BRPI0900706A2 - process for operating an internal combustion engine - Google Patents
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Abstract
PROCESSO PARA OPERAR UM MOTOR DE COMBUSTãO INTERNA. A presente invenção refere-se a um processo para operar um motor de combustão interna (10) em que é previsto um atuador primário deum sistema de ar do motor de combustão interna (10), em especial uma válvula de estrangulamento (24), e em que pelo menos um atuador secundário,previsto adicionalmente ao primeiro atuador (24) do sistema de ar, é ativado em dependência de um valor teórico (wnwesuf, wnwasuf). De acordo com a presente invenção, o valor teórico (wnwesuf, wnwasuf) para o atuador secundário é formado em dependência de pelomenos dois campos característicos (KFe1, KFe2; KFa1, KFa2) aos quais sãorespectivamente conduzidos os mesmos valores de entrada (nmot, wdkba).PROCESS FOR OPERATING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE. The present invention relates to a process for operating an internal combustion engine (10) wherein a primary actuator of an internal combustion engine air system (10) is provided, in particular a throttle valve (24), and wherein at least one secondary actuator, provided additionally to the first actuator (24) of the air system, is activated depending on a theoretical value (wnwesuf, wnwasuf). In accordance with the present invention, the theoretical value (wnwesuf, wnwasuf) for the secondary actuator is formed depending on at least two characteristic fields (KFe1, KFe2; KFa1, KFa2) to which the same input values (nmot, wdkba) are respectively conducted. ).
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSOPARA OPERAR UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA".Report of the Invention Patent for "PROCESS FOR OPERATING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE".
Estado da TécnicaState of the Art
A presente invenção refere-se a um processo para operar ummotor de combustão interna onde é previsto um atuador primário de um sis-tema de ar do motor de combustão interna, em especial uma válvula de es-trangulamento, e onde pelo menos um atuador secundário, previsto adicio-nalmente ao primeiro atuador do sistema de ar é ativado em dependência deum valor teórico.The present invention relates to a process for operating an internal combustion engine wherein a primary actuator of an internal combustion engine air system is provided, in particular a throttle valve, and where at least one secondary actuator is provided. , provided in addition to the first actuator of the air system, is activated depending on a theoretical value.
A presente invenção refere-se também a um programa de com-putador, a um meio de armazenamento elétrico para um dispositivo de con-trole e/ou a regulação de um motor de combustão interna, e a um dispositivode controle e/ou a regulação de um motor de combustão interna.The present invention also relates to a computer program, an electrical storage medium for a control device and / or regulation of an internal combustion engine, and a control and / or regulation device. of an internal combustion engine.
Os motores de combustão interna atualmente disponíveis dis-põem além de um atuador primário do sistema de ar, como por exemplo,tipicamente a válvula de estrangulamento, cada vez mais de outros atuado-res, isto é, secundários que influenciam o sistema de ar do motor de com-bustão interna.Currently available internal combustion engines have in addition to a primary air system actuator, such as, typically, the throttle valve, more and more from other, ie secondary, actuators that influence the air system of the internal combustion engine.
A ativação coordenada da válvula de estrangulamento e dosatuadores do sistema de ar secundários é dispendiosa, e os sistemas con-vencionais exigem um processo de aplicação complexo para poder formardefinições de valor teórico razoáveis para o atuador secundário.Coordinated activation of the throttling valve and secondary air system actuators is expensive, and conventional systems require a complex application process to form reasonable theoretical value settings for the secondary actuator.
Descrição da InvençãoDescription of the Invention
De acordo com isso, a presente invenção tem a tarefa de aper-feiçoar um processo de operação do tipo inicialmente mencionado e um dis-positivo de controle e/ou de regulação correspondente e um programa decomputador para tal de tal modo que uma verificação eficiente de um valorteórico para o atuador secundário se torna possível sem a exigência de umprocesso de aplicação complexo, e sem restringir a flexibilidade durante aoperação do motor de combustão interna.Accordingly, the present invention has the task of perfecting an operation process of the initially mentioned type and a corresponding control and / or regulation device and a decomputer program for such that an efficient verification of A value for the secondary actuator is made possible without requiring a complex application process, and without restricting flexibility during operation of the internal combustion engine.
De acordo com a presente invenção, esta tarefa é solucionadapelo fato de que o valor teórico para o atuador secundário é formado em de-pendência de no mínimo dois campos característicos aos quais são condu-zidos respectivamente os mesmos valores de entrada. Dessa forma, para adeterminação dos campos característicos, por um lado, somente precisamser levados em consideração os respectivos valores de entrada comuns demodo que o processo de aplicação seja simplificado. Por outro lado, atravésdo uso de acordo com a presente invenção de vários campos característi-cos, a formação do valor teórico pode ser adaptada de maneira flexível adiversas situações operacionais do motor de combustão interna.In accordance with the present invention, this task is solved by the fact that the theoretical value for the secondary actuator is formed depending on at least two characteristic fields to which the same input values are respectively driven. Thus, for the determination of the characteristic fields, on the one hand, only the respective common input values need to be taken into account so that the application process is simplified. On the other hand, by the use of various characteristic fields according to the present invention, the theoretical value formation can be flexibly adapted to various operating situations of the internal combustion engine.
Com vantagem especial, por exemplo, podem os campos carac-terísticos ser diferentes entre si e respectivamente conjugados a situaçõesoperacionais diferentes do motor de combustão interna, de modo que cadacampo característico cobre uma situação operacional especial do motor decombustão interna, podendo ser otimizado para tal. Dessa forma tambémpode ser evitado que - como é comum nos sistemas convencionais - queprecise ser formado um campo característico especialmente complexo paraser usado para a operação. O uso de acordo com a presente invenção dediversos campos característicos, em contrapartida, permite, por exemplo,que sejam apagados, isto é, em caso de não uso podem ser retirados deuma memória intermediária de um dispositivo de controle para liberar recur-sos para outros processos. Isto é possível especialmente quando valores departida obtidos por meio dos campos característicos de acordo com a pre-sente invenção são usados como alternativa para a formação do valor teóri-co , isto é, em uma primeira situação operacional, por exemplo, somente éusado um primeiro campo característico de acordo com a presente invenção,e em uma situação diferente desta, uma segunda situação operacional, porexemplo, somente é usado um segundo campo característico de acordo coma presente invenção.With particular advantage, for example, the characteristic fields may be different from each other and respectively combined with operating situations other than the internal combustion engine, so that each field covers a special operating situation of the internal combustion engine and may be optimized for such. In this way it can also be avoided that - as is common in conventional systems - that an especially complex characteristic field needs to be formed to be used for the operation. The use according to the present invention of the various characteristic fields, by contrast, allows, for example, to be erased, that is, in case of non-use they can be taken from a buffer of a control device to release resources to others. processes. This is especially possible when departmental values obtained through the characteristic fields according to the present invention are used as an alternative to the theoretical value formation, that is, in a first operational situation, for example, only a first one is used. characteristic field according to the present invention, and in a different situation thereof, a second operating situation, for example, only a second characteristic field according to the present invention is used.
As situações operacionais podem ser situações, por exemplo,onde as emissões do motor de combustão interna precisam ser minimiza-das, ou também, o uso de combustível precisa ser minimizado etc.Operating situations can be situations, for example, where internal combustion engine emissions need to be minimized, or also, fuel use needs to be minimized etc.
De acordo com uma outra variação da presente invenção, osvalores de partida, obtidos com a ajuda de vários campos característicos,também podem ser entrelaçados - de preferência, de modo aditivo - paraformarem o valor teórico.According to another variation of the present invention, the starting values obtained with the help of various characteristic fields can also be interlaced - preferably additively - to form the theoretical value.
Com vantagem o valor teórico também pode ser submetido auma filtração, em especial, uma filtração passa-baixo, a fim de adaptar a al-teração cronológica do valor teórico a definições correspondentes. Isto podeser útil, por exemplo, quando se pretende impedir que haja saltos no valorteórico que eventualmente poderiam causar saltos de torque indesejados domotor de combustão interna.Advantageously, the theoretical value may also be subjected to filtration, in particular low-pass filtration, in order to adapt the chronological change of the theoretical value to corresponding definitions. This may be useful, for example, when it is intended to prevent valortoric jumps which could eventually cause undesired torque jumps on the internal combustion engine.
Além disso, uma troca entre os campos característicos tambémpode ser realizada com vantagem em dependência do seu respectivo valorde saída, a fim de limitar ou evitar saltos do valor teórico. Uma troca corres-pondente também pode ser prevista, por exemplo, quando os valores de sa-ída de dois campos característicos contemplados não se diferenciam maisum do outro do que um valor máximo que pode ser predefinido.In addition, an exchange between characteristic fields can also be advantageously performed depending on their output value in order to limit or avoid theoretical value jumps. A corresponding exchange can also be envisaged, for example, when the output values of two contemplated characteristic fields differ no more than a predefined maximum value.
Uma determinação especialmente simples do valor teórico parao atuador secundário do sistema de ar existe que a cada campo característi-co, como valor de entrada, de preferência, exclusivamente, é dado um nú-mero de rotações do motor de combustão interna e um valor que caracterizao estado do atuador primário, por exemplo, da válvula de estrangulamento.Em virtude disso pode se abrir mão de modelagem de dependências adicio-nais o que economiza recursos em uma unidade de computador de um dis-positivo de controle, como por exemplo, memória e tempo de computação.An especially simple determination of the theoretical value for the secondary actuator of the air system exists that each characteristic field, as input value, preferably exclusively, is given a number of revolutions of the internal combustion engine and a value that the state of the primary actuator, for example, the throttle valve. As a result, additional dependency modeling can be avoided, which saves resources on a computer unit of a control device, such as memory and computing time.
O processo de operação de acordo com a presente invençãopara a obtenção do valor teórico pode ser aplicado de modo especialmentevantajoso quando é detectado um enchimento de ar em uma câmara decombustão do motor de combustão interna com a ajuda de um modelo. Aomodelo é então levado um valor que depende do valor teórico verificado ouum valor que corresponde a isso como valor de correção, a fim de garantir adeterminação precisa do enchimento de ar. De maneira especialmente van-tajosa, em combinação com o processo de operação de acordo com a pre-sente invenção é usado tal modelo para a determinação do enchimento dear, onde o enchimento de ar é obtido em essência na base de um número derotações do motor de combustão interna e de um valor que caracterizam oestado da válvula de estrangulamento. Isto permite uma consideração espe-cialmente simples do valor teórico obtido de acordo com a presente invençãona verificação do enchimento de ar. Em especial, em um,a aplicação da veri-ficação do enchimento de ar não precisa ser considerada a posição real doatuador secundário, antes pelo contrário, já é suficiente prever os valores decorreção mencionados que dependem do número de rotações e da posiçãoda válvula de estrangulamento.The process of operation according to the present invention for obtaining the theoretical value can be applied especially advantageously when an air filling is detected in an internal combustion engine combustion chamber with the aid of a model. The model is then taken as a value that depends on the theoretical value verified or a value that corresponds to this as a correction value in order to ensure accurate determination of the air filling. Especially advantageously, in combination with the process of operation according to the present invention such a model is used for the determination of the air filler, where air filling is essentially obtained on the basis of a number of engine revolutions. internal combustion temperature and a value characterizing the throttle valve state. This allows for a particularly simple consideration of the theoretical value obtained in accordance with the present invention in the air filling check. In particular, in one case, the application of the air-fill check need not be considered as the actual position of the secondary artist, but on the contrary, it is already sufficient to predict the mentioned correction values which depend on the number of revolutions and the throttle valve position. .
O princípio de acordo com a presente invenção pode ser usadocom um grande número de atuadores para o sistema de ar, em especial comum ajuste do eixo de carnes, um retorno do gás de escape, válvulas de mo-vimentação de carga ou válvulas de ressonância no tubo de aspiração oualgo semelhante ou de uma combinação destes.The principle according to the present invention can be used with a large number of actuators for the air system, in particular common adjustment of the meat shaft, an exhaust gas return, load moving valves or resonance valves in the suction tube or something similar or a combination thereof.
Especialmente importante é a realização do processo de acordocom a presente invenção na forma de um programa de computador que po-de correr em um computador ou uma unidade de cálculo de um dispositivode controle e que é apropriado para a execução do processo. O programade computador pode ser armazenado, por exemplo, em uma memória ele-trônica, sendo que a memória por sua vez pode ser integrada no dispositivode controle.Especially important is the realization of the process according to the present invention in the form of a computer program that can run on a computer or a control unit of a control device and which is suitable for the execution of the process. The computer program can be stored, for example, in electronic memory, and the memory can be integrated into the control device.
Outras vantagens, características e detalhes são evidentes dadescrição seguinte que apresenta com a ajuda do desenho vários exemplosde execução da presente invenção. No caso, as características menciona-das nas reivindicações e na descrição podem essenciais para a presenteinvenção ou individualmente por si ou em qualquer combinação.Other advantages, features and details are apparent from the following description which presents with the help of the drawing various examples of the implementation of the present invention. In the case, the features mentioned in the claims and description may be essential for the present invention either individually or in any combination thereof.
O desenho mostra:The drawing shows:
a figura 1 mostra uma apresentação esquemática de um motorde combustão interna.Figure 1 shows a schematic presentation of an internal combustion engine.
A figura 2 mostra um diagrama de funcionamento de uma formade execução do processo de acordo com-a presente invenção.Figure 2 shows an operation diagram of a process embodiment according to the present invention.
A figura 3 mostra um diagrama de funcionamento de um proces-so para a determinação de um enchimento de ar.Figure 3 shows an operation diagram of a process for determining an air fill.
A figura 1 mostra um motor de combustão interna 10. Ele com-preende vários cilindros, dos quais, por motivos de melhor visibilidade nafigura 1, apenas um leva a referência 12. A respectiva câmara de combustãotem a referência 14. O combustível é injetado diretamente para dentro dacâmara de combustão 14 através de um injetor de combustível 16 que é Ii-gado a um sistema de combustível 18. o ar entra na câmara de combustão14 através de uma válvula de entrada 20 e um canal de aspiração 22 onde édisposta uma válvula de estrangulamento 24. Esta é ajustada por um servo-motor 26 sua posição atual é determinada por um sensor de válvula de es-trangulamento 28. A pressão de ar que reina no canal de aspiração 22 é de-terminada por um sensor de pressão 30, a respectiva temperatura é deter-minada por um sensor de temperatura 32 que combina com este. O sensorde pressão 30 encontra-se a jusante da válvula de estrangulamento 24 emede a pressão antes da válvula de entrada 20.Figure 1 shows an internal combustion engine 10. It comprises several cylinders, of which, for better visibility in figure 1, only one takes reference 12. The respective combustion chamber has reference 14. Fuel is injected directly into the combustion chamber 14 via a fuel injector 16 which is connected to a fuel system 18. air enters the combustion chamber 14 through an inlet valve 20 and a suction channel 22 where a non-return valve is disposed. throttle 24. This is adjusted by a servo motor 26 its current position is determined by a throttle valve sensor 28. The air pressure in the suction channel 22 is determined by a pressure sensor 30, its temperature is determined by a temperature sensor 32 which matches it. Pressure sensor 30 is downstream of choke valve 24 and issues pressure before inlet valve 20.
Uma mistura de combustível e ar existente na câmara de com-bustão 14 é inflamada por uma vela de ignição 34 que é ligada a um sistemade ignição 36. Gases de escape quentes de combustão são retirados dacâmara de combustão 14 através de uma válvula de saída 38 e um tubo degás de escape 40.A mixture of fuel and air in the combustion chamber 14 is ignited by a spark plug 34 which is connected to an ignition system 36. Hot combustion exhaust gases are drawn from the combustion chamber 14 via an outlet valve 38 and a tailpipe 40.
O motor de combustão interna 10 mostrado na figura 1 estámontado em um automóvel não mostrado. Um desejo de torque do motoristado automóvel é verificado em dependência de uma posição do pedal do ace-lerador 42. O número de rotações de um eixo de manivela 44 do motor decombustão interna 10 é explorado por um sensor de número de rotações 46.A operação do motor de combustão interna 10 é controlada ou regulada porum dispositivo de controle e de regulação 48 a seguir brevemente denomi-nado de dispositivo de controle. Este recebe sinais de entrada dos sensores28, 30, 32, 42 e 46, e ativa entre outros o servomotor 26, o injetor 16 e o sis-tema de ignição 36.The internal combustion engine 10 shown in figure 1 is mounted on an automobile not shown. A torque requirement of the automotive driver is verified depending on a pedal position of the accelerator 42. The number of revolutions of a crankshaft 44 of the internal combustion engine 10 is exploited by a speed sensor 46. Operation of the internal combustion engine 10 is controlled or regulated by a control and regulating device 48 hereinafter briefly called the control device. It receives input signals from sensors 28, 30, 32, 42 and 46, and activates among others servomotor 26, injector 16 and ignition system 36.
O motor de combustão interna 10 mostrado na figura 1 é opera-do de acordo com o princípio de quatro ciclos. Nisso é possível uma sobre-posição de válvula da válvula de entrada 20 e da válvula de saída 38. Istosignifica que na área do ponto morto superior entre um ciclo de extração eum ciclo de aspiração as duas válvulas 20 e 38 podem estar abertas aomesmo tempo. Com isso pode ser realizado um retorno de gás de escapeinterno.The internal combustion engine 10 shown in figure 1 is operated according to the four-cycle principle. In this case, valve overlapping of the inlet valve 20 and outlet valve 38 is possible. This means that in the upper neutral area between an extraction cycle and an aspiration cycle both valves 20 and 38 may be open at the same time. This allows an internal exhaust gas return.
Além da válvula de estrangulamento 24 que é o atuador primáriodo sistema de ar do motor de combustão interna 10 é previsto pelo menosmais um outro, isto é, atuador secundário para o sistema de ar do motor decombustão interna 10. O atuador secundário pode ser, por exemplo, um sis-tema de ajuste do eixo de carnes que pode ajustar os eixos de carnes deentrada e de saída do motor de combustão interna 10 de modo em si conhe-cido para influenciar a troca de gás através da válvula de entrada 20 e daválvula de saída 38 . Por exemplo, com o sistema do ajuste de eixos de ca-rnes também pode ser modificada a sobreposição de válvulas acima descrita.In addition to the throttle valve 24 which is the primary actuator of the internal combustion engine air system 10 at least one other one is provided, that is, secondary actuator for the internal combustion engine air system 10. The secondary actuator may be, for example, For example, a meat shaft adjustment system which can adjust the inlet and outlet meat shafts of the internal combustion engine 10 is known per se to influence gas exchange through the inlet valve 20 and the valve. Exit 38. For example, with the camshaft adjustment system the valve overlap described above can also be modified.
Para a descrição restante parte-se do fato de que o ajuste doeixo de carnes permite uma influência separada do eixos de carnes de en-trada e da eixos de carnes de saída. De acordo com isso, as setas wnwesuf,wnwasuf na figura 1 indicam os respectivos valores teóricos para os atuado-res (não mostrados) que influenciam os eixos de carnes que são obtidos pe-lo dispositivo de controle 48 e comunicados aos atuadores.The remaining description is based on the fact that the adjustment of the meat shaft allows a separate influence on the input meat shaft and the output meat shaft. Accordingly, the arrows wnwesuf, wnwasuf in figure 1 indicate the respective theoretical values for the actuators (not shown) that influence the meat axes that are obtained by the control device 48 and communicated to the actuators.
De acordo com a presente invenção, os valores teóricos wnwe-suf, wnwasuf para os atuadores secundários do sistema de ar são formadosem dependência de respectivamente dois campos característicos, aos quaissão levados respectivamente os mesmos valores de entrada.According to the present invention, the theoretical values wnwe-suf, wnwasuf for the secondary actuators of the air system are formed depending on respectively two characteristic fields to which the same input values are respectively taken.
Em virtude disso, para a determinação dos campos característi-cos , por um lado, somente precisam ser levados em consideração os res-pectivos valores de entrada comuns, de modo que um processo de aplica-ção do motor de combustão interna 10 se simplifica. Por outro lado, atravésdo uso de acordo com a presente invenção de vários campos característi-cos,-a-formaçãodo-valor teórico pode ser adaptado de modo flexível a diver-sas situações operacionais do motor de combustão interna 10.As a result, only the common input values need to be taken into account when determining the characteristic fields, so that a process for applying the internal combustion engine 10 is simplified. On the other hand, by the use of various characteristic fields according to the present invention, the formation of the theoretical value can be flexibly adapted to the various operating situations of the internal combustion engine 10.
A figura 2 mostra um diagrama de funcionamento que ilustra aformação de acordo com a presente invenção dos valores teóricos wnwesuf,wnwasuf.Figure 2 shows an operating diagram illustrating the forming according to the present invention of the theoretical values wnwesuf, wnwasuf.
Primeiro será discutido a formação do valor teórico wnwesuf queserve para o ajuste do eixo de carnes de entrada. Dependendo da situaçãooperacional atual do motor de combustão interna 10 (figura 1), através deum dos interruptores não mostrados detalhadamente de um dos camposcaracterísticos KFe1, KFe2 é selecionado para emitir um valor de saída e1,e2 correspondente que, como se vê na figura 2, é conduzido para o soma-dos 100. O campo característico momentaneamente não selecionado nãotem efeito sobre a formação do valor teórico. Isto se consegue, por exemplo,pelo fato de que o respectivo interruptor de um campo característico não se-lecionado transmite um valor de zero para o somador 100.First we will discuss the formation of the theoretical value wnwesuf queserve for the adjustment of the input meat shaft. Depending on the current operating situation of the internal combustion engine 10 (Figure 1), through one of the switches not shown in detail from one of the characteristic fields KFe1, KFe2 is selected to output a corresponding e1, e2 output value which, as shown in Figure 2, is driven to the sum of 100. The momentarily unselected characteristic field has no effect on the theoretical value formation. This is achieved, for example, by the fact that the respective switch of an unselected characteristic field transmits a value of zero to the adder 100.
A saída do somador 100 eventualmente ainda é somada a umvalor de base WNLE para o valor teórico, o que é feito através do somador101. O valor de base WNLE pode ser, por exemplo, um valor que pode serusado também em condições de operação de emergência como valor teóricopara o ajuste do eixo de carnes de entrada. Em caso de erro, com vantagemambos os campos característicos de acordo com a presente invenção KFe1,KGe2 podem ser desativados através dos seus comutadores, e assim mes-mo será possível uma operação de emergência para o ajuste do eixo de ca-mes de entrada - eventualmente restringida.The output of adder 100 is eventually still added to a base value WNLE for the theoretical value, which is done through adder101. The base value WNLE can be, for example, a value that can also be used under emergency operating conditions as a theoretical value for adjusting the input meat shaft. In the event of an error, advantageously both of the characteristic fields according to the present invention KFe1, KGe2 can be deactivated via their switches, and thus an emergency operation for adjusting the input camera axis will be possible. eventually restricted.
Durante a operação normal, como descrito, por exemplo, o valorde saída e1 do campo característico KFeI é somado ao valor de base WN-LE, quando se obtém o valor teórico wnwesuf para a ativação do atuadorque influência o eixo de carnes de entrada.During normal operation, as described, for example, the output value e1 of the characteristic field KFeI is added to the base value WN-LE, when the theoretical value wnwesuf is obtained for actuator activation that influences the input meat axis.
O valor teórico wnwesuf pode, de acordo com uma outra formade execução vantajosa da presente invenção, pode também ainda ser sub-metido a uma filtração passa-baixo, para regular uma velocidade de altera-ção do valor teórico para o atuador secundário do sistema de ar. De prefe-rência, a filtração pode ocorrer de tal modo que a-veloeidade de alteração dovalor teórico para o atuador secundário do sistema de ar coincide com a ve-locidade de alteração de um estado do atuador primário do sistema de ar,isto é, a válvula de estrangulamento 24. Dessa forma, com vantagem espe-ciai, pode ser usada uma determinação de guia a ser descrita detalhada-mente, simplificada, baseada em modelo do enchimento de ar em um câma-ra de combustão 14 do motor de combustão interna 10 sem prejuízos para aprecisão. Meios de filtração correspondentes 102 são mostrados na figura 2e fornecem na sua saída o valor teórico filtrado wnwes.The theoretical value wnwesuf may, according to another advantageous embodiment of the present invention, also be subjected to low pass filtration to regulate a rate of change of the theoretical value for the secondary actuator of the control system. air. Preferably, filtration may occur such that the rate of change of the theoretical value for the secondary actuator of the air system coincides with the rate of change of a state of the primary actuator of the air system, i.e. throttle valve 24. Thus, with special advantage, a guide determination can be used to be described in detail, simplified, based on model air filling in a combustion chamber 14 of the combustion engine 10 without prejudice to appreciation. Corresponding filtration means 102 are shown in FIG. 2e provide at their output the filtered theoretical value wnwes.
A operação normal acima descrita onde é usado o primeirocampo característico KFe1, é, por exemplo, uma operação especialmentepobre de emissões do motor de combustão interna 10. Esta situação opera-cional é indicada pela Bitflag B_emis que realiza a respectiva ativação docomutador conjugado ao primeiro campo característico KFe 1.The normal operation described above where the first characteristic field KFe1 is used is, for example, a particularly poor emission operation of the internal combustion engine 10. This operating situation is indicated by Bitflag B_emis which performs its activation in conjunction with the first field. characteristic KFe 1.
Uma outra situação operacional para a qual é previsto um cam-po característico KFe2 separado otimizado, é uma operação de consumootimizado que é indicado analogamente através do Bitflag B_consum.Another operational situation for which a separate optimized KFe2 characteristic field is provided is an optimal consumption operation which is indicated similarly via Bitflag B_consum.
O motor de combustão interna 10, depois da sua partida, podeser operado de modo que o valor teórico wnwesufm para o ajuste do eixo decarnes de entrada é idêntico ao valor de base WNLE. Em um ajuste do eixode carnes hidráulico, o valor de base WNLE pode corresponder, por exem-plo, a um esbarro de ajuste do mecanismo de ajuste. Tão logo seja geradauma pressão suficientemente grande na hidráulica do sistema de ajuste,primeiro uma operação otimizada de emissões do motor de combustão in-terna 10 é indicada pela Bitfllag B_emis, e o primeiro campo característicoKFeI é ativado, cujo valor de saída e1 é somado ao valor de base WNLE, afim de providenciar um valor teórico otimizado de emissões para o ajuste doeixo de carnes de entrada.The internal combustion engine 10 can be operated after starting so that the theoretical value wnwesufm for adjusting the input shaft axis is identical to the base value WNLE. In an adjustment of the hydraulic meat shaft, the base value WNLE may correspond, for example, to an adjustment lever of the adjustment mechanism. As soon as a sufficiently large pressure is generated in the tuning system hydraulics, first an optimized operation of internal combustion engine emissions 10 is indicated by Bitfllag B_emis, and the first characteristic field KFeI is activated, whose output value e1 is added to the WNLE base value to provide an optimal theoretical emission value for the input meat shaft adjustment.
Tão logo o motor de combustão interna 10 e um sistema de tra-tamento de gás de escape a ele conjugado tenham alcançado sua tempera-tura de serviço, pode ser mudado da operação de emissões otimizadas paraa operação de consumo otimizado, de modo que o valor de saída e2 docampo característico KFe2 é somado ao valor de base WNLE, para fornecerum valor teórico de consumo otimizado para o ajuste do eixos de carnes deentrada. A troca de campo característico é providenciada através de respec-tivas passagens de estado das Bitflags B_emis e B_consum, isto é - partindode lógica positiva - o Bitflag B_emis troca de lógico um para lógico zero, aopasso que Bitflag B_consum muda de lógico zero para lógico um.As soon as the internal combustion engine 10 and an associated exhaust gas treatment system have reached their service temperature, it can be switched from optimized emissions operation to optimized consumption operation, so that the value e2 output The characteristic field KFe2 is added to the WNLE base value to provide an optimized consumption target value for the input meat axis adjustment. Characteristic field switching is provided by respective status passages of Bitflags B_emis and B_consum, ie - based on positive logic - Bitflag B_emis switches from logical one to logical zero, whereas Bitflag B_consum changes from logical zero to logical one. .
A troca de campo característico dispositivo é feita em dependên-cia dos valores de saída e1, e2. Por exemplo, quando ambos os valores desaída e1, e2 não se diferenciam por mais do que um valor máximo prede-terminável, um salto no valor teórico wnwesuf pode ser evitado. Também a"ligação" pela primeira vez de um campo característico diretamente depoisda ativação do motor de combustão interna 10 pode ser realizado de tal mo-do que um salto de valor teórico seja diminuído ou completamente evitado.The characteristic device field exchange is made in dependence on the output values e1, e2. For example, when both output values e1, e2 do not differ by more than one predeterminable maximum value, a jump to the theoretical value wnwesuf can be avoided. Also, the "plugging in" of a characteristic field for the first time directly after activation of the internal combustion engine 10 can be accomplished in such a way that a theoretical jump is reduced or completely avoided.
Como alternativa também pode ser aceito um salto do valor teó-rico, fazendo com que a avaliação acima da alteração do valor teórico condi-cionada por comutação pode ser dispensada. No lugar de um uso alternativodos campos característicos KFeI, KFe2 também é possível, usá-los parale-lamente entre si, de modo que o valor de saída e1 do primeiro campo carac-terístico KFeI é somado.Alternatively, a jump of the theoretical value may also be accepted, whereby the above assessment of the change in the theoretical value conditioned by commutation may be waived. Instead of alternatively using the characteristic fields KFeI, KFe2 is also possible, using them parallel to each other, so that the output value e1 of the first characteristic field KFeI is summed.
De acordo com a presente invenção, os mesmos valores de en-trada são conduzidos para todos os campos característicos KFeI, KFe2 queno presente caso são o número de rotações nmot do motor de combustãointerna 10 e o estado ou ângulo wdkba da válvula de estrangulamento 24(figura 1), de modo que uma avaliação especialmente simples durante a o-peração e também, ao contrário de processos convencionais, um processode aplicação claramente simplificado se tornam possíveis.In accordance with the present invention, the same input values are conducted for all characteristic fields KFeI, KFe2 which in the present case are the number of internal combustion engine nmot rotations 10 and the state or angle wdkba of throttle valve 24 ( Figure 1), so that an especially simple evaluation during operation and also, unlike conventional processes, a clearly simplified application process becomes possible.
O processo acima descrito fazendo referência a um ajuste doeixo de carnes de entrada, no presente caso, também é aplicada analoga-mente ao ajuste do eixo de carnes de saída. Para tal, o valor teórico wnwa-suf para o ajuste do eixo de carnes de saída é formado em dependência dovalor de base WNLA e de um ou vários valores de saída a1, a2 dos respecti-vos campos característicos KFaI, KFa2 que podem ser incluídos através decomutadores correspondentes-sob controle pelas Bitflag B_emis eB_consum. Os respectivos somadores e meios de filtração não são mostra-dos detalhadamente. No lado de saída, analogamente ao procedimento parao sw do ajuste do eixo de carnes de entrada, é obtido um valor teórico filtra-do wnwas para o ajuste do eixo de carnes de saída.The process described above with reference to an input meat shaft adjustment in the present case is also applied analogously to the output meat shaft adjustment. For this purpose, the theoretical value wnwa-suf for adjusting the output meat axis is formed depending on the base value WNLA and one or more output values a1, a2 of the respective characteristic fields KFaI, KFa2 which may be included. via corresponding decontructors-under control by Bitflag B_emis eB_consum The respective adders and filter media are not shown in detail. On the output side, analogous to the procedure for adjusting the input meat axis, a theoretical value is obtained by filtering wnwas for adjusting the output meat axis.
A figura 3 mostra um diagrama de funcionamento de um proces-so para a obtenção de um enchimento de ar em uma câmara de combustão14 (figura 1) do motor de combustão interna 10, semelhante ao que já foidescrito no documento DE 10 2004 062 018.Figure 3 shows an operation diagram of a process for obtaining an air fill in a combustion chamber 14 (figure 1) of the internal combustion engine 10, similar to that already described in DE 10 2004 062 018.
Em um caminho principal 200, na base dos valores de entradanmot, psu é obtido um primeiro valor de modelo rl para o enchimento de arna base de modela. O valor de entrada nmot é o número de rotações jámencionado do motor de combustão interna 10, e o valor de entrada psu éum quociente da pressão do tubo de aspiração os e a pressão ambiente pu.In a main path 200, on the basis of the input values, psu a first model value r1 is obtained for the filling of the model base. The nmot inlet value is the already mentioned number of revolutions of the internal combustion engine 10, and the inlet value psu is a quotient of the suction pipe pressure os and the ambient pressure pu.
O campo característico 210 fornece um valor bruto para o valor modelo rlrelacionado a condições normais, tais como, por exemplo, pressão normal etemperatura normal. O valor bruto, em seguida, é corrigido através de multi-plicadores não mostrados detalhadamente por fatores de correção. Um pri-meiro fator de correção F1 produz uma adaptação do valor bruto à pressãoambiente de fato, e um segundo fator de correção F2 produz uma adaptaçãoá temperatura de fato, de modo que o primeiro valor modelo rl é obtido. Osegundo fator de correção F2 é determinado em um modelo de temperatura220 que recebe como valor de entrada a temperatura de gás TSR no tubo deaspiração. No caso mais simples, para a formação do segundo fator de cor-reção F2 é suposto que a temperatura de gás na câmara de combustão nomomento "entrada fecha" corresponde à temperatura medida TSR no tubode aspiração.Characteristic field 210 provides a gross value for the model value rl related to normal conditions, such as, for example, normal pressure and normal temperature. The gross value is then corrected through multipliers not shown in detail by correction factors. A first correction factor F1 produces an adaptation of the gross value to the actual ambient pressure, and a second correction factor F2 produces an adaptation to the actual temperature, so that the first model value rl is obtained. The second correction factor F2 is determined in a temperature model 220 that receives as input value the TSR gas temperature in the suction tube. In the simplest case, for the formation of the second correction factor F2 it is assumed that the gas temperature in the combustion chamber as "inlet closes" corresponds to the measured temperature TSR in the suction pipe.
O caminho lateral 201, em dependência do número de rotaçõesnmot e da posição da válvula de estrangulamento wdkba é acessado umcampo característico 220 que serve para a obtenção de um segundo valormodelo rirohdk para o enchimento de ar e que na sua saída fornece um valorbruto para o segundo valor modelo rirohdk, que também é relacionado àscondições normais acima mencionadas (pressãortemperatura). O valor bru-to do campo característico 220, por sua vez, é corrigido sob utilização defatores de correção dependentes de pressão e temperatura F3, F4, para seobter o segundo valor modela rirohdk. Antes, porém, o valor bruto é com-plementado pelo somador 221 por um valor offset ofmsndk que é formado nobloco de funcionamento 300 que realiza uma adaptação e descrito mais adi-ante.The lateral path 201, depending on the number of revolutionsnmot and the position of the throttle valve wdkba, is accessed a characteristic field 220 which serves to obtain a second value rirohdk for air filling and which at its output provides a gross value for the second one. rirohdk model value, which is also related to the above-mentioned normal conditions (temperature pressure). The raw value of characteristic field 220, in turn, is corrected using pressure and temperature dependent correction factors F3, F4 to obtain the second value models rirohdk. First, however, the gross value is supplemented by the adder 221 by an offset value ofmsndk which is formed in the operating block 300 which performs an adaptation and further described.
O fator de correção F4 dependente da temperatura também éformado no modelo 220 e depende da temperatura de gás antes da válvulade estrangulamento 24 que no caso mais simples corresponde à temperatu-ra de gás no tubo de aspiração. Por exemplo, o fator de correção F4 é obtidoda raiz quadrado do quociente de 273K e da temperatura de gás antes daválvula de estrangulamento 24.The temperature-dependent correction factor F4 is also formed on model 220 and depends on the gas temperature before throttling valve 24 which in the simplest case corresponds to the gas temperature in the suction pipe. For example, the correction factor F4 is obtained from the square root of the 273K quotient and the gas temperature before the throttling valve 24.
A função acima descrita para a determinação do enchimentotambém é denominada de "determinação de enchimento sem sensor", poiscom vantagem pode ser realizada sem um sensor da pressão ambiente. Apressão ambiente pu é obtida através do bloco de adaptação 300 onde en-tram os valores modela rl, rirohdk do caminho principal 200 e do caminhoauxiliar 201.The above described function for filling determination is also called "sensorless filling determination" because it can advantageously be performed without an ambient pressure sensor. The ambient pressure pu is obtained through the adaptation block 300 where the values rl, rirohdk of the main path 200 and the auxiliary path 201 are entered.
A diferença rl - rirohdk dos valores modelo rl, rirohdk, em especi-al em caso de correntes de massa de ar maiores no tubo de aspiração, édirigido para um integrador (não mostrado) realizado no bloco de função 300que em caso de diferença positiva aumenta o valor pu para a pressão ambi-ente. A pressão ambiente pu é reacoplado na forma do fator de correção F3ao sinal de enchimento rirohkd obtido na base da posição da válvula de es-trangulamento, aumentando o linearmente, até que coincide com o sinal deenchimento rl do caminho principal 200.The difference rl - rirohdk from the model values rl, rirohdk, in particular in case of larger air mass currents in the suction pipe, is directed to an integrator (not shown) made in function block 300 which in case of positive difference increases the pu value for the ambient pressure. The ambient pressure pu is re-coupled as the correction factor F3 to the fill signal rirohkd obtained on the basis of the throttle valve position, increasing linearly until it coincides with the fill signal rl of the main path 200.
A pressão ambiente pu obtida através do bloco de função 300também é reacoplado ao caminho principal e assim, o sinal de enchimento rl,uma vez na forma do quociente psu = ps / pu no lado da entrada do campocaracterístico 210 e uma outra vez na forma do fator de correção F1.The ambient pressure pu obtained through function block 300 is also re-coupled to the main path and thus the fill signal r1, once in the form of the quotient psu = ps / pu on the input side of the characteristic 210 and again in the form of the correction factor F1.
No caso de correntes de massa de ar relativamente pequenasno tubo de aspiração, um erro-de offset da linha característica da válvula deestrangulamento é dominado, a diferença rl - rirohdk dos valores modelo rl,rirohdk também é comutado para um segundo integrador (não mostrado)cuja saída em caso de diferença positivo rl - rirohdk aumenta o valor offsetofmsndk já mencionado acima. O valor offset ofmsndk, como descrito é co-mo é evidente da figura 3, é reacoplado ao caminho auxiliar 201 e aumentao valor bruto que é obtido na saída do campo característico 220.In the case of relatively small air mass currents in the suction pipe, an offset error of the throttle valve characteristic line is dominated, the difference rl - rirohdk from model values rl, rirohdk is also switched to a second integrator (not shown). whose output in case of positive difference rl - rirohdk increases the offsetofmsndk value already mentioned above. The offset value ofmsndk, as described as is evident from Figure 3, is reattached to the auxiliary path 201 and the gross value that is obtained at the output of the characteristic field 220.
Tão logo a diferença rl - rirohdk dos valores modela rl, rirohdk,tanto em caso de fluxos de massas de ar grandes como também pequenas,se torna zero ou pelo menos não alcança mais um valor teórico predetermi-nável, pode se partir da suposição de que as adaptações realizadas atravésdo bloco de função 300 para a pressão ambiente pu e o valor offset ofmsndkse ajustaram. Assim sendo, o enchimento rl pode ser obtida precisamente,sem que seja disponível um sensor de pressão ambiente separado.As soon as the difference rl - rirohdk from the values models rl, rirohdk, in case of large as well as small air mass flows, becomes zero or at least no longer reaches a predeterminable theoretical value, it can be assumed from that the adaptations made by function block 300 to the ambient pressure pu and the offset value ofmsndkse have adjusted. Thus, the filler R1 can be obtained precisely without a separate ambient pressure sensor being available.
A determinação do enchimento ma base de modela acima des-crita fazendo referência à figura 3 pode ser combinado de maneira especi-almente vantajosa com o princípio da determinação do valor teórico de acor-do com a presente invenção para o atuador secundário do sistema de ar (porexemplo, eixo de carnes de entrada). Uma vez que os campos característi-cos usados de acordo com a presente invenção KFe1, KFe2, KFa1, KFa2(figura 2) somente dependem dos valores nmot e wdkba, o estado do atua-dor secundário do sistema de ar nos campos característicos 210, 220 dadeterminação do enchimento pode ser levado em consideração implicita-mente de acordo com a figura 3.The determination of the filling in the model base described above with reference to figure 3 may be combined in a particularly advantageous manner with the principle of theoretical value determination according to the present invention for the secondary air system actuator. (eg input meat shaft). Since the characteristic fields used in accordance with the present invention KFe1, KFe2, KFa1, KFa2 (Figure 2) only depend on the nmot and wdkba values, the state of the secondary air system actuator in the characteristic fields 210, The determination of the filling can be implicitly taken into account according to Figure 3.
Isto é, a posição de fato, por exemplo, do eixo de carnes de en-trada e do eixo de carnes de saída, no modelo de acordo com a figura 3, nãoprecisa ser levado em consideração como valor de entrada de campo carac-terístico separado, a fim de poder determinar precisamente o enchimento rl.Antes pelo contrário é completamente suficiente considerar a influência dosvalores teóricos wnwesuf, wnwasuf (figura 2) obtidos de acordo com a pre-sente invenção somente em dependência de nmot e wdkba na forma dosvalores de correção rlkorrl, rlkorr2, que de modo mostrado na figura 3, porexemplo, são somados aos valores crus para o enchimento obtidos por meiodos campos característicos 210, 220. A posição do eixo de carnes de entra-da e de saída, graças aos valores de correção rlkorrl, rlkorr2 são incluídosna determinação do enchimento na base de modelo de acordo com a figura3, sendo que os valores de correção rlkorrl, rlkorr2 correspondem aos valo-res teóricos wnwesuf, wnwasuf.That is, the actual position, for example, of the input meat shaft and the output meat shaft in the model according to Figure 3 need not be taken into account as a characteristic field input value. On the contrary, it is sufficiently sufficient to consider the influence of the theoretical values wnwesuf, wnwasuf (Figure 2) obtained according to the present invention only in dependence on nmot and wdkba in the form of the values of rlkorrl, rlkorr2, which, as shown in Figure 3, for example, are added to the raw filler values obtained by the characteristic fields 210, 220. The position of the input and output meat axis, thanks to the values of correction rlkorrl, rlkorr2 are included in the determination of the filling in the model base according to figure 3, and the correction values rlkorrl, rlkorr2 correspond to the theoretical values wnwesuf, wnwa suffix
Em outras palavras, a posição de fato, por exemplo, do eixo decarnes de entrada e do eixo de carnes de saída não é nenhum valor de en-trada separado para os campos característicos 210, 220, como seria o casoem processos convencionais. Para a aplicação de tais campos característi-cos como, por exemplo, os valores de entrada nmot, os e adicionalmente aposição do eixo de carnes, seria necessário um dispêndio muito maior, doque é necessário para a execução do processo de acordo com a presenteinvenção , onde os valores rlkorrl, lrkorr2 somente são somados para fins decorreção aos valores crus fornecidos pelos campos característicos simples210, 220. Os valores de correção rlkorrl, rlkorr2 com vantagem são obtidosde modo comparável à formação dos valores teóricos wnwesuf, wnwasuf deacordo com a figura 2. De preferência, somente são usados também aquelescampos característicos para a determinação dos valores de correção rlkorrl,lrkorr2 que dependem de ambos os valores nmot e wdkba. Os campos ca-racterísticos que servem para a obtenção dos valores de correção rlkorrl,rlkorr2 são usados de acordo com os mesmos princípios como os camposcaracterísticos KFe1, KFe2, ... (figura 2) em dependência da situação ope-racional e fornecem em dependência dos valores nmot ewdbka um termo decorreção rlkorrl, rlkorr2 que permite a consideração simples da influência daposição do eixos de carnes sobre o enchimento de ar rl no modela da figura 3.In other words, the actual position, for example, of the input meat shaft and the output meat shaft is no separate input value for the characteristic fields 210, 220, as would be the case in conventional processes. For the application of such characteristic fields as, for example, the input values nmot, os and additionally apposition of the meat axis, much higher expenditure would be required than is necessary for the execution of the process according to this invention. where the values rlkorrl, lrkorr2 are only summed for the purposes of the raw values provided by the simple characteristic fields210, 220. The correction values rlkorrl, rlkorr2 are advantageously obtained comparable to the formation of the theoretical values wnwesuf, wnwasuf according to figure 2. Preferably, only those characteristic fields are also used for determining the rlkorrl, lrkorr2 correction values which depend on both nmot and wdkba values. The characteristic fields that serve to obtain the correction values rlkorrl, rlkorr2 are used according to the same principles as the characteristic fields KFe1, KFe2, ... (figure 2) depending on the ope rational situation and provide in dependence. of the nmot ewdbka values a term rlkorrl, rlkorr2 which allows a simple consideration of the influence of the positioning of the meat axes on the air filling rl in the pattern of Figure 3.
As vantagens acima em essência baseiam-se no fato de que oscampos característicos de acordo com a presente invenção da figura 2 e oscampos característicos para a obtenção dos valores de correção rlkorrl, rl-korr2 também somente dependem dos dois valores nmot e wdkba que já sãousados no modelo de acordo com a figura 3.The above advantages in essence are based on the fact that the characteristic fields according to the present invention of Figure 2 and the characteristic fields for obtaining the correction values rlkorrl, rl-korr2 also depend only on the two nmot and wdkba values that are already used. in the model according to figure 3.
- O princípio acima descrito da combinação da determinação deacordo com a presente invenção dos valores teóricos wnwesuf, wnwasuf oudos valores de correção correspondentes rlkorrl, rlkorr2 com a determinaçãode enchimento na base de modelo também pode ser usado quando são u-sados outros atuadores secundários do sistema de ar, por exemplo, umaválvula de retorno de gás de escape, válvulas de movimentação de carga ouválvulas de ressonância no tubo de aspiração o algo semelhante ou de umacombinação destes.The above-described principle of combining the determination with the present invention of the theoretical values wnwesuf, wnwasuf or the corresponding correction values rlkorrl, rlkorr2 with the determination of filling in the model base can also be used when other secondary system actuators are used. for example, an exhaust gas return valve, cargo handling valves, resonance valves in the suction pipe or something similar or a combination thereof.
Para estes outros atuadores secundários do sistema de ar preci-sam ser previstos, por sua vez, campos característicos correspondentes aoscampos característicos KFe1, KFe2, que preferencialmente somente depen-dem dos dois valores nmot e wdkba que já são usados no modelo de acordocom a figura 3.For these other secondary air system actuators, in turn, characteristic fields corresponding to the characteristic fields KFe1, KFe2, which preferably only depend on the two nmot and wdkba values already used in the model according to the figure, must be provided. 3
A determinação simplificada de acordo com a presente invençãodos valores teóricos wnwesuf, wnwasuf não precisa obrigatoriamente sercombinada com a determinação de enchimento de acordo com a figura 3, esim já sozinho oferece uma obtenção de valor teórico simplificada e aplica-ção e uma alta flexibilidade na operação, devido à possibilidade da troca decampo característico. Também podem ser usados outros valores de entradanmot, wdbka do que as descritas na figura 2 para os campos característicos.The simplified determination according to the present invention of the theoretical values wnwesuf, wnwasuf need not necessarily be combined with the fill determination according to figure 3, but alone offers simplified theoretical value and application and high flexibility in operation. , due to the possibility of characteristic field exchange. Other entradanmot, wdbka values may also be used than those described in Figure 2 for the characteristic fields.
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