylinder engine and 600 rpm in the Idle, these are for example 50ms. That means the detection of speed changes and the possibility with the idle controller corrective intervention, with a relative huge Dead time is afflicted. This can cause the engine to fail unexpected load at idle severely breaks in speed or even out. At a speed drop, this dead time Naturally even bigger than the 50ms exemplified above, although the idle controller yes in this case should react faster.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, dass der Kurbelwellenwinkelbereich in mehrere Teilsegmente aufgeteilt wird und dass in jedem dieser Teilsegmente ein Wert für die Motordrehzal ermittelt wird. Auf diese Weise wird die Motordrehzahl mehrmals pro Segment berechnet, so dass Drehzahleinbrüche schneller und besser ausgeregelt werden können.The inventive method for operating an internal combustion engine with the features of the main claim has in contrast the advantage that the crankshaft angle range in several sub-segments is divided and that in each of these sub-segments, a value for the engine speed is determined. In this way, the engine speed is several times calculated per segment, so that speed reductions faster and better regulated can be.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich.By in the subclaims listed activities are advantageous developments and improvements of the main claim specified method possible.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn für die Teilsegmente jeweils ein Quotient aus der mittleren Motordrehzahl über das gesamte Segment und dem für das jeweilige Teilsegment ermittelten Drehzahlwert gebildet wird und wenn dieser Quotient über mehrere Segmente hinweg gelernt wird. Auf diese Weise lassen sich die natürlichen periodischen Schwankungen der Motordrehzahl über einem Segment herausrechnen, sodass nur echte Drehzahleinbrüche zu einem Eingriff der Leerlaufregelung führen können.Especially it is advantageous if for the sub-segments each have a quotient of the average engine speed over the entire segment and that for the respective sub-segment determined speed value is formed and if that quotient over is learned over several segments. That way you can the natural ones calculate periodic fluctuations in engine speed over a segment, so only real speed drops can lead to an intervention of the idle control.

Vorteil ist es dabei, dass für mindestens eines der Teilsegmente der für dieses Teilsegment aktuell ermittelte Drehzahlwert mit dem für dieses Teilsegment gelernten Quotienten multipliziert und das Produkt mit einer vorgegebenen Solldrehzahl verglichen wird. Auf diese Weise lässt sich eine Drehzahlregelung besonders einfach auf der Grundlage der in den einzelnen Teilsegmenten ermittelten Drehzahlwert unter Herausrechnen der natürlichen periodischen Schwankungen der Motordrehzahl im jeweiligen Segment durchführen.advantage is it there for that at least one of the sub-segments of the current for this sub-segment determined speed value with the learned for this sub-segment Quotients multiplied and the product with a predetermined Target speed is compared. In this way, a speed control can be particularly simple based on the in the individual subsegments determined speed value taking out the natural periodic fluctuations of the engine speed in the respective segment carry out.

Weiterhin von Vorteil ist es, wenn die Abweichung des Produktes von der Solldrehzahl nur dann reduziert wird, wenn der für das mindestens eine Teilsegment ermittelte aktuelle Drehzahlwert um mehr als einen vorgegebenen Wert von dem für dieses Teilsegment erwarteten Drehzahlwert abweicht und wenn ansonsten die Abweichung der über jeweils ein gesamtes Segment gemittelten Motordrehzahl von der Solldrehzahl durch die Drehzahlregelung reduziert wird. Auf diese Weise lassen sich starke Drehzahleinbrüche teilsegmentbasiert und damit schneller und besser ausregeln, wohingegen geringere Dreh zahleinbrüche konventionell auf der Basis der über jeweils ein Segment gemittelten Motordrehzahl unter geringerem Einfluss von Rauschen ausgeregelt werden können.Farther it is advantageous if the deviation of the product from the target speed is only reduced if that for the at least one sub-segment determined current speed value by more than a predetermined Value of that for deviates from this sub-segment expected speed value and if otherwise the deviation of over in each case an entire segment averaged engine speed of the target speed is reduced by the speed control. Let that way strong speed drops partly segment-based and thus faster and better, whereas lower turning rates conventionally based on the over one segment averaged engine speed under a smaller influence be controlled by noise.

Die Abweichung des für das entsprechende Teilsegment ermitelten aktuellen Drehzahlwertes von dem für dieses Teilsegment erwarteten Drehzahlwert kann besonders einfach aus der Abweichung des Produktes von der über jeweils ein gesamtes Segment gemittelten Motordrehzahl abgeleitet werden.The Deviation of for the corresponding sub-segment described the current speed value from that for This sub-segment expected speed value can be particularly easy from the deviation of the product from that over each an entire segment be derived average engine speed.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn die Drehzahlregelung bevorzugt auf einem Luftpfad der Brennkraftmaschine umgesetzt wird. Auf diese Weise kann unmittelbar nach Erkennen eines Drehzahleinbruchs über das Luftsystem bzw. den Luftpfad die Luftzufuhr erhöht werden. Somit steht zu einem früheren Zeitpunkt eine höhere Zylinderfüllung zur Verfügung und es kann zu einem früheren Zeitpunkt mehr Drehmoment aufgebaut werden. Eine wirkungsgradverschlechternde Bildung einer Momentenreserve mittels einer Zündwinkelspätziehung ist dann nur noch zumindest in reduziertem Umfang erforderlich, so dass der Kraftstoffverbrauch im Leerlauf reduziert werden kann.One Another advantage arises when the speed control preferred is implemented on an air path of the internal combustion engine. To this Way can immediately after detecting a speed drop over the Air system or the air path to increase the air supply. Thus stands to one earlier Time a higher cylinder filling to disposal and it can be an earlier one When more torque is built up. An efficiency-degrading Forming a torque reserve by means of a Zündwinkelspätziehung is then only required at least to a lesser extent, so fuel economy idle can be reduced.

Eine besonders einfache Adaption für den Quotienten aus der mittleren Motordrehzahl über ein gesamtes Segment und dem für das jeweilige Teilsegment ermittelten Drehzahlwert ergibt sich, wenn ein neuer Adaptionswert für den Quotienten aus der Summe eines mit einem ersten Faktor gewichteten vorherigen Adaptionswertes für den Quotienten und des mit einem zweiten Faktor gewichteten aktuellen Quotienten gebildet wird.A particularly simple adaptation for the quotient of the average engine speed over an entire segment and the speed value determined for the respective subsegment arises when a new adaptation value for the quotient from the Sum of a first factor weighted previous adaptation value for the quotient and the second factor weighted current quotient.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen 1 ein Blockschaltbild einer Brennkraftmaschine, 2 einen Ablaufplan für einen beispielhaften Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens und 3 ein Drehzahl-Zeit-Diagramm zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens an einem konkreten Drehzahlverlauf.DRAWING An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. Show it 1 a block diagram of an internal combustion engine, 2 a flowchart for an exemplary sequence of the method according to the invention and 3 a speed-time diagram for illustrating the method according to the invention at a specific speed curve.

Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment

In 1 kennzeichnet 1 eine Brennkraftmaschine beispielsweise eines Fahrzeugs. Die Brennkraftmaschine 1 umfasst einen Verbrennungsmotor 75, der in diesem Beispiel als Ottomotor ausgebildet ist. Der Verbrennungsmotor 75 ist in diesem Beispiel nach 1 als Vier-Zylinder-Motor ausgebildet und umfasst einen ersten Zylinder 5, einen zweiten Zylinder 10, einen dritten Zylinder 15 und einen vierten Zylinder 20. Den vier Zylindern 5, 10, 15, 20 ist über eine Luftzufuhr 30 Frischluft zugeführt, deren Strömungsrichtung durch einen Pfeil gekennzeichnet ist. In der Luftzufuhr 30 ist eine Drosselklappe 25 angeordnet, deren Öffnungsgrad von einer Steuerung 45 angesteuert wird und die dem Verbrennungsmotor 75 zugeführte Luftmenge bestimmt. Der Drosselklappe 25 Strömungsrichtung der Frischluft nachfolgend ist in der Luftzufuhr 30 ein Einspritzventil 70 angeordnet. Über das Einspritzventil 70, das ebenfalls von der Steuerung 45 hinsichtlich der Einstellung der Einspritzmenge und der Einspritzzeit angesteuert wird, wird dem Verbrennungsmotor 75 Kraftstoff zugeführt. Der Bereich der Luftzufuhr 30 zwischen der Drosselklappe 25 und dem Verbrennungsmotor 75 wird auch als Saugrohr bezeichnet und ist in 1 durch das Bezugszeichen 35 gekennzeichnet. Im vorliegenden Beispiel ist also eine so genannte Saugrohreinspritzung vorgesehen. Alternativ könnte auch eine Direkteinspritzung in jeden der vier Zylinder 5, 10, 15, 20 realisiert werden mittels jeweils eines Einspritzventils pro Zylinder. Das im jeweiligen Brennraum der vier Zylinder 5, 10, 15, 20 befindliche Luft-Kraftstoff-Gemisch wird durch jeweils eine Zündkerze 50, 55, 60, 65 gezündet. Beim Verbrennungsmotor 75 gemäß 1 handelt es sich in diesem Beispiel um einen Viertaktmotor, so dass die oberen Zündtotpunkte von hintereinander zündenden Zylindern jeweils um 180 Grad Kurbelwellenwinkel beabstandet sind. Der Kurbelwellenwinkelbereich zwischen jeweils zwei hintereinander zündenden Zylindern wird im Folgenden als Segment bezeichnet. Ein solches Segment erstreckt sich in diesem Beispiel somit um 180 Grad Kurbelwellenwinkel. Das in den Brennräumen der einzelnen Zylinder 5, 10, 15, 20 bei der Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches entstehende Abgas wird in einen Abgasstrang 40 ausgestoßen, wobei die Strömungsrichtung des Abgases im Abgasstrang 40 in 1 ebenfalls durch einen Pfeil gekennzeichnet ist. Die Zündzeitpunkte der einzelnen Zündkerzen 50, 55, 60, 65 werden ebenfalls von der Steuerung 45 eingestellt. Ferner ist ein Drehzahlsensor 80 vorgesehen, der die Motordrehzahl bzw. die Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 75 misst und den Messwert an der Steuerung 45 abgibt.In 1 1 indicates an internal combustion engine, for example, a vehicle. The internal combustion engine 1 includes an internal combustion engine 75 , which is designed in this example as a gasoline engine. The internal combustion engine 75 is in this example after 1 designed as a four-cylinder engine and includes a first cylinder 5 , a second cylinder 10 , a third cylinder 15 and a fourth cylinder 20 , The four cylinders 5 . 10 . 15 . 20 is about an air supply 30 Fresh air supplied, the flow direction is indicated by an arrow. In the air supply 30 is a throttle 25 arranged, their degree of opening by a controller 45 is controlled and the internal combustion engine 75 supplied amount of air determined. The throttle 25 Flow direction of the fresh air is below in the air supply 30 an injection valve 70 arranged. About the injector 70 also from the controller 45 is controlled with respect to the setting of the injection quantity and the injection time, the internal combustion engine 75 Fuel supplied. The area of air supply 30 between the throttle 25 and the internal combustion engine 75 is also called suction tube and is in 1 by the reference numeral 35 characterized. In the present example, therefore, a so-called intake manifold injection is provided. Alternatively, direct injection could also be done in each of the four cylinders 5 . 10 . 15 . 20 be realized by means of one injector per cylinder. That in the respective combustion chamber of the four cylinders 5 . 10 . 15 . 20 located air-fuel mixture is replaced by one spark plug each 50 . 55 . 60 . 65 ignited. In the internal combustion engine 75 according to 1 For example, in this example, it is a four-stroke engine such that the top firing dead points of consecutive firing cylinders are each spaced 180 degrees of crankshaft angle. The crankshaft angle range between in each case two cylinders igniting one behind the other is referred to below as a segment. Such a segment thus extends in this example by 180 degrees crankshaft angle. That in the combustion chambers of the individual cylinders 5 . 10 . 15 . 20 In the combustion of the air-fuel mixture resulting exhaust gas is in an exhaust line 40 ejected, wherein the flow direction of the exhaust gas in the exhaust line 40 in 1 also marked by an arrow. The ignition times of the individual spark plugs 50 . 55 . 60 . 65 are also from the controller 45 set. Furthermore, a speed sensor 80 provided, the engine speed and the angular velocity of the crankshaft of the internal combustion engine 75 measures and the reading on the controller 45 emits.

Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, die Motordrehzahl bzw. die Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle mehrmals pro Segment zu erfassen. Dazu werden die einzelnen Segmente jeweils in mehrere Teilsegmente unterteilt. Für jedes Teilsegment werden zur Bestimmung der Motordrehzahl in diesem Teilsegment nur die Signale des Drehzahlsen sors 80 aus diesem Teilsegment genutzt. So kann beispielsweise die charakteristische Motordrehzahl in den einzelnen Teilsegmenten jeweils als Mittelwert der vom Drehzahlsensor 80 in dem entsprechenden Teilsegment gemessenen Motordrehzahlen berechnet werden. Diese Vorgehensweise ist anhand von 3 näher erläutert. In 3 ist ein Drehzahl-Zeit-Diagramm dargestellt, bei dem die Motordrehzahl n über der Zeit t aufgetragen ist. Dabei ist ein Segment dargestellt, das vom Zeitpunkt t = 0 bis zu einem fünften Zeitpunkt t5 reicht. Zum Zeitpunkt t = 0 hat beispielsweise der erste Zylinder 5 seinen oberen Zündtotpunkt. Beim fünften Zeitpunkt t5 hat dann der zweite Zylinder 10 seinen oberen Zündtotpunkt. Das beschriebene Segment stellt somit 180 Grad Kurbelwellenwinkel dar. Aufgrund der diskreten Arbeitstakte des Verbrennungsmotors 75 schwankt der Verbrennungsmotor 75 auch bei konstanter mittlerer Drehzahl in der Periodizität seiner momentanen Drehzahl nmom, deren Periode im Segment nach 3 beispielhaft dargestellt ist. In 3 ist außerdem der Mittelwert der Motordrehzahl über das dargestellte Segment eingetragen und mit nmot gekennzeichnet. Gemäß dem Beispiel nach 3 ist das dargestellte Segment in N Teilsegmente unterteilt, deren Dauer jeweils τ beträgt, wobei in diesem Beispiel N = 5 ist. Für jedes Teilsegment wird der Mittelwert der in diesem Teilsegment erfassten Drehzahlwerte gebildet, so dass sich für ein erstes Teilsegment, das sich von t = 0 bis zu einem ersten Zeitpunkt t1 erstreckt, ein erster Teilsegmentdrehzahlwert n_akt_1 ergibt, der in diesem Beispiel oberhalb des Mittelwertes nmot der Motordrehzahl über das dargestellte Segment liegt. Für ein zweites Teilsegment, das sich vom ersten Zeitpunkt t1 bis zu einem zweiten Zeitpunkt t2 erstreckt, ergibt sich entsprechend ein zweiter Teilsegmentdrehzahlwert n_akt_2, der in diesem Beispiel unterhalb des Mittelwertes nmot der Motordrehzahl über das dargestellte Segment liegt. Für ein drittes Teilsegment, das sich vom zweiten Zeitpunkt t2 bis zu einem dritten Zeitpunkt t3 erstreckt, ergibt sich entsprechend ein dritter Teilsegmentdrehzahlwert n_akt_3, der in diesem Beispiel unterhalb des Mittelwertes nmot der Motordrehzahl über das dargestellte Segment liegt. Für ein viertes Teilsegment, das sich vom dritten Zeitpunkt t3 bis zu einem vierten Zeitpunkt t4 erstreckt, ergibt sich entsprechend ein vierter Teilsegmentdrehzahlwert n_akt_4, der in diesem Beispiel unterhalb des Mittelwertes nmot der Motordrehzahl über das dargestellte Segment liegt. Für ein fünftes Teilsegment, das sich vom vierten Zeitpunkt t4 bis zu dem fünften Zeitpunkt t5 erstreckt, ergibt sich entsprechend ein fünfter Teilsegmentdrehzahlwert n_akt_5, der in diesem Beispiel oberhalb des Mittelwertes nmot der Motordrehzahl über das dargestellte Segment liegt.According to the invention, it is now provided to detect the engine speed or the angular speed of the crankshaft several times per segment. For this purpose, the individual segments are each subdivided into several subsegments. For each sub-segment to determine the engine speed in this sub-segment only the signals of Drehzahlsen sor 80 used from this subsegment. Thus, for example, the characteristic engine speed in the individual sub-segments each as an average of the speed sensor 80 calculated in the corresponding sub-segment measured engine speeds. This procedure is based on 3 explained in more detail. In 3 a speed-time diagram is shown in which the engine speed n is plotted against the time t. In this case, a segment is shown which extends from the time t = 0 to a fifth time t5. For example, at time t = 0, the first cylinder has 5 its upper ignition dead center. At the fifth time t5 then has the second cylinder 10 its upper ignition dead center. The segment described thus represents 180 degrees crankshaft angle. Due to the discrete working cycles of the internal combustion engine 75 the internal combustion engine fluctuates 75 even at a constant average speed in the periodicity of its current speed nmom, whose period in the segment after 3 is shown by way of example. In 3 In addition, the mean value of the engine speed is entered via the segment shown and marked with nmot. According to the example 3 the segment shown is subdivided into N subsegments whose duration is τ in each case, where N = 5 in this example. For each subsegment, the mean value of the rotational speed values detected in this subsegment is formed, so that for a first subsegment extending from t = 0 to a first instant t1, a first subsegment rotational speed value n_act_1 results, which in this example is above the mean value nmot the engine speed is above the illustrated segment. For a second sub-segment, which extends from the first time t1 to a second time t2, a second sub-segment speed value n_akt_2 results correspondingly, which in this example lies below the average value nmot of the engine speed over the illustrated segment. For a third sub-segment, which is from the second time t2 to a third time t3 Accordingly, a third Teilsegmentdrehzahlwert n_akt_3 results, which in this example is below the average nmot of the engine speed over the illustrated segment. For a fourth subsegment, which extends from the third time t3 to a fourth time t4, a fourth subsegment rotational speed value n_akt_4 results correspondingly, which in this example lies below the average value nmot of the engine rotational speed over the illustrated segment. For a fifth subsegment, which extends from the fourth time t4 to the fifth time t5, a fifth subsegment rotational speed value n_akt_5 results accordingly, which in this example is above the average value nmot of the engine rotational speed over the illustrated segment.

Die Verwendung der Teilsegmentdrehzahlwerte n_akt_1,..., n_akt_5 für eine Drehzahlregelung beispielsweise im Rahmen einer Leerlaufregelung hat den Vorteil, dass die Leerlaufregelung schneller und besser auf Drehzahleinbrüche reagieren kann als dies auf der Basis des Mittelwerts nmot der Motordrehzahl über jeweils ein Segment möglich ist. Dabei soll aber verhindert werden, dass die natürlichen periodischen Schwankungen der momentanen Drehzahl nmom, die sich in den Teilsegmentdrehzahlwerten n_akt_1,..., n_akt_5 widerspiegeln, unerwünschte Regelvorgänge der Leerlaufregelung auslöst. Die beschriebenen Schwankungen werden daher wie im Folgenden beschrieben mittels einer Adaption herausgerechnet.The Use of the sub-segment speed values n_akt_1, ..., n_akt_5 for a speed control, for example Under an idle control has the advantage that the idle control Faster and better to respond to speed drops than this on the basis of the mean value nmot of the engine speed over each a segment possible is. But it should be prevented that the natural periodic Fluctuations in the instantaneous speed nmom, which are reflected in the sub-segment speed values n_akt_1, ..., n_akt_5 reflect, unwanted control processes of Idling control triggers. The described variations are therefore described as follows excluded by means of an adaptation.

In 2 ist ein Ablaufplan für einen beispielhaften Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Das Programm wird beispielsweise mit Aktivierung der Leerlaufregelung der Brennkraftmaschine 1 gestartet und läuft beispielsweise in der Steuerung 45 ab. Die Leerlaufregelung kann dabei software- und/oder hardwaremäßig in der Steuerung 45 implementiert sein. Bei einem Programmpunkt 100 werden für ein erstes Segment gemäß 3 sämtliche Teilsegmentdrehzahlwerte n_akt_1,..., n_akt_5 in der beschriebenen Weise ermittelt. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 105 verzweigt.In 2 a flow chart for an exemplary sequence of the method according to the invention is shown. The program is, for example, with activation of the idle control of the internal combustion engine 1 started and running, for example, in the controller 45 from. The idle control can be software and / or hardware in the controller 45 be implemented. At a program point 100 are for a first segment according to 3 all sub-segment rotational speed values n_akt_1, ..., n_akt_5 determined in the manner described. Subsequently, becomes a program point 105 branched.

Bei Programmpunkt 105 wird mit Erreichen des fünften Zeitpunktes t5 des ersten Segments gemäß 3 der Mittelwert nmot der Motordrehzahl über das erste Segment ermittelt. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 110 verzweigt.At program point 105 becomes with reaching the fifth time t5 of the first segment according to 3 the average value nmot of the engine speed is determined over the first segment. Subsequently, becomes a program point 110 branched.

Bei Programmpunkt 110 bildet die Steuerung 45 für sämtliche Teilsegmente des ersten Segments jeweils einen Quotienten aus dem Mittelwert nmot der Motordrehzahl über das erste Segment und dem für das jeweilige Teilsegment ermittelten Teilsegmentdrehzahlwert n_akt_1,..., n_akt_5. Somit ergeben sich bei Programmpunkt 110 die Quotienten

Diese Quotienten f_nad_x werden in einem in 1 nicht dargestellten Speicherfeld der Steuerung 45 mit fünf Zellen in jeweils einer Speicherzelle abgelegt und bilden jeweils einen Adaptionswert A_x mit x = 1,...,5. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 115 verzweigt.At program point 110 forms the controller 45 in each case a quotient of the average value nmot of the engine speed over the first segment and the partial segment speed value n_akt_1,..., n_akt_5 determined for the respective subsegment for each subsegment of the first segment. Thus arise at program point 110 the quotients

These quotients f_nad_x are in an in 1 Not shown memory array of the controller 45 stored with five cells in each case a memory cell and each form an adaptation value A_x with x = 1, ..., 5. Subsequently, becomes a program point 115 branched.

Bei Programmpunkt 115 ermittelt die Steuerung 45 in der beschriebenen Weise einen Teilsegmentdrehzahlwert n_akt_x mit x = 1,...,5 für ein aktuell vorliegendes Teilsegment x, das direkt an das zuletzt für die Berechnung eines Teilsegmentdrehzahlwertes betrach tete Teilsegment anschließt und hier zunächst einem ersten Teilsegmentdrehzahlwert n_akt_1 in einem zweiten Segment, dass sich direkt an das erste Segment anschließt und entsprechend dem Segment nach 3 aufgebaut ist, entspricht. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 120 verzweigt.At program point 115 determines the control 45 in the described manner, a sub-segment rotational speed value n_akt_x with x = 1,..., 5 for a currently present sub-segment x which directly adjoins the sub-segment last considered for the calculation of a sub-segment rotational speed value and here first a first sub-segment rotational speed value n_akt_1 in a second segment, that is directly adjacent to the first segment and according to the segment 3 is constructed corresponds. Subsequently, becomes a program point 120 branched.

Bei Programmpunkt 120 ermittelt die Steuerung 45 das Produkt P_x = n_akt_x·A_x-5 mit x = 5,... für das aktuell vorliegende Teilsegment x, wobei der Adaptionswert A_x-5 im gleichen Teilsegment des vorherigen Segments berechnet wurde. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 125 verzweigt.At program point 120 determines the control 45 the product P_x = n_akt_x * A_x-5 with x = 5,... for the currently present subsegment x, the adaptation value A_x-5 being calculated in the same subsegment of the previous segment. Subsequently, becomes a program point 125 branched.

Bei Programmpunkt 125 prüft die Steuerung 45, ob das Produkt P_x für das aktuell vorliegende Teilsegment x um mehr als einen vorgegebenen Wert vom Mittelwert nmot der Motordrehzahl über das vorherige Segment abweicht. Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 135 verzweigt, anderenfalls wird zu einem Programmpunkt 130 verzweigt.At program point 125 checks the control 45 whether the product P_x for the current partial segment x deviates by more than a predetermined value from the mean value nmot of the engine speed over the previous segment. If this is the case, then becomes a program point 135 otherwise it becomes a program item 130 branched.

Bei Programmpunkt 130 wird im Rahmen der Leerlaufregelung eine Drehzahlregelung durchgeführt, die im aktuellen Teilsegment x die Abweichung des Mittelwerts nmot der Motordrehzahl von einer Solldrehzahl nsoll reduziert bzw. den Mittelwert nmot der Motordrehzahl der Solldrehzahl nsoll nachführt. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 140 verzweigt.At program point 130 is carried out in the context of the idle speed control, which reduces the deviation of the mean nmot of the engine speed of a target speed nset in the current sub-segment x or the mean value nmot of the engine speed of the target speed nsetpoint. Subsequently, becomes a program point 140 branched.

Bei Programmpunkt 135 wird im Rahmen der Leerlaufregelung eine Drehzahlregelung durchgeführt, die im aktuellen Teilsegment x die Abweichung des Produktes P_x für das aktuelle Teilsegment x von der Solldrehzahl nsoll reduziert bzw. das Produkt P_x für das aktuelle Teilsegment x der Solldrehzahl nsoll nachführt. Anschließend wird zu dem Programmpunkt 140 verzweigt.At program point 135 is carried out as part of the idle speed control, which reduces in the current sub-segment x the deviation of the product P_x for the current sub-segment x from the target speed nsoll or tracks the product P_x for the current sub-segment x of the target speed n-roll. Subsequently, becomes the program point 140 branched.

Bei geeigneter Wahl des vorgegebenen Wertes für die Prüfung bei Programmpunkt 125 kann in Fällen, in denen der aktuelle Teilsegmentdrehzahlwert n_akt_x nur geringfügig einbricht, und das sind die unkritischen Fehler für die Leerlaufregelung, die Drehzahlabweichung von der Solldrehzahl nsoll nach wie vor konventionell auf der Basis des Mittelwertes nmot der Motordrehzahl ausgeregelt werden. Dies ist insofern von Vorteil, weil der aktuelle Teilsegmentdrehzahlwert n_akt_x als Mittelwert über einen kleineren Kur belwellenwinkelbereich stärker durch Rauschen beeinträchtigt ist als der Mittelwert nmot der Motordrehzahl über ein gesamtes Segment. Wenn dagegen der aktuelle Teilsegmentdrehzahlwert n_akt_x einen starken Einbruch zeigt, und dies stellt einen kritischen Fall dar, in dem der Motor ausgehen könnte oder zumindest für den Fahrer unangenehm stark in seiner Leistung einbrechen könnte, in dem die Drehzahlregelung zur Kompensation des starken Einbruchs schneller und besser durch das erfindungsgemäße Verfahren und die Nachführung des Produktes P_x für das aktuelle Teilsegment x an die Solldrehzahl nsoll im Rahmen der Drehzahlregelung durchgeführt werden kann. Das Rauschen spielt in diesem Fall eine untergeordnete Rolle. Der vorgegebene Wert für die Prüfung bei Programmpunkt 125 ist also beispielsweise so zu wählen, dass sich ein Kompromiss zwischen einem möglichst geringen Rauschen einerseits und einer möglichst schnellen Drehzahlregelung zur Kompensation von Drehzahleinbrüchen andererseits ergibt. Optional kann natürlich die Drehzahlregelung auch nur auf der Grundlage des jeweils aktuellen Teilsegmentdrehzahlwertes n_akt_x zu dessen Nachführung an die Solldrehzahl nsoll gemäß Programmpunkt 135 durchgeführt werden, um eine möglichst schnelle Drehzahlregelung zur Kompensation von Drehzahleinbrüchen zu ermöglichen, sodass Programmpunkt 130 in diesem Fall nicht erforderlich wäre.With a suitable choice of the specified value for the test at program point 125 may be in cases where the current sub-segment speed value n_akt_x breaks only slightly and that are the uncritical errors for the idling control, the speed deviation from the setpoint speed nsetpoint are still conventionally adjusted on the basis of the mean value nmot of the engine speed. This is advantageous in that the current sub-segment rotational speed value n_akt_x as an average value over a smaller crank angle range is more affected by noise than the mean value nmot of the engine rotational speed over an entire segment. If, on the other hand, the current sub-segment speed value n_akt_x shows a large dip, this represents a critical case in which the engine could run out or at least have a disastrous effect on the driver, in which the speed control to compensate for the large dip would be faster and better can be performed by the inventive method and the tracking of the product P_x for the current sub-segment x to the target speed nset within the speed control. The noise plays a minor role in this case. The default value for the check at program point 125 So, for example, to choose so that there is a compromise between the lowest possible noise on the one hand and the fastest possible speed control to compensate for speed drops on the other hand. Optionally, of course, the speed control only on the basis of the respective current sub-segment speed value n_akt_x to its tracking to the target speed nset according to program point 135 be carried out to allow the fastest possible speed control to compensate for speed drops, so program point 130 would not be required in this case.

Bei Programmpunkt 140 wird der aktuelle Adaptionswert A_x für das aktuelle Teilsegment x beispielsweise gemäß folgender Formel neu berechnet: A_x = A·A_x-5 + B·nmot/n_akt_x (1)wobei beispielsweise A + B = 1 ist. Somit wird der neue Adaptionswert für das aktuelle Teilsegment x aus der Summe des mit einem ersten Faktor A gewichteten alten Adaptionswertes A_x-5 für das gleiche Teilsegment x-5 im vorherigen Segment und des mit einem zweiten Faktor B gewichteten Quotienten nmot/n_akt_x für das aktuelle Teilsegment x gebildet. Auf diese Weise lassen sich die natürlichen periodischen Schwankungen der momentanen Drehzahl nmom mit der Zeit ausgleichen bzw. herausrechnen und können daher nicht zum Eingriff des Leerlaufreglers bzw. der Drehzahlregelung führen. Somit führen nur echte, d. h. nicht auf natürlichen periodischen Schwankungen der momentanen Drehzahl nmom beruhende Drehzahleinbrüche zu einer wesentlichen Änderung des Produktes P_x des aktuellen Teilsegments x gegenüber dem Produkt P_x-1 des vorherigen Teilsegments x-1 und somit zu einem schnellen Eingriff der Leerlaufregelung. Die beiden Faktoren A, B können geeignet gewählt werden, je nach dem ob der alte Adaptionswert A_x-5 oder der Quotient nmot/n_akt_x stärker gewichtet werden soll. Eine stärkere Gewichtung des alten Adaptionswertes A_x-5 erhöht den Lerneffekt und eine stärkere Gewichtung des Quotienten nmot/n_akt_x ermöglicht eine dynamischere Leerlaufregelung, deren Grenzen durch einen Maximalwert für den zweiten Faktor B dort zu setzen sind, wo eine Kompensation der natürlichen periodischen Schwankungen nicht mehr ausreichend gewährleistet ist. Die rechts neben dem Gleichheitszeichen in Gleichung (1) stehende Summe kann zur Bildung des neuen beziehungsweise aktuellen Adaptionswertes A_x noch durch einen PT 1-Glied (Proportional-Zeit-Glied 1. Ordnung) gefiltert werden. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 145 verzweigt.At program point 140 For example, the current adaptation value A_x for the current subsegment x is recalculated according to the following formula: A_x = A * A_x-5 + B * nmot / n_akt_x (1) where, for example, A + B = 1. Thus, the new adaptation value for the current sub-segment x is the sum of the old adaptation value A_x-5 weighted by a first factor A for the same sub-segment x-5 in the previous segment and the second factor B-weighted quotient nmot / n_akt_x for the current one Partial segment x formed. In this way, the natural periodic fluctuations of the instantaneous rotational speed nmom can be compensated or calculated over time and therefore can not lead to the intervention of the idle controller or the speed control. Thus, only true, ie not based on natural periodic variations in the instantaneous speed nmom speed dips lead to a significant change in the product P_x of the current subsegment x compared to the product P_x-1 of the previous subsegment x-1 and thus to a rapid intervention of the idle control. The two factors A, B can be suitably selected, depending on whether the old adaptation value A_x-5 or the quotient nmot / n_akt_x should be weighted more heavily. A stronger weighting of the old adaptation value A_x-5 increases the learning effect and a stronger weighting of the quotient nmot / n_akt_x enables a more dynamic idling control whose limits are to be set by a maximum value for the second factor B where a compensation of the natural periodic fluctuations no longer exists is sufficiently ensured. The sum to the right of the equals sign in equation (1) can still be filtered by a PT 1 element (proportional time element 1st order) to form the new or current adaptation value A_x. Subsequently, becomes a program point 145 branched.

Bei Programmpunkt 145 prüft die Steuerung 45, ob ein weiteres Segment vollständig durchlaufen wurde. Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 150 verzweigt, anderenfalls wird zu Programmpunkt 115 zurückverzweigt und für das nachfolgende Teilsegment als neues aktuelles Teilsegment der Teilsegmentdrehzahlwert n_akt_x + l in der beschriebenen Weise ermittelt und als neuer aktueller Teilsegmentdrehzahlwert n_akt_x in der oben beschriebenen Weise ab Programmpunkt 115 behandelt.At program point 145 checks the control 45 whether another segment has been completely traversed. If this is the case, then becomes a program point 150 branches, otherwise becomes program point 115 is branched back and determined for the following sub-segment as a new current sub-segment of the sub-segment speed value n_akt_x + l in the manner described and as a new current sub-segment speed value n_akt_x in the manner described above from program point 115 treated.

Bei Programmpunkt 150 ermittelt die Steuerung 45 den Mittelwert nmot der Motordrehzahl über das soeben abgeschlossene Segment als neuen aktuellen Mittelwert. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 155 verzweigt.At program point 150 determines the control 45 the average nmot of the engine speed over the just completed segment as the new current average. Subsequently, becomes a program point 155 branched.

Bei Programmpunkt 155 prüft die Steuerung 45, ob die Leerlaufregelung deaktiviert wurde. Ist dies der Fall, so wird das Programm verlassen, anderenfalls wird zu Programmpunkt 115 in der beschriebenen Weise zurückverzweigt und ein neuer Teilsegmentdrehzahlwert für das nachfolgende Teilsegment ermittelt. Auf diese Weise kann das Programm auch mehrfach durchlaufen werden.At program point 155 checks the control 45 whether the idling control has been deactivated. If this is the case, the program is left, otherwise it becomes program point 115 branched back in the manner described and determined a new sub-segment speed value for the subsequent sub-segment. In this way, the program can also be repeated several times.

Alternativ zur Erstadaption der Adaptionswerte A_x mit x = 1,...,5 durch die Programmpunkte 100, 105 und 110 können auch aus vorherigen Fahrzyklen oder Phasen mit aktivierter Leerlaufregelung ermittelte Adaptionswerte als initiale Adaptionswerte für das Programm nach 2 verwendet werden oder gegebenenfalls auch werkseitig eingestellte Adaptionswerte. Weiterhin kann alternativ zur Prüfung der Abweichung des Produktes P_x für das aktuell vorliegende Teilsegment x vom Mittelwert nmot der Motordrehzahl bei Programmpunkt 125 auch dadurch ersetzt werden, dass direkt die Abweichung des aktuellen Teilsegmentdrehzahlwertes n_akt_x von einem erwarteten Dreh zahlwert für das aktuelle Teilsegment geprüft wird und bei einer Abweichung um mehr als einen vorgegebenen Drehzahlwert zu Programmpunkt 135 und anderenfalls zu Programmpunkt 130 verzweigt wird. In diesem Fall entspricht der erwartete Drehzahlwert für das aktuelle Teilsegment einem zuvor gelernten bzw. adaptierten Teilsegmentdrehzahlwert für das aktuelle Teilsegment, der analog zum Quotienten nmot/n_akt_x wie oben beschrieben adaptiert werden kann.Alternatively to the first adaptation of the adaptation values A_x with x = 1, ..., 5 through the program points 100 . 105 and 110 The adaptation values determined from previous driving cycles or phases with activated idling control can also be used as initial adaptation values for the program 2 or, if necessary, factory-set adaptation values. Furthermore, as an alternative to testing the deviation of the product P_x for the currently present subsegment x from the mean value nmot of the engine speed at program point 125 be replaced by the fact that directly the deviation of the current sub-segment speed value n_akt_x is checked by an expected rotational speed value for the current sub-segment and a deviation by more than a predetermined speed value to program point 135 and otherwise to program point 130 is branched. In this case, the expected speed value for the current sub-segment corresponds to a previously learned or adapted sub-segment speed value for the current sub-segment, which can be adapted analogously to the quotient nmot / n_akt_x as described above.

Erfindungsgemäß kann die Drehzahlregelung im Rahmen der Leerlaufregelung bevorzugt auf einem Luftpfad der Brennkraftmaschine 1 umgesetzt werden, wobei dieser Luftpfad in beschriebenen Beispiel nach 1 im wesentlichen durch die Stellung der Drosselklappe 25 beeinflusst werden kann. Dabei kann unmittelbar nach Erkennen eines Drehzahleinbruchs in einem aktuellen Teilsegment die Leerlaufregelung in der Steuerung 45 eine Erhöhung des Öffnungsgrades der Drosselklappe 25 veranlassen. Somit steht zu einem früheren Zeitpunkt eine höhere Zylinderfüllung zur Verfügung und es kann dann auch über die höhere Zylinderfüllung zu einem früheren Zeitpunkt mehr Drehmoment aufgebaut werden, als dies bei einer konventionellen Drehzahlregelung auf der Basis des Mittelwertes nmot der Motordrehzahl der Fall ist. Dies ist von besonderem Vorteil, weil das Luftsystem bzw. der Luftpfad sowieso mit relativ großen Verzögerungszeiten behaftet ist und daher bislang für die Leerlaufregelung nur beschränkt nutzbar war. Da also über den Luftpfad beim erfindungsgemäßen Verfahren eine schnellere Reaktion möglich ist, kann unter Umständen eine Momentenreserve, die beispielsweise durch einen Zündwinkelspätverziehung realisiert wird, um einen Vorhalt für eine schnelle Reaktion der Leerlaufregelung zur Verfügung zu haben, reduziert werden. Dadurch wird der Kraftstoffverbrauch im Leerlauf reduziert.According to the invention, the speed control in the context of idle control preferably on an air path of the internal combustion engine 1 be implemented, this air path in example described after 1 essentially by the position of the throttle 25 can be influenced. In this case, immediately after detection of a speed drop in a current subsegment, the idle control in the controller 45 an increase in the opening degree of the throttle valve 25 cause. Thus, at an earlier time a higher cylinder filling available and it can then be built on the higher cylinder filling at an earlier time more torque than is the case with a conventional speed control on the basis of the average nmot engine speed. This is of particular advantage because the air system or the air path is anyway associated with relatively large delay times and therefore has been used only limited for idle control so far. Since therefore a faster reaction is possible via the air path in the method according to the invention, a torque reserve, which is realized for example by a Zündwinkelspätverziehung to have a lead for a quick response of the idle control can be reduced under certain circumstances. This reduces fuel consumption when idling.

Wenn der Drehzahleinbruch erst im letzten Teilsegment eines Segments auftritt, wird er im Mittelwert nmot der Motordrehzahl nur unwesentlich eingehen, weil in den übrigen N-1 Teilsegmenten, die in die Ermittlung des Mittelwertes nmot der Motordrehzahl eingehen, ein Drehzahleinbruch noch nicht vorlag. Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann die Leerlaufregelung dennoch auf den Drehzahleinbruch im letzten Teilsegment des aktuellen Segments reagieren und beispielsweise beim nächsten noch zu beeinflussenden Zündzeitpunkt über einen Zündwinkeleingriff mehr Drehmoment aufbauen.If the speed drop only in the last segment of a segment occurs, it is in the average nmot the engine speed only insignificant come in, because in the rest N-1 subsegments used in the determination of the mean nmot of Engine speed enter, a speed drop not yet existed. At the inventive method However, the idle control can still on the speed drop in the last Subsegment of the current segment respond and for example at the next still to be influenced ignition over a ignition angle Build more torque.

Claims

Method for operating an internal combustion engine ( 1 ), in which an engine speed in segments in a crankshaft angle range between two predetermined operating points of successively firing cylinders ( 5 . 10 . 15 . 20 ) is determined, characterized in that the crankshaft angle range is divided into a plurality of sub-segments and that in each of these sub-segments, a value for the engine speed is determined.

Method according to Claim 1, characterized in that the upper ignition dead points of the cylinders (one behind the other) ignite as predetermined operating points ( 5 . 10 . 15 . 20 ) to get voted.

Method according to one of the preceding claims, characterized marked that for the sub-segments each have a quotient of the average engine speed over a entire segment and that for the respective sub-segment determined speed value is formed and that this quotient over is learned over several segments.

Method according to claim 3, characterized that for at least one of the sub-segments of the current for this sub-segment ascertained speed value with the quotient learned for this subsegment multiplied and the product at a predetermined target speed is compared.

Method according to claim 4, characterized in that that the deviation of the product from the target speed by a Speed control is reduced.

Method according to claim 5, characterized in that that the deviation of the product from the target speed by the Speed control is only reduced if that for the at least one Sub-segment determined current speed value by more than a predetermined Value of that for this sub-segment deviates from expected speed value and that otherwise the deviation of over in each case an entire segment averaged engine speed of the target speed is reduced by the speed control.

Method according to Claim 6, characterized that the deviation of for the corresponding sub-segment determined current speed value from that for this subsegment expected speed value from the deviation of the Product from the above each derived an entire segment averaged engine speed becomes.

Method according to one of claims 5 to 7, characterized in that the speed control preferably on an air path ( 25 ) of the internal combustion engine ( 1 ) is implemented.

Method according to one of claims 3 to 8, characterized that a new adaptation value for the quotient of the sum of a first factor weighted previous adaptation value for the quotient and the current factor weighted by a second factor Quotient is formed.

Method according to claim 9, characterized in that that the sum of the first factor and the second factor is one is.