DE19537465B4

DE19537465B4 - Method and device for controlling an internal combustion engine

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Publication number: DE19537465B4
Application number: DE1995137465
Authority: DE
Inventors: Eberhard Dipl.-Ing. Schnaibel; Werner Dipl.-Ing. Hess
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1995-10-07
Filing date: 1995-10-07
Publication date: 2007-07-12
Anticipated expiration: 2015-10-08
Also published as: DE19537465A1; JPH09112313A; SE9603632D0; JP4091672B2; SE522230C2; SE9603632L

Abstract

Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, wobei Luftzufuhr und die Kraftstoffzufuhr abhängig von Betriebsgrößer nach Maßgabe eines vorgegebenen Luft-/Kraftstoffverhältnisses eingestellt werden, wobei die Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine wenigstens abhängig vom Fahrerwunsch bestimmt wird, wobei zur Bestimmung der Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine aus dem Fahrerwunsch eine Sollgröße für eine das Leistungsvermögen der Brennkraftmaschine repräsentierende Größe gebildet wird, die abhängig von dem vorgegebenen Wert für das Luft-/Kraftstoffverhältnis korrigiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Sollgröße für das Leistungsvermögen eine die Füllung, die Last, die Leistung oder das Drehmoment repräsentierende Größe gewählt wird, und dass nach Korrektur dieser Sollgröße abhängig von dem vorgegebenen Wert für das Luft-/Kraftstoffverhältnis aus der korrigierten Sollgröße eine einzustellende Drosselklappenstellung abgeleitet wird.method for controlling an internal combustion engine, wherein air supply and the Fuel supply dependent from plant size to proviso a predetermined air / fuel ratio can be set, wherein the air supply to the internal combustion engine at least depends on Driver's request is determined, taking to determine the air supply to the engine from the driver's request a target size for the performance representing the internal combustion engine Size formed that becomes dependent from the default value for the Air / fuel ratio is corrected, characterized in that as a target size for the performance of a the filling, the load, the power or the torque representing quantity is selected, and that after correction of this target size depending on the predetermined value for the Air / fuel ratio from the corrected target size a to be adjusted throttle position is derived.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.The The invention relates to a method and a device for controlling an internal combustion engine according to the preambles the independent one Claims.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind beispielsweise aus der EP 359 791 B1 bekannt. Dort wird vorgeschlagen, beim Übergang vom unteren in den oberen Lastbereich durch Beeinflussung der Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine das Verhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft-/Kraftstoffgemisches zu verändern. Dabei wird die Brennkraftmaschine im unteren Lastbereich mit einem mageren Gemisch, im oberen Lastbereich mit einem Gemisch stöchiometrischer Zusammensetzung (λ = 1) betrieben. Die gewünschte Einstellung des Luft-/Kraftstoff-Verhältnisses wird bei der Steuerung der Luftzufuhr nur beim Übergang zwischen den beiden Betriebsarten berücksichtigt, Maßnahmen außerhalb dieses Übergangszustandes werden nicht angesprochen.Such a method and such a device are for example from EP 359 791 B1 known. There it is proposed to change the ratio of the internal combustion engine supplied air / fuel mixture in the transition from the lower to the upper load range by influencing the air supply to the engine. The internal combustion engine is operated in the lower load range with a lean mixture, in the upper load range with a mixture of stoichiometric composition (λ = 1). The desired setting of the air / fuel ratio is taken into account in the control of the air supply only at the transition between the two modes, measures outside of this transition state are not addressed.

Aus der DE 42 34 692 A1 ist ein Leistungsregler für einen Verbrennungsmotor bekannt. Dabei wird ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis entsprechend den Betriebsbedingungen des Motors geändert. Dazu ist eine Vorrichtung zum Berechnen einer Soll-Drosselventil-Öffnungsfläche auf der Basis der Gaspedalstellung und eines gewählten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses vorgesehen. Darüber hinaus ist eine Vorrichtung zum derartigen Korrigieren der Drosselventilöffnung vorgesehen, damit die Drosselventil-Öffnungsfläche auf die Soll-Drosselventil-Öffnungsfläche eingestellt wird. Weiterhin sind eine Vorrichtung zum Berechnen einer der Motor zuzuführenden Kraftstoffmenge aufgrund des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, des Ansaugluft-Volumenstroms und der Motordrehzahl, sowie eine Vorrichtung zum Regulieren der zugeführten Kraftstoffmenge auf den berechneten Wert vorgesehen. Auf diese Weise wird die Drosselventil-Öffnung korrigiert, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis geändert wird, wodurch scharfe Änderungen des Motordrehmomentes abgeschwächt werden und somit ein Drehmomentenstoß aufgrund einer Änderung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses verhindert wird.From the DE 42 34 692 A1 is known a power regulator for an internal combustion engine. At this time, a target air-fuel ratio is changed according to the operating conditions of the engine. For this purpose, an apparatus for calculating a target throttle valve opening area based on the accelerator pedal position and a selected air-fuel ratio is provided. In addition, an apparatus for correcting the throttle valve opening is provided so that the throttle valve opening area is set to the target throttle valve opening area. Further, means are provided for calculating an amount of fuel to be supplied to the engine based on the target air-fuel ratio, the intake air volume flow and the engine speed, and means for regulating the amount of fuel supplied to the calculated value. In this way, the throttle valve opening is corrected when the air-fuel ratio is changed, whereby sharp changes in the engine torque are mitigated and thus a torque shock due to a change in the air-fuel ratio is prevented.

Aus der DE 42 39 711 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs bekannt, wobei zwischen verschiedenen Teilsystemen, von denen eines ein Motorsteuersystem ist, zu dem Motorsteuersystem hin eine Schnittstelle definiert wird, die auf der Basis des von dem Motor erzeugten Moments arbeitet, und über die die Teilsysteme Informationen betreffend dieses Moments zur Steuerung des Fahrzeugs austauschen.From the DE 42 39 711 A1 For example, there are known a method and apparatus for controlling a vehicle, wherein an interface is defined between different subsystems, one of which is a motor control system, to the engine control system based on the torque generated by the engine and the subsystems Exchange information regarding this moment to control the vehicle.

Aus der DE 43 33 896 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine bekannt, wobei eine elektrische Einstellung eines Leistungsstellelementes zur Beeinflussung der Luftzufuhr vorgesehen ist. Die Einstellung dieses Leistungsstellelementes sowie ein die Last der Brennkraftmaschine repräsentierender Wert werden erfasst. Zu Überwachungszwecken wird die die Last repräsentierende Größe und der Einstellwert des Leistungsstellelementes miteinander verglichen, wobei die Maximalstellung des Leistungsstellelementes abhängig von der Last und/oder der Motordrehzahl begrenzt ist, derart, dass der Bereich hoher Lasten nicht erreicht wird.From the DE 43 33 896 A1 are known a method and a device for controlling an internal combustion engine, wherein an electrical adjustment of a power control element is provided for influencing the air supply. The setting of this power control element and a value representing the load of the internal combustion engine are detected. For monitoring purposes, the magnitude representing the load and the setting value of the power control element are compared with each other, wherein the maximum position of the power control element is limited depending on the load and / or the engine speed, such that the range of high loads is not achieved.

Aus der DE 39 30 396 A1 wird ein zum Einstellen von Luft- und Kraftstoffmengen vorgeschlagen, bei welchem in Abhängigkeit von der Fahrpedalstellung sowohl die einzuspritzende Kraftstoffmenge als auch die zuzuführende Luft bestimmt wird. Dabei wird zur Kompensation der systembedingten Verzögerungen bei der Kraftstoffeinspritzung die Veränderung der Luftzufuhr nach Maßgabe einer vorgegebenen, betriebsgrößenabhängigen Totzeit durchgeführt, so daß die Veränderung der Luftmenge erst dann erfolgt, wenn die auf der Basis der veränderten Luftmenge bestimmte Einspritzmenge angesaugt wird.From the DE 39 30 396 A1 is proposed for adjusting amounts of air and fuel, in which, depending on the accelerator pedal position, both the fuel quantity to be injected and the air to be supplied is determined. In this case, the change in the air supply in accordance with a predetermined, operating variable-dependent dead time is performed to compensate for systemic delays in the fuel injection, so that the change in the amount of air takes place only when the determined on the basis of the changed amount of air injection quantity is sucked.

Es ist Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen anzugeben, die die gewünschte Einstellung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses bei der Einstellung der Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine berücksichtigen.It The object of the invention is to specify measures which the desired Adjustment of the air / fuel ratio during adjustment consider the air supply to the engine.

Dies wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche erreicht.This is achieved by the features of the independent claims.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise wird ein vorgegebener Sollwert für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis bei der Einstellung der Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine in allen Betriebszuständen berücksichtigt.By the procedure according to the invention is a predetermined setpoint for the air / fuel ratio in adjusting the air supply to the engine in all operating conditions considered.

Dadurch ergeben sich die folgenden, erheblichen Vorteile beim Betrieb einer Brennkraftmaschine mit magerem Luft-/Kraftstoffgemisch.Thereby There are the following, significant advantages in the operation of a Internal combustion engine with lean air / fuel mixture.

Besonders vorteilhaft ist, daß das vorgegebene Luft-/Kraftstoffverhältnis auf das beim jeweiligen Fahrerwunsch maximal realisierbare Luft-/Kraftstoffverhältnis begrenzt wird. Dies ergibt Vorteile insbesondere im Vollastbereich, in dem bei Magerbetrieb durch die Begrenzung des vorgegebenen Luft-/Kraftstoffverhältnisses das Laufverhalten der Brennkraftmaschine verbessert wird.Especially it is advantageous that the predetermined air / fuel ratio on the maximum achievable at the respective driver request air / fuel ratio limited becomes. This gives advantages especially in the full load range in which in lean operation by limiting the predetermined air / fuel ratio the running behavior of the internal combustion engine is improved.

Diese Vorteile zeigt die erfindungsgemäße Vorgehensweise sowohl beim Einsatz in einem luftgeführten als auch in einem kraftstoffgeführten Motorsteuersystem.These advantages are shown by the procedure according to the invention both when used in an air-guided and in a fuel-guided Mo Door control.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den abhängigen Patentansprüchen.Further Benefits emerge from the following description of exemplary embodiments or from the dependent ones Claims.

Zeichnungdrawing

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Dabei zeigtThe Invention will be described below with reference to the drawing Embodiments explained in more detail. there shows

1 ein Übersichtsblockschaltbild einer Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine, während in 1 an overview block diagram of a control device for an internal combustion engine, while in

2 an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die erfindungsgemäße Einstellung der Luftzufuhr, anhand 3 die der Kraftstoffzufuhr dargestellt ist. 2 in a preferred embodiment, the adjustment of the air supply according to the invention, based 3 which is shown the fuel supply.

Beschreibung von Ausführungsbeispielendescription of exemplary embodiments

1 zeigt ein elektronisches Motorsteuergerät 10, dem eine Eingangsleitung 12 von einem Fahrpedalstellungsgeber 14, eine Eingangsleitung 16 von einem Motordrehzahlgeber 18, eine Eingangsleitung 20 von einem Luftmassen- bzw. Luftmengenmesser 22 sowie weitere Eingangsleitungen 24 bis 26 von Meßeinrichtungen 28 bis 30 für weitere Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine und/oder des Fahrzeugs zugeführt sind. Eine Ausgangsleitung 32 verbindet das Steuergerät mit einem Leistungsstellelement 34, welches einen elektrisch betätigbaren Motor 36 umfaßt, der über eine mechanische Verbindung 38 mit einer im Luftansaugkanal 40 der Brennkraftmaschine angeordneten Drosselklappe 42 verbunden ist. Über Ausgangsleitungen 44, 46, 48 und 50 bestimmt das Steuergerät 10 die den einzelnen Zylindern 52, 54, 56 und 58 der Brennkraftmaschine zuzumessende Kraftstoffmenge sowie gegebenenfalls über nicht dargestellte Leitungen den einzustellenden Zündwinkel. 1 shows an electronic engine control unit 10 to which an input line 12 from an accelerator pedal position transmitter 14 , an input line 16 from an engine speed sensor 18 , an input line 20 from an air mass or air flow meter 22 as well as further input lines 24 to 26 of measuring devices 28 to 30 are supplied for further operating variables of the internal combustion engine and / or the vehicle. An output line 32 connects the controller to a power actuator 34 , which is an electrically operated motor 36 includes, via a mechanical connection 38 with one in the air intake duct 40 the internal combustion engine arranged throttle 42 connected is. Via output lines 44 . 46 . 48 and 50 determines the controller 10 the individual cylinders 52 . 54 . 56 and 58 the amount of fuel to be metered in the internal combustion engine and, if appropriate, via lines not shown, the ignition angle to be set.

Das elektronische Steuergerät 10 bestimmt aus seinen Eingangsgrößen in bekannter Weise die der Brennkraftmaschine zuzuführende Luftmenge sowie die einzuspritzende Kraftstoffmenge. Dabei kann sowohl ein herkömmliches Steuerprinzip (Vorgabe der Luftzufuhr durch den Fahrer) als auch ein Steuerprinzip, bei der der Fahrer direkt die einzuspritzende Kraftstoffmenge vorgibt, Anwendung finden. Zur Verbesserung des Betriebsverhaltens der Brennkraftmaschine, insbesondere in Bezug auf das Abgasverhalten, kann es vorteilhaft sein, die Brennkraftmaschine mit einem Luft-/Kraftstoffverhältnis zu betreiben, welches vom stöchiometrischen Verhältnis abweicht. Dabei hat sich insbesondere ein Magerbetrieb (z.B. λ = 1,2 bis 1,7) als vorteilhaft erwiesen. Da im mageren Bereich gegenüber dem stöchiometrischen Verhältnis mehr Luft der Brennkraftmaschine zur Verfügung gestellt wird, kann es Betriebszustände geben, in denen das vorgegebene Verhältnis nicht eingestellt werden kann bzw. in denen die Einstellung des vorgegebenen Verhältnisses negative Auswirkungen auf das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine hat. Ein derartiger Betriebsbereich ist beispielsweise der Vollastbereich, in dem bei vollständig geöffneter Drosselklappe die maximale Luftmenge zugeführt wird. Daher wird erfindungsgemäß das vorgegebene Luft-/Kraftstoffverhältnis bei der Bestimmung der einzustellenden Luftzufuhr mit einberechnet. Um auch extreme Betriebsbereiche zu beherrschen, ist ferner eine Begrenzung des vorgegebenen Luft-/Kraftstoffverhältnisses auf einen durch die Luftzufuhr einstellbaren Maximalwert vorgesehen. Dieser Maximalwert wird abhängig vom Fahrerwunsch (vorgegebenes Drehmoment, vorgegebene Füllung) bestimmt.The electronic control unit 10 determined from its input variables in a known manner, the amount of air supplied to the engine and the amount of fuel to be injected. In this case, both a conventional control principle (specification of the air supply by the driver) and a control principle in which the driver directly specifies the amount of fuel to be injected, find application. To improve the operating behavior of the internal combustion engine, in particular with regard to the exhaust gas behavior, it may be advantageous to operate the internal combustion engine with an air / fuel ratio which deviates from the stoichiometric ratio. In particular, a lean operation (eg λ = 1.2 to 1.7) has proven to be advantageous. Since more air of the internal combustion engine is provided in the lean area compared to the stoichiometric ratio, there may be operating states in which the predetermined ratio can not be set or in which the setting of the predetermined ratio has negative effects on the operating behavior of the internal combustion engine. Such an operating range is, for example, the full load range, in which the maximum amount of air is supplied with the throttle fully open. Therefore, according to the invention, the predetermined air / fuel ratio is included in the determination of the air supply to be set. In order to control even extreme operating ranges, a limitation of the predetermined air / fuel ratio is further provided to a maximum value adjustable by the air supply. This maximum value is determined depending on the driver's request (given torque, given charge).

2 zeigt ein Übersichtsblockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels zur Einstellung der Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine, wobei das vorgegebene Luft-/Kraftstoffverhältnis berücksichtigt wird. Die Blockschaltbilddarstellung ist lediglich aus Übersichtlichkeitsgründen gewählt. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die dargestellte Vorgehensweise als Rechnerprogramm realisiert. Die in 2 dargestellten Blöcke entsprechen dann Programmelementen bzw. -schritten, die als Kennfelder, Formeln, Routinen oder Tabellen realisiert sind. 2 shows an overview block diagram of a preferred embodiment for adjusting the air supply to the internal combustion engine, wherein the predetermined air / fuel ratio is taken into account. The block diagram representation is chosen only for reasons of clarity. In the preferred embodiment, the illustrated approach is implemented as a computer program. In the 2 blocks represented then correspond to program elements or steps, which are implemented as maps, formulas, routines or tables.

Die Eingangsleitungen 12, 16 und 20 bis 24 des elektronischen Steuergeräts 10 werden einer Berechnungseinheit 100 zugeführt. Die Leitung 16 wird ferner einer Kennlinie 102 zugeführt. Die Ausgangsleitung 104 des Berechnungselements 100 sowie die Ausgangsleitung 106 der Kennlinie 102 führen zu einer Auswahlstufe 108. Deren Ausgangsleitung 110 führt auf ein dividierendes Element 112, welchem ferner eine Leitung 114, die von der Leitung 106 abzweigt, zugeführt ist. Die Ausgangsleitung 116 des Elements 112 führt auf ein multiplizierendes Element 118. Eine Leitung 120, die von der Leitung 110 abgeht, führt auf ein invertierendes Element 122, dessen Ausgangsleitung 124 auf eine Auswahlstufe 126 führt. Dieser wird ferner die Leitung 128 von einem Sollwertbildner 130 zugeführt, dem ausgewählte Eingangsleitungen des elektronischen Steuergeräts zugeführt sind. Die Ausgangsleitung 132 der Auswahlstufe 126 führt auf das multiplizierende Element 118. Dessen Ausgangsleitung 134 führt auf ein Kennfeld 136, dem ferner die Leitung 16 zugeführt ist. Die Ausgangsleitung des Kennfelds 136 stellt die Leitung 32 dar.The input lines 12 . 16 and 20 to 24 of the electronic control unit 10 become a calculation unit 100 fed. The administration 16 also becomes a characteristic 102 fed. The output line 104 of the calculation element 100 as well as the output line 106 the characteristic 102 lead to a selection level 108 , Their output line 110 leads to a dividing element 112 which also has a line 114 by the line 106 branches off, is supplied. The output line 116 of the element 112 leads to a multiplying element 118 , A line 120 by the line 110 goes off, leads to an inverting element 122 , whose output line 124 on a selection level 126 leads. This will also be the line 128 from a setpoint generator 130 supplied to the selected input lines of the electronic control unit are supplied. The output line 132 the selection level 126 leads to the multiplying element 118 , Its output line 134 leads to a map 136 , furthermore the line 16 is supplied. The output line of the map 136 puts the line 32 represents.

Im Berechnungselement 100 wird die vom Fahrer vorgegebene Eingangsgröße Fahrpedalwinkel (Leitung 12) mittels eines vorprogrammierten Kennfeldes unter Berücksichtigung der Motordrehzahl (Leitung 16) in einen Sollwert umgerechnet. Der Sollwert repräsentiert dabei ein gewünschtes Drehmoment, eine vorgegebene Last oder Füllung (Gemischmenge pro Zylinder, Zylinderfüllung). Ferner werden in der Berechnungseinheit 100 Sollwerte beispielsweise von einem Antriebsschlupfregelsystem, von einer Getriebesteuerung, von einem Fahrgeschwindigkeitsregler und/oder von einem Leerlaufdrehzahlregler berücksichtigt. Dabei wird der Sollwert gegebenenfalls über entsprechende Kennlinien, Kennfelder, Tabellen oder Berechnungen in eine dem Fahrerwunsch entsprechende Größe umgesetzt (z.B. Moment in Füllung unter Verwendung der Motordrehzahl). Durch logische Verknüpfung dieser Größen wird der jeweils größere Wert (in Bezug auf Fahrerwunsch, Leerlaufdrehzahlregler, Fahrgeschwindigkeitsregler) bzw. der jeweils kleinere Wert (in Bezug auf die Antriebsschlupfregelung, Getriebeeingriff) ausgewählt und über die Leitung 104 ausgegeben.In the calculation element 100 is the input specified by the driver accelerator pedal angle (line 12 ) by means of a preprogrammed map taking into account the engine rotation number (line 16 ) converted into a setpoint. The setpoint represents a desired torque, a given load or filling (mixture quantity per cylinder, cylinder filling). Further, in the calculation unit 100 Setpoints, for example, of a traction control system, a transmission control, a cruise control and / or an idle speed controller considered. In this case, the desired value is converted, if appropriate via corresponding characteristic curves, maps, tables or calculations, into a variable corresponding to the driver's request (eg torque in charge using the engine speed). By logically combining these variables, the respectively larger value (with respect to the driver's request, idle speed controller, vehicle speed controller) or the respective smaller value (with respect to traction control, gear engagement) is selected and transmitted via the line 104 output.

Die Kennlinie 102 beschreibt die für den jeweiligen Arbeitspunkt, der durch die Motordrehzahl gegeben ist, maximale Füllung, Last bzw. das maximale Moment.The characteristic 102 describes for the respective operating point, which is given by the engine speed, maximum charge, load or the maximum torque.

In der Auswahlstufe 108 wird aus dem vorgegebenen Füllungswert tlsoll und dem maximalen Füllungswert tlmax der jeweils kleinere ausgewählt und über die Leitung 110 an das dividierende Element 112 abgegeben. Die vom Element 108 ausgegebene Sollfüllung tlres wurde dabei mit Blick auf einen Betrieb der Brennkraftmaschine mit λ = 1 ermittelt. Eine Korrektur der Luftzufuhr nach Maßgabe des vorgegebenen λ-Wertes wird im Element 118 durchgeführt.In the selection stage 108 is selected from the predetermined filling value tlsoll and the maximum filling value tlmax the smaller and over the line 110 to the dividing element 112 issued. The of the element 108 output desired tlres was determined with regard to an operation of the internal combustion engine with λ = 1. A correction of the air supply in accordance with the predetermined λ value is in the element 118 carried out.

Im Element 112 wird aus den Ausgangsgrößen der Auswahlstufe 108 (resultierende Sollfüllung tlres) und der Kennlinie 102 (maximale Füllung tlmax) die relative Sollfüllung (tlrel) ermittelt. Vorzugsweise stellt diese den Quotienten der Sollfüllung und der maximalen Füllung das (tlrel = tlres/tlmax). Die relative Füllung weist dabei Werte in einem Wertebereich zwischen nahe 0 und 1 auf, wobei der Wert 0 infolge der Funktion des Leerlaufdrehzahlreglers (der eine minimale Füllung vorgibt) nie erreicht werden kann.In the element 112 is calculated from the output variables of the selection stage 108 (resulting target filling tlres) and the characteristic curve 102 (maximum charge tlmax) determines the relative target charge (tlrel). Preferably, this sets the quotient of the desired filling and the maximum filling that (tlrel = tlres / tlmax). The relative charge has values in a range between close to 0 and 1, the value 0 can never be achieved due to the function of the idle speed controller (which specifies a minimum charge).

Durch das invertierende Element 122 wird der Kehrwert der im Element 112 ermittelten relativen Füllung tlres gebildet. Die inverse relative Füllung stellt im aktuellen Betriebszustand maximal zulässige Luft-/Kraftstoffverhältnis (λ_max) dar, welches sich (bei konstanter Einspritzzeit) durch vollständige Öffnung der Drosselklappe (maximal mögliche Luftzufuhr) höchstens einstellen läßt.By the inverting element 122 becomes the reciprocal of the element 112 determined relative filling tlres formed. The inverse relative filling is in the current operating state maximum permissible air / fuel ratio (λ _max ), which can be set (with constant injection time) by full opening of the throttle (maximum possible air supply) at most.

In der Auswahlstufe 126 wird der über die Leitung 128 zugeführte Lambda-Sollwert λ_Soll auf den ermittelten maximal realisierbaren Wert λ_max begrenzt. Dies erfolgt vorzugsweise im Rahmen einer Minimalwertauswahl, bei der der jeweils kleinste Wert weitergegeben wird. Der ausgewählte Wert λ_res (λ_Soll oder λ_max) wird über die Leitung 132 zum multiplizierenden Element 118 abgegeben. Dort wird der über die Leitung 116 zugeführte relative Füllungswert tlrel gemäß dem einzustellenden Lambda (λ_res) korrigiert. Der korrigierte relative Füllungswert wird über die Leitung 134 auf ein Kennfeldelement 136 geführt, in dem die einzustellende Drosselklappenstellung über der relativen Füllung und der Motordrehzahl vorgespeichert ist. Der durch die korrigierte relative Füllung und die Motordrehzahl vorgegebene Drosselklappeneinstellwert wird über die Leitung 32 an das Leistungsstellglied abgegeben und im bevorzugten Ausführungsbeispiel im Rahmen eines Regelkreises (Lageregelkreis) eingeregelt.In the selection stage 126 is the over the line 128 supplied Lambda setpoint λ _setpoint limited to the determined maximum realizable value λ _max . This is preferably done as part of a minimum value selection, in which the smallest value is passed on. The selected value λ _res (λ _setpoint or λ _max ) is transmitted via the line 132 to the multiplying element 118 issued. There is the over the line 116 supplied relative filling value tlrel corrected in accordance with the lambda (λ _res ) to be set. The corrected relative charge value is sent over the line 134 on a map element 136 guided, in which the throttle position to be set is pre-stored on the relative filling and the engine speed. The throttle valve setpoint, as dictated by the corrected relative charge and engine speed, is delivered via the line 32 delivered to the power actuator and adjusted in the preferred embodiment in the context of a control loop (position control loop).

Dabei kann in einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel eines kraftstoffgeführten Motorsteuersystems, wie es im eingangs genannten Stand der Technik dargestellt ist, bei der Berechnung der Drosselklappeneinstellung eine Totzeit berücksichtigt werden, welche die systembedingten Totzeiten in Verbindung mit der Einspritzung kompensiert.there can in an advantageous embodiment a fuel-led Motor control system, as in the aforementioned prior art is shown in the calculation of the throttle setting considered a dead time which are the systemic dead times in connection with the Injection compensated.

Durch die in 2 dargestellte Vorgehensweise wird die Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine derart eingestellt, daß in jeder Betriebsphase der vorgegebene Lambda-Sollwert bzw. der vorgegebene Begrenzungswert eingestellt wird.By the in 2 The procedure shown, the air supply to the engine is set such that in each phase of operation, the predetermined lambda target value or the predetermined limit value is set.

Neben der Einstellung der Luftzufuhr berechnet das elektronische Steuergerät 10 auch die einzuspritzende Kraftstoffmenge. Dies erfolgt in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel auf herkömmlichem Wege, indem auf der Basis von Motordrehzahl und erfaßter Luftmasse die einzuspritzende Kraftstoffmenge bestimmt wird. Da die Korrektur bezüglich des vorgegebenen Luft-/Kraftstoffverhältnisses im Rahmen der Einstellung der Luftzufuhr vorgenommen wird, wird im bevorzugten Ausführungsbeispiel die Berechnung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge in herkömmlicher Weise mit den für einen λ = 1-Betrieb vorliegenden Daten durchgeführt. Dabei wird in vorteilhafter Weise auf der Basis der aus diesen Größen ermittelten Einspritzzeit sowie der im Rahmen der Einstellung der Luftzufuhr ermittelte resultierende Füllung unter Berücksichtigung des Wertes λ_res eine Abschätzung der Luftdichte vorgenommen werden.In addition to adjusting the air supply, the electronic control unit calculates 10 also the amount of fuel to be injected. This is done in a preferred embodiment in a conventional way, by determining the fuel quantity to be injected on the basis of engine speed and detected air mass. Since the correction for the predetermined air / fuel ratio is made in the context of the adjustment of the air supply, in the preferred embodiment, the calculation of the amount of fuel to be injected in a conventional manner with the data present for a λ = 1 operation performed. In this case, an estimate of the air density is advantageously carried out on the basis of the injection time determined from these variables, as well as the resulting filling determined as part of the adjustment of the air supply, taking into account the value λ _res .

Eine entsprechende Vorgehensweise wird im folgenden anhand des Blockschaltbilds nach 3 dargestellt.A corresponding procedure is described below with reference to the block diagram 3 shown.

In einem ersten Kennfeld 200 wird auf Basis der ermittelten Luftmasse (Leitung 20) und der Motordrehzahl (Leitung 16) die eingestellte Last tl ermittelt. Diese wird über die Leitung 202 auf ein dividierendes Element 204 geführt. Ferner geht von der Leitung 202 eine Leitung 206 zu einem Korrekturelement 208. Dessen Ausgangsleitungen stellen die Leitungen 44 bis 50 dar. Dem Element 204 wird ferner eine Leitung 132a, die von der Leitung 132 ausgeht, zugeführt. Die Ausgangsleitung 210 des Elements 204 führt auf ein Element 212 zur Dichtebestimmung. Dem wird ferner die Leitung 110a, die von der Leitung 110 ausgeht, zugeführt. Die Ausgangsleitung 214 des Elements 212 führt auf das Korrekturelement 208.In a first map 200 is calculated on the basis of the calculated air mass (line 20 ) and the engine speed (line 16 ) determines the set load tl. This is over the line 202 to a dividing element 204 guided. It also goes from the line 202 a line 206 to a correction element 208 , Its output lines put the lines 44 to 50 dar. The element 204 also becomes a conduit 132a by the line 132 goes out, fed. The output line 210 of the element 204 leads to an element 212 for density determination. This is also the line 110a by the line 110 goes out, fed. The output line 214 of the element 212 leads to the correction element 208 ,

Die ermittelte Istlast tl des Motors wird zum einen zur Bestimmung der Einspritzzeit herangezogen (Leitung 206), zum anderen im Element 204 durch das über die Luftzufuhr eingestellte λres geteilt. Dies ergibt ein Maß für die tatsächlich gemessene Luftmenge, die über die Leitung 210 zum Element 202 geführt wird. Dort wird anhand eines Vergleichs des gemessenen und des vorgegebenen Füllungswertes tlres die Dichte der Luft bestimmt. Dies erfolgt vorzugsweise anhand einer Tabelle. Der Dichtewert wird über die Leitung 214 zum Korrekturelement 208 geführt. Dort wird die vom Kennfeldelement 200 ermittelte Einspritzzeit beispielsweise durch multiplikative Korrektur entsprechend der Dichtenbestimmung korrigiert und die korrigierte Einspritzzeit ausgegeben. Zur Dichtebestimmung werden somit Größen herangezogen, welche Einspritzzeiten repräsentieren.The determined actual load tl of the engine is used on the one hand to determine the injection time (line 206 ), on the other hand in the element 204 divided by the λres set via the air supply. This gives a measure of the actual measured air flow over the pipe 210 to the element 202 to be led. There, the density of the air is determined on the basis of a comparison of the measured and the predetermined filling value tlres. This is preferably done using a table. The density value is over the line 214 to the correction element 208 guided. There is the from the map element 200 determined injection time, for example, corrected by multiplicative correction according to the density determination and output the corrected injection time. For density determination, variables are thus used which represent injection times.

In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird die Einspritzzeit durch die aufgrund des Fahrerwunsches und der anderen Parameter ermittelte resultierende Füllung bestimmt.In an advantageous embodiment is the injection time due to the driver's request and the determined other parameters determined filling determined.

In diesem Fall wird auf die Leitung 206 verzichtet, und die Leitung 110a bildet eine Eingangsleitung des Elements 208. Der dichtekorrigierte Wert für die resultierende Füllung stellt dann die über die Leitungen 44 bis 50 dem jeweiligen Zylinder zugeführte Einspritzzeit dar.In this case will be on the line 206 waived, and the line 110a forms an input line of the element 208 , The density-corrected value for the resulting filling then represents that over the lines 44 to 50 injection time supplied to the respective cylinder.

Neben der Berechnung auf der Ebene von Füllungswerten kann in anderen vorteilhaften Ausführungsbeispielen eine Berechnung auf der Basis von Motorlastwerten, von Motormomentenwerten und Motorleistungswerten stattfinden.Next the calculation at the level of filling values may be in others advantageous embodiments a calculation based on engine load values, engine torque values and Engine performance values take place.

Dabei wird anstelle der relativen Füllung das relative Moment, die relative Motorlast oder -leistung entsprechend der vorstehend beschriebenen Vorgehensweise berechnet und weiterverarbeitet.there is used instead of the relative filling the relative moment, the relative engine load or power accordingly calculated and further processed the procedure described above.

Claims

Method for controlling an internal combustion engine, wherein air supply and fuel supply depending on Betriebsgrößener according to a predetermined air / fuel ratio are set, the air supply to the engine is determined at least depending on the driver's request, wherein for determining the air supply to the engine from the driver's request a target size for a variable representing the capacity of the internal combustion engine is formed, which is corrected as a function of the predefined value for the air / fuel ratio, characterized in that a variable representing the filling, the load, the power or the torque is selected as the set value for the capacity , and that after correction of this desired value depending on the predetermined value for the air / fuel ratio from the corrected target value, a throttle position to be set is derived.

Method according to claim 1, characterized in that that the given value for the air / fuel ratio is limited.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the amount of fuel to be injected on the Based on the predetermined air / fuel ratio is corrected.

Method according to claim 2, characterized in that that the limit value for the specified air / fuel ratio depending on the driver or additional functions such as traction control, transmission control, Idling control and / or driving speed control predetermined Target size for the performance of the internal combustion engine is.

Method according to claim 1, characterized in that that a relative target size of the quotient the specified by the driver or additional functions setpoint and a preferably operating variable-dependent maximum Target size is.

Method according to claim 2 or 3, characterized that the limiting value is an inverse relative nominal value.

Method according to claim 5, characterized in that that the maximum nominal value is speed-dependent.

Method according to claim 1, characterized in that that dependent from the given, possibly limited, air / fuel ratio and from that of the driver, the at least one additional function and / or the Maximum value specified value the density the intake air is determined.

An apparatus for controlling an internal combustion engine, comprising an electronic control unit that influences at least the air supply to the internal combustion engine and the fuel injection, wherein the controller behaves a predetermined air / fuel is set, wherein for determining the air supply to the internal combustion engine from the driver's request, a target variable for an engine capacity representing the size is formed, which is corrected depending on the predetermined value for the air / fuel ratio, characterized in that the device in the form is configured that is selected as a set value for the capacity of a filling, the load, the power or the torque representing quantity, and that the control unit after correcting this target size depending on the predetermined value for the air / fuel ratio of the corrected target size Derives the throttle position to be adjusted.