Patent DE-112013007145-B4 (DE)
Title: Steuervorrichtung für mit Turbolader ausgerüstetem Verbrennungsmotor
Inventor: YOSHIZAKI SATOSHI
IPC: F02D41/20
Filed: 2013-06-06
Granted: 2018-09-13
Abstract: Steuervorrichtung für einen mit einem Turbolader ausgerüsteten Verbrennungsmotor mit einem ersten Stellglied (2; 8; 10), das eine Luftmenge ändert, die in einen Zylinder gesaugt wird, einem zweiten Stellglied (4), das Kraftstoff in den Zylinder liefert, und einem dritten Stellglied (6), das ein Mischgas im Zylinder entzündet, wobei die Steuervorrichtung so gestaltet ist, dass sie in der Lage ist zu wählen zwischen einem Betrieb mit einer ersten Luftzahl und einem Betrieb mit einer zweiten Luftzahl, die ein magereres Gemisch beinhaltet als die erste Luftzahl, aufweisend:
 eine Einrichtung (101; 105) zum Empfangen einer Drehmomentforderung, um eine Drehmomentforderung zu empfangen;
 eine Einrichtung (182) zum Berechnen einer Luft-Sollmenge, die eine Soll-Luftmenge, mit der das geforderte Drehmoment zu erreichen ist, unter Verwendung eines Parameters, der eine Effizienz der Umwandlung der Luftmenge in ein Drehmoment angibt, rückwärtsberechnet;
 eine Parameterwertänderungseinrichtung (404; 410) zum Ändern eines Wertes des Parameters in einen Wert, der die Umwandlungseffizienz verringert, ansprechend auf ein Sinken des geforderten Drehmoments auf einen Bezugswert oder darunter;
 eine Einrichtung (406) zum Umschalten einer Soll-Luftzahl, die eine Soll-Luftzahl von der ersten Soll-Luftzahl auf die zweite Soll-Luftzahl umschaltet, nachdem der Wert des Parameters in den Wert geändert worden ist, der die Umwandlungseffizienz verringert;
 eine Einrichtung (194, 166; 196, 186; 178) zum Steuern eines ersten Stellglieds, die einen Betätigungsumfang des ersten Stellglieds (2; 8; 10) auf Basis der Soll-Luftmenge bestimmt und das erste Stellglied (2; 8; 10) gemäß dem Betätigungsumfang betätigt;
 eine Einrichtung (174, 176) zum Steuern eines zweiten Stellglieds, die eine Kraftstoffzufuhrmenge auf Basis der Soll-Luftzahl bestimmt und das zweite Stellglied (4) gemäß der Kraftstoffzufuhrmenge betätigt; und
 eine Einrichtung (168, 170, 172) zum Steuern eines dritten Stellglieds, die einen Zündzeitpunkt zum Erreichen des geforderten Drehmoments auf Basis eines Drehmoments, das aus dem Betätigungsumfang des ersten Stellglieds (2; 8; 10) und der Soll-Gemischzusammensetzung geschätzt wird, und des geforderten Drehmoments bestimmt und das dritte Stellglied (6) gemäß dem Zündzeitpunkt betätigt,
 wobei die Einrichtung (182) zum Berechnen der Soll-Luftmenge aufweist:
 eine Einrichtung (190) zum Berechnen der ersten Luft-Sollmenge, die eine erste Soll-Luftmenge, mit der das geforderte Drehmoment erreicht wird, unter Verwendung eines ersten Parameters, der eine Effizienz der Umwandlung der Luftmenge in ein Drehmoment angibt, rückwärtsberechnet; und
 eine Einrichtung (192) zum Berechnen einer zweiten Luft-Sollmenge, die eine zweite Soll-Luftmenge, mit der das geforderte Drehmoment erreicht wird, unter Verwendung eines zweiten Parameters, der eine Effizienz der Umwandlung der Luftmenge in ein Drehmoment angibt, rückwärtsberechnet;
 wobei die Parameterwertänderungseinrichtung (404; 410) aufweist:
 eine erste Parameterwertänderungseinrichtung (404), die den Wert des ersten Parameters ansprechend auf ein Sinken des geforderten Drehmoments auf einen ersten Bezugswert oder darunter in einen Wert ändert, der die Umwandlungseffizienz verringert, und 
 eine zweite Parameterwertänderungseinrichtung (410), die mit dem Ändern eines Wertes des zweiten Parameters in einer Richtung, in der die Umwandlungseffizienz verringert wird, ansprechend darauf beginnt, dass das geforderte Drehmoment auf oder unter einen zweiten Bezugswert gesenkt wird, der größer ist als der erste Bezugswert, und die den Wert des zweiten Parameters gemäß dem weiteren Sinken des geforderten Drehmoments vom zweiten Bezugswert auf den ersten Bezugswert allmählich in einer Richtung ändert, in der die Umwandlungseffizienz sinkt,
 wobei die Einrichtung (406) zum Umschalten einer Soll-Luftzahl eine Einrichtung beinhaltet zum Umschalten der Soll-Luftzahl von der ersten Soll-Luftzahl auf die zweite Soll-Luftzahl, nachdem der Wert des ersten Parameters in einen Wert geändert worden ist, der die Umwandlungseffizienz verringert;
 wobei das erste Stellglied (2; 8; 10) aufweist:
 ein in Bezug auf Ansaugeigenschaften variables Stellglied (2; 8), das eine Eigenschaft in Bezug auf das Ansaugen von Luft, die in einen Zylinder gesaugt wird, in einer Ansaugleitung auf einer Seite stromabwärts vom Turbolader ändert, und
 ein in Bezug auf Turboaufladungseigenschaften variables Stellglied (10), das eine Turboaufladungseigenschaft des Turboladers ändert, und
 wobei die Einrichtung (194, 166; 196, 186; 178) zum Steuern des ersten Stellglieds aufweist:
 eine Einrichtung (194, 166; 178) zum Steuern eines in Bezug auf Ansaugeigenschaften variablen Stellglieds, die einen Betätigungsumfang des in Bezug auf Ansaugeigenschaften variablen Stellglieds (2; 8) auf Basis der ersten Soll-Luftmenge bestimmt und das in Bezug auf Ansaugeigenschaften variable Stellglied (2; 8) gemäß dem Betätigungsumfang betätigt; und 
 eine Einrichtung (196, 186) zum Steuern eines in Bezug auf Turboladungseigenschaften variablen Stellglieds, die einen Betätigungsumfang des in Bezug auf Turboaufladungseigenschaften variablen Stellglieds (10) auf Basis eines Soll-Turboaufladungsdrucks, der aus der zweiten Soll-Luftmenge berechnet wird, bestimmt und das in Bezug auf Turboaufladungseigenschaften variable Stellglied (10) gemäß dem Betätigungsumfang betätigt.