DE102007053719B3 - Internal combustion engine e.g. flat engine, operating device for motor vehicle, involves determining mass of gas in cylinder as parameter for quantity of gas, and determining oxygen concentration of gas as parameter for quality of gas - Google Patents

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Abstract

The method involves determining mass of a gas contained in a cylinder (7) of an internal combustion engine (1) during an inlet-closing as cylinder-parameter for quantity of the gas. An oxygen concentration of the gas, a mass portion of an inert gas and/or temperature of the cylinder filling during the inlet-closing are determined as the cylinder-parameter for the quality of the gas. Control-parameters for injection strategy are determined under consideration of the cylinder-parameters, where the cylinder-parameters are determined before an injection of a fuel into the cylinder.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoff-Direkteinspritzung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wobei es sich bei dem in die Brennkraftmaschine eingespritzten Kraftstoff um Otto- oder um Dieselkraftstoff handeln kann.The The invention relates to a method for operating an internal combustion engine with direct fuel injection according to the generic term of claim 1, wherein it is in the injected into the internal combustion engine Fuel for petrol or diesel fuel can act.

Zur Festlegung der Einspritzstrategie für Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen mit Direkteinspritzung wird, heute in der Regel eine sogenannte "Momentenstruktur" benutzt, bei der aus dem Fahrerwunsch, d. h. einem vom Fahrer gewünschten Drehmoment an den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs, aus Getriebedaten des Kraftfahrzeugs, d. h. Übersetzungsverhältnis und Wirkungsgrad des Getriebes, sowie aus der inneren Reibung der Brennkraftmaschine und der Belastung der Nebenaggregate bei der augenblicklichen Drehzahl der Brennkraftmaschine die Einspritzmenge berechnet wird, die zur Bereitstellung des erforderlichen Drehmoments an der Kurbelwelle notwendig ist. Der Wert für die notwendige Einspritzmenge und die Drehzahl der Brennkraftmaschine bilden dann die Achsen für alle Kennfelder der Steuer- und Regel-Größen, die für einen optimalen Betrieb der Brennkraftmaschine erforderlich sind. Die Steuer-Größen (gesteuerte Größen) umfassen dabei gewöhnlich die gesamte eingespritzte Kraftstoffmenge, die Anzahl der Einspritzungen, wie zum Beispiel die Anzahl von Voreinspritzungen oder Nacheinspritzungen, die bei jeder Vor-, Haupt und Nacheinspritzung eingespritzte Kraftstoffmenge, sowie die Zeitpunkte dieser Einspritzungen bzw. deren Zeitabstände, während die Regel-Größen (geregelte Größen) zum Beispiel den Raildruck eines Common-Rail-Einspritzsystems, die Stellung von Drosselklappe und Drallklappen, sowie den Ladedruck eines Abgasturboladers der Brennkraftmaschine und die in die Zylinder zugeführte Frischluftmasse als Maß für die rückgeführte Abgasmenge umfassen.to Determination of the injection strategy for motor vehicle internal combustion engines with direct injection, today usually a so-called "torque structure" is used in the from the driver's request, d. H. a torque desired by the driver on the drive wheels of the Motor vehicle, from transmission data of the motor vehicle, d. H. Gear ratio and Efficiency of the transmission, as well as from the internal friction of the internal combustion engine and the load on the accessories at the current speed the internal combustion engine, the injection quantity is calculated, the Providing the required torque on the crankshaft necessary is. The value for the necessary injection quantity and the speed of the internal combustion engine then form the axes for all maps of the control and regulation quantities, which are necessary for optimal operation of the Internal combustion engine are required. The control sizes (controlled Sizes) usually the total amount of fuel injected, the number of injections, such as the number of pilot injections or post-injections, the amount of fuel injected at each pre, main and post injection, as well as the times of these injections or their time intervals, while the Rule sizes (regulated Sizes) to Example, the rail pressure of a common-rail injection system, the position of throttle and swirl flaps, as well as the boost pressure of an exhaust gas turbocharger Internal combustion engine and supplied to the cylinder fresh air mass as a measure of the recirculated exhaust gas amount include.

Da die beiden zuletzt genannten Regel-Größen im instationären Betrieb der Brennkraftmaschine erheblich von ihren Sollwerten abweichen können, sind diese Größen für die auf die Sollwerte abgestimmte Einspritzstrategie im Hinblick auf Verbrauch, Abgasemissionen und Geräuschentwicklung der Brennkraftmaschine in der Regel nicht optimal. Da Abweichungen von den Sollwerten auch einen starken Einfluss auf den Brennverlauf bzw. den Druckverlauf in den Zylindern der Brennkraftmaschine haben, wird mit einer derart berechneten Einspritzmenge ein anderes Drehmoment als das gewünschte Soll-Drehmoment erzielt. Aus diesen Gründen muss bei der Berechnung der Einspritzmenge, je nach Dynamik in einem bestimmten Testzyklus, ein Kompromiss zwischen Anforde rungen von stationären und instationären Betriebszuständen gefunden werden. Dies wiederum verhindert jedoch die Ausnutzung erheblicher Potenziale im Hinblick auf eine mögliche Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und der Abgasemissionen. Außerdem sind für deutlich von Normalbedingungen abweichende Umgebungsbedingungen, wie zum Beispiel einen Betrieb in großer Höhe oder bei sehr hohen oder niedrigen Umgebungstemperaturen, aufwendige Korrektur-Kennfelder für die Berechnung der Einspritzmenge erforderlich. Diese Korrekturen sowie die für unterschiedliche Getriebe- oder Kraftfahrzeug-Varianten erforderliche "Dynamikkompensationen" führen zudem zu einer erheblichen Vergrößerung des Applikationsaufwands.There the last two rule sizes in transient operation the engine differ significantly from their nominal values can, are these sizes for the the setpoints matched injection strategy in terms of consumption, exhaust emissions and noise the internal combustion engine usually not optimal. Because deviations from the nominal values also a strong influence on the burning process or have the pressure curve in the cylinders of the internal combustion engine, becomes another torque with such calculated injection amount achieved as the desired target torque. For these reasons must be in the calculation of the injection quantity, depending on the dynamics in one certain test cycle, a compromise between requirements of stationary and transient operating conditions being found. However, this in turn prevents the exploitation considerable potential with regard to a possible reduction in fuel consumption and exhaust emissions. Furthermore are for significantly different environmental conditions from normal conditions, such as high altitude or very high or high altitude operation low ambient temperatures, complex correction maps for the Calculation of injection quantity required. These corrections as well the for different transmission or motor vehicle variants required "dynamic compensation" also lead to a considerable enlargement of the Application costs.

Aus der DE 11 2005 002 694 T5 ist es bereits bekannt, dass die Verbrennung im Zylinder durch zwei Hauptfaktoren entschieden wird, nämlich den Zustand im Zylinder, der durch verschiedene Parameter, wie den Sauerstoffgehalt bzw. die Sauerstoffmenge, die Inertgasmenge und die Temperatur im Zylinder definiert werden kann, sowie die Kraftstoffversorgung, die ebenfalls durch verschiedene Parameter, wie typischerweise Einspritzmuster, Einspritzzeitpunkt, Einspritzmenge und Einspritzdruck definiert werden kann. Die DE 11 2005 002 694 T5 schlägt dabei vor, die Brennstoffversorgungsparameter mittels der Motordrehzahl, dem gewünschtem Drehmoment und dem gemessenen oder geschätzten Zustand im Zylinder in Abhängigkeit von der gewünschten Verbrennungsart zu steuern.From the DE 11 2005 002 694 T5 It is already known that the combustion in the cylinder is decided by two main factors, namely the state in the cylinder, which can be defined by various parameters, such as the oxygen content or the amount of oxygen, the amount of inert gas and the temperature in the cylinder, as well as the fuel supply, which can also be defined by various parameters, such as injection pattern, injection timing, injection quantity and injection pressure. The DE 11 2005 002 694 T5 proposes to control the fuel supply parameters by means of the engine speed, the desired torque and the measured or estimated state in the cylinder as a function of the desired type of combustion.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, das sich mit einem verhältnismäßig geringen Applikationsaufwand realisieren lässt.outgoing This is the object of the invention, a method of the type mentioned above, which deals with a relatively small Application effort can be realized.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem Merkmalen des Anspruchs 1 gelößt.These Task is according to the invention with the Characteristics of claim 1 solved.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass es mit diesen Zylinder-Kenngrößen möglich ist, für jeden Zylinder und für jedes Arbeitsspiel eine optimale Einspritzstrategie festzulegen, da diese Zylinder-Kenngrößen auf der Basis von geeigneten Sensorinformationen und Modellrechnungen laufend, d. h. auch in dynamischen Betriebszuständen, für jedes Arbeitsspiel ermittelt werden können.Of the Invention is based on the idea that it is possible with these cylinder characteristics, for each Cylinder and for set each working cycle an optimal injection strategy, because these cylinder characteristics on the basis of suitable sensor information and model calculations running, d. H. also in dynamic operating states, determined for each working cycle can be.

Die Ermittlung der Zylinder-Kenngrößen für die Quantität und Qualität bei Einlass-Schluss hat den Vorteil, dass sich nach diesem Zeitpunkt die Quantität und die Qualität der im Zylinder enthaltenen Gase nicht mehr verändern.The Determining the cylinder characteristics for the quantity and quality at inlet closure has the advantage that after that time the quantity and quality of the Do not change cylinders containing gases.

Um die Quantität und Qualität der Gase für jeden Zylinder bei Einlass-Schluss zu bestimmen, werden verschiedene Sensoren, wie Druck- und Temperatursensoren, Son den, wie Lambdasonden, und Positionsgeber, wie Positionsgeber für Drossel- und Drallklappen, für verschiedene Ventile usw. eingesetzt. Mit an sich bekannten Modellen wird sowohl die Quantität und Qualität der aus dem Saugrohr zugeführten Gasmassen (Luft und rückgeführtes Abgas) berechnet, während mit sogenannten Restgasmodellen die Quantität und die Qualität des Restgases berechnet wird, das heißt des Gases, das vom vorangehenden Arbeitsspiel im Zylinder zurückgeblieben ist. Um die Genauigkeit der Bestimmung der Zylinder-Kenngrößen bei Einlass-Schluss zu erhöhen, ist es vorteilhaft, in den Berechnungsmodellen die Temperatur von Bauteilen des Zylinderkopfs und des Kurbelgehäuses sowie die Kühlmitteltemperatur zu berücksichtigen.In order to determine the quantity and quality of the gases for each cylinder at inlet end, various sensors, such as pressure and temperature sensors, Son, such as lambda probes, and position sensors, such as position sensor for throttle and swirl flaps, used for various valves, etc. With known models, both the quantity and quality of the supplied from the intake manifold gas masses (air and recirculated exhaust gas) is calculated, while so-called residual gas models, the quantity and quality of the residual gas is calculated, that is the gas from the previous working cycle in the cylinder has lagged behind. In order to increase the accuracy of the determination of the cylinder characteristics at inlet end, it is advantageous to take into account in the calculation models the temperature of components of the cylinder head and the crankcase as well as the coolant temperature.

Die Wahl der optimalen Einspritzstrategie erfolgt vorzugsweise dadurch, dass man hinsichtlich Verbrauch und/oder Abgasemissionen und/oder Geräuschentwicklung optimale Werte für die Steuer-Größen, das heißt die Werte der Einspritzstrategie, wie zum Beispiel die relative Lage und die eingespritzte Kraftstoffmenge von Voreinspritzungen, Haupteinspritzung und Nacheinspritzungen sowie die gesamte Einspritzmenge, in Kennfeldern der Zylinder-Kenngrößen ablegt, und indem man die Steuer-Größen entsprechend den in den Kennfeldern abgelegten optimalen Werten verändert. Diese Kennfelder werden zweckmäßig für mehrere konstante Temperaturwerte der Zylinderfüllung bei Einlass-Schluss erstellt. Bei Temperaturen zwischen diesen konstanten Werten werden die gewählte Einspritzstrategie bzw. die für diese bezeichnenden Steuer-Größen entsprechend interpoliert.The Choice of the optimal injection strategy is preferably carried out by that in terms of consumption and / or exhaust emissions and / or noise optimal values for the tax sizes, the is called the values of the injection strategy, such as the relative Location and injected fuel quantity of pre-injections, main injection and post-injections and the total injection quantity, in maps stores the cylinder characteristics, and by matching the tax sizes accordingly changed the optimal values stored in the maps. These Maps are useful for several Constant temperature values of the cylinder filling created at inlet end. At temperatures between these constant values, the selected injection strategy or the for these significant tax quantities accordingly interpolated.

Da sich vor allem bei Brennkraftmaschinen mit Abgasturbolader im instationären Betrieb der Brennkraftmaschine auch die Abgasgegendrücke stark verändern können, sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, dieser Veränderung dadurch Rechnung zu tragen, dass bei der eingangs bereits kursorisch beschriebenen Momentenstruktur anstelle eines effektiven Moments bzw. effektiven Mitteldrucks unter Berücksichtigung der inneren Reibung der Brennkraftmaschine und der Reibung und Last der Nebenaggregate ein Ladungswechsel-Mitteldruck und aus diesem ein Hochdruck-Mitteldruck berechnet wird. Dies ermöglicht es, in der Dynamik und unter unterschiedlichen Druck- und Temperaturbedingungen das gewünschte effektive Moment an der Kurbelwelle auch tatsächlich zu erzielen.There especially in internal combustion engines with turbocharger in transient operation the internal combustion engine can also greatly change the exhaust back pressures sees a preferred embodiment of the invention before, this change take into account that at the beginning already cursorily described torque structure instead of an effective moment or effective mean pressure taking into account the internal friction the internal combustion engine and the friction and load of the ancillaries a charge change medium pressure and calculated from this a high pressure medium pressure becomes. this makes possible it, in dynamics and under different pressure and temperature conditions the wished effective moment to actually achieve the crankshaft.

Im Gegensatz zum Stand der Technik werden die Kennfelder der Regel-Größen nun nicht mehr über der Einspritzmenge und der Drehzahl der Brennkraftmaschine aufgespannt, sondern über dem zuvor berechneten Hochdruck-Mitteldruck und der Drehzahl der Brennkraftmaschine. Die Regel-Größen sind jedoch im Wesentlichen dieselben wie beim Stand der Technik.in the Contrary to the prior art, the maps of the rule sizes are now not over the injection quantity and the speed of the internal combustion engine clamped, but about the previously calculated high pressure medium pressure and the speed of the Internal combustion engine. The rule sizes are however, substantially the same as in the prior art.

Da in jedem Punkt des Kennfeldes mit den Achsen Drehzahl und Hochdruckmitteldruck die Zylinder-Kenngrößen je nach Dynamik und Umgebungsbedingungen anders sind, wird die Einspritzstrategie, einschließlich die gesamte Einspritzmenge, nach den vorliegenden Zylinder-Kenngrößen, wie oben beschrieben, festgelegt.There in each point of the map with the axes speed and high pressure medium pressure the cylinder characteristics depending on Dynamics and environmental conditions are different, the injection strategy, including the total injection quantity, according to the present cylinder characteristics, as above described.

Mit der in Abhängigkeit von Zylinder-Kenngrößen festgelegten Einspritzstrategie ist es möglich, selbst in instationären Betriebszuständen unabhängig von der geforderten Dynamik der Veränderung und den sich verändernden Umgebungsbedingungen, wie Druck und Temperatur, die optimale Strategie zu wählen. Selbstverständlich kann damit die Brennkraftmaschine auch in den stationären Betriebszuständen optimal betrieben werden.With in dependence specified by cylinder characteristics Injection strategy, it is possible to self in transient operating conditions independently from the demanded dynamics of change and the changing ones Environmental conditions, such as pressure and temperature, the optimal strategy to choose. Of course can thus the internal combustion engine optimally even in the steady state operating conditions operate.

Da der Verlauf der Verbrennung im Zylinder (Brennverlauf) durch die genannten Zylinder-Kenngrößen maßgeblich mitbestimmt wird, kann die Einspritzstrategie in Abhängigkeit von diesen Kenngrößen so gewählt werden, dass sie auch für eine durch den Einbau von Brennraumdrucksensoren ermöglichte Betriebsart mit Verbrennungsschwerpunktregelung eine sehr gute Vorsteuerung darstellt. Dies ist besonders bei einem Wechsel von homogener zu konventioneller Verbrennung, oder umgekehrt, von großem Vorteil, da in diesen Fällen eine Steuerung der Verbrennung möglich ist, die nahezu dem Soll-Brennverlauf entspricht.There the course of the combustion in the cylinder (burning process) through the mentioned cylinder characteristics relevant is determined, the injection strategy in dependence be chosen from these characteristics so that she too for a made possible by the installation of combustion chamber pressure sensors Operation mode with combustion focus control a very good pilot control represents. This is especially true when switching from homogeneous to conventional Combustion, or vice versa, of great advantage, since in these cases a Control of combustion possible is, which corresponds almost to the nominal combustion curve.

Da auch die Ruß- und NOx-Emissionen der Brennkraftmaschine von den Zylinder-Kenngrößen abhängig sind, können die zu den jeweiligen Zylinder-Kenngrößen zugehörigen Emissionswerte in denselben Kennfeldern in Abhängigkeit von den Zylinder-Kenngrößen aufgespannten Kennfeldern abgelegt und dann über eine gewisse Betriebsdauer der Brennkraftmaschine für eine relative genaue Ermittlung der Emissionen genutzt werden. Dies ist für den Erfolg einer Abgasnachbehandlung von großer Bedeutung, da eine genauere Ermittlung der kumulierten Emissionen, z. B. Ruß und/oder NOx, zu besseren Ergebnissen bei der Abgasnachbehandlung führt.There also the soot and NOx emissions of the internal combustion engine are dependent on the cylinder characteristics, can the emission levels associated with the respective cylinder characteristics Characteristic maps in dependence spanned by the cylinder characteristics Maps filed and then over a certain operating time of the internal combustion engine for a relative accurate determination of emissions. This is for success exhaust aftertreatment of great importance, as a more accurate Determination of accumulated emissions, eg. As soot and / or NOx, to better Results in the exhaust aftertreatment leads.

Um die NOx-Emissionen mit höherer Genauigkeit zu ermitteln, ist es von Vorteil auch die relative Luftfeuchtigkeit der in die Zylinder zugeführten Frischluft zu messen und bei der Berechnung der NOx-Emissionen zu berücksichtigen.Around the NOx emissions with higher To determine accuracy, it is also beneficial the relative humidity the fresh air supplied to the cylinders to be measured and taken into account in the calculation of NOx emissions.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenin the The following is the invention with reference to an illustrated in the drawing embodiment explained in more detail. It demonstrate

1: eine schematische Ansicht von Teilen einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung; 1 a schematic view of parts of a direct injection internal combustion engine;

2: ein Blockdiagramm von Schritten zur Berechnung einer Hochdruck-Mitteldruck-Kennfeldachse, die zusammen mit einer Drehzahl-Kennfeldachse Kennfelder zur Steuerung bzw. Regelung der Brennkraftmaschine aufspannt; 2 10 is a block diagram of high-pressure medium-pressure map axis calculation steps which, together with a speed map axis, maps engine internal combustion engine maps;

3: eine Darstellung von einigen der Kennfelder; 3 a representation of some of the maps;

4: eine Darstellung eines anderen Kennfeldes mit Korrekturfaktoren zur Berechnung von NOx-Emissionen der Brennkraftmaschine. 4 : A representation of another map with correction factors for the calculation of NOx emissions of the internal combustion engine.

Die in 1 schematisch dargestellte Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine 1 mit Direkteinspritzung, einem Abgasturbolader 2 und einem Abgasrückführsystem 3 besitzt ein aus einem Tank 4 mit Kraftstoff gespeistes Common-Rail-Einspritzsystem 5, einen Ansaugtrakt 6 zur Ansaugung von Frischluft in die Zylinder 7 der Brennkraftmaschine 1, einen Abgastrakt 8 zur Abfuhr der Verbrennungsgase, sowie ein Motorsteuergerät 9, das unter anderem zur Steuerung und Regelung einer Einspritzstrategie der Brennkraftmaschine 1 dient. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Brennkraftmaschine 1 als Reihen-6-Zylinder-Motor ausgebildet. Natürlich sind auch jegliche andere Bauformen, wie zum Beispiel V- oder Boxer-Motoren, sowie eine andere Anzahl von Zylindern denkbar.In the 1 schematically illustrated motor vehicle internal combustion engine 1 with direct injection, an exhaust gas turbocharger 2 and an exhaust gas recirculation system 3 owns one from a tank 4 Fuel-fed common rail injection system 5 , an intake tract 6 for the intake of fresh air into the cylinders 7 the internal combustion engine 1 , an exhaust tract 8th for the removal of combustion gases, as well as an engine control unit 9 , among other things, for the control and regulation of an injection strategy of the internal combustion engine 1 serves. In the present embodiment, the internal combustion engine 1 designed as a series 6-cylinder engine. Of course, any other designs, such as V or Boxer engines, as well as a different number of cylinders are conceivable.

Der Abgasturbolader 2 umfasst eine im Abgastrakt 8 angeordnete Turbine 10 und einen vor einem Ladeluftkühler 11 in einem Ansaugtrakt 6 angeordneten, von der Turbine 10 angetriebenen Verdichter 12, während das Abgasrückführsystem 3 eine mit einem Abgasrückführkühler 13 versehene Abgasrückführleitung 14 sowie einen im Ansaugtrakt 6 angeordneten Abgasrückführsteller 15 zur Steuerung der Menge der in den Ansaugtrakt 6 zurückgeführten Abgase umfasst.The turbocharger 2 includes one in the exhaust tract 8th arranged turbine 10 and one in front of a charge air cooler 11 in an intake tract 6 arranged, from the turbine 10 driven compressor 12 while the exhaust gas recirculation system 3 one with an exhaust gas recirculation cooler 13 provided exhaust gas recirculation line 14 as well as one in the intake tract 6 arranged exhaust gas recirculation actuator 15 to control the amount of in the intake tract 6 recirculated exhaust gases includes.

Das Einspritzsystem 5 umfasst unter anderem eine Mehrzahl von Injektoren 16, die von einer Hochdruckkolbenpumpe 17 über ein gemeinsames Verteilerrohr (Rail) 18 mit Kraftstoff versorgt werden. Der Druck im Verteilerrohr 18 (Raildruck) wird von einem Drucksensor 19 gemessen.The injection system 5 includes, among other things, a plurality of injectors 16 that from a high pressure piston pump 17 via a common distribution pipe (rail) 18 be fueled. The pressure in the manifold 18 (Rail pressure) is from a pressure sensor 19 measured.

Im Ansaugtrakt 6 befindet sich weiter ein Luftmassenmesser 20 zur Messung der Luftmasse der in die Zylinder 7 zugeführten Ansaugluft, ein Temperatursensor 21 zur Messung der Temperatur der Ansaugluft, sowie ein Feuchtigkeitsmesser 22 zur Messung des Wassergehalts der Ansaugluft. Der Ansaugtrakt 6 enthält weiter eine Drosselklappe 23 zur Steuerung der Menge der Ansaugluft.In the intake tract 6 is still a mass air flow sensor 20 for measuring the air mass in the cylinders 7 supplied intake air, a temperature sensor 21 for measuring the temperature of the intake air, as well as a humidity meter 22 for measuring the water content of the intake air. The intake tract 6 also contains a throttle 23 for controlling the amount of intake air.

Im Abgastrakt 8 befindet sich ein Drucksensor 24 zur Messung des Abgasgegendrucks und eine Lambda-Sonde 25 zur Messung des Verbrennungsluftverhältnisses der aus den Zylindern 7 ausgestoßenen Verbrennungsgase. Darüber hinaus sind in der Brennkraftmaschine 1 selbst Temperatursensoren 27 und 28 zur Messung der Temperatur von Bauteilen im Zylinderkurbelgehäuse bzw. im Zylinderkopf sowie ein Temperatursensor 29 zur Messung der Kühlmitteltemperatur vorgesehen.In the exhaust tract 8th there is a pressure sensor 24 for measuring the exhaust backpressure and a lambda probe 25 for measuring the combustion air ratio of the cylinders 7 discharged combustion gases. In addition, in the internal combustion engine 1 even temperature sensors 27 and 28 for measuring the temperature of components in the cylinder crankcase or in the cylinder head and a temperature sensor 29 provided for measuring the coolant temperature.

Sämtliche Sensoren 19, 20, 21, 22, 24, 25, 27, 28, 29 sowie weitere, nicht dargestellte Sensoren, wie zum Beispiel ein Fahrpedalsensor, sind ebenso wie die Stellorgane 15, 23 und weitere nicht dargestellte Stellorgane, wie Drallklappen, sowie die Injektoren 16 des Einspritzsystems 5 durch Signalleitungen 26 mit dem Motorsteuergerät 9 verbunden.All sensors 19 . 20 . 21 . 22 . 24 . 25 . 27 . 28 . 29 as well as other, not shown sensors, such as an accelerator pedal sensor, as well as the actuators 15 . 23 and other actuators, not shown, such as swirl flaps, and the injectors 16 of the injection system 5 through signal lines 26 with the engine control unit 9 connected.

Um eine optimale Einspritzstrategie zu ermöglichen, wird mit Hilfe der vorhandenen Sensoren 19, 20, 21, 22, 25 usw. bzw. der von diesen ermittelten Messwerte laufend, d. h. auch in dynamischen Betriebszuständen, für jeden Zylinder 7 und für jedes neu beginnende Arbeitsspiel auf der Grundlage von Modellrechnungen für den jeweils gewünschten Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 1 zum einen die bei Einlass-Schluss ES im jeweiligen Zylinder 7 befindliche Gasmasse mZ als Maß für die Quantität der Zylinder-Ladung sowie zum anderen die Sauerstoffkonzentration KO2 und die Temperatur T_ES im Zylinder 7 als Maß für die Qualität der Zylinder-Ladung vom Motorsteuergerät 9 ermittelt. Weiter wird auf der Grundlage von Restgasmodellen die Quantität und Qualität des aus dem vorangehenden Arbeitsspiel im Zylinder 7 zurückgebliebenen Restgases berechnet und bei der Ermittlung der Quantität und Qualität der Zylinder-Ladung ebenso berücksichtigt, wie die von den Temperatursensoren 27 und 28 gemessenen Bauteiltemperaturen im Zylinderkurbelgehäuse bzw. im Zylinderkopf und die vom Temperatursensor 29 gemessene Kühlmitteltemperatur.In order to enable an optimal injection strategy, the existing sensors are used 19 . 20 . 21 . 22 . 25 etc. or the measured values determined by these, ie also in dynamic operating states, for each cylinder 7 and for each newly starting work cycle on the basis of model calculations for the respective desired operating point of the internal combustion engine 1 on the one hand at the inlet end ES in the respective cylinder 7 the gas mass mZ as a measure of the quantity of the cylinder charge and on the other hand the oxygen concentration KO 2 and the temperature T_ES in the cylinder 7 as a measure of the quality of the cylinder charge from the engine control unit 9 determined. Further, on the basis of residual gas models, the quantity and quality of the previous cycle in the cylinder 7 remaining residual gas calculated and taken into account in the determination of the quantity and quality of the cylinder charge as well as those of the temperature sensors 27 and 28 measured component temperatures in the cylinder crankcase or in the cylinder head and the temperature sensor 29 measured coolant temperature.

Wie in 3 rechts dargestellt, wird dann die durch die Zylinder-Kenngrößen mZ, KO2 und T_ES geführte Einspritzstrategie auf der Grundlage von Kennfeldern festgelegt, in denen für verschiedene konstante Temperaturen T_ES-1 bis T_ES-i optimale Steuer-Größen Gr_x über der Gasmasse mZ und der Sauerstoffkonzentration KO2 abgelegt sind. Die Steuer-Größen Gr_x sind die für die gewählte Einspritzstrategie bezeichnenden Größen, wie beispielsweise die relative Lage von einer oder mehreren Voreinspritzungen, einer Haupteinspritzung und einer oder mehreren Nacheinspritzungen, die jeweils eingespritzte Kraftstoffmenge sowie die insgesamt eingespritzte Kraftstoffmenge für einen gewünschten Hochdruckmitteldruck p_HD, der unter Berücksichtigung sämtlicher Verluste für den Erhalt eines vom Fahrer gewünschten Moments FM an den Antriebsrädern benötigt wird und dessen Berechnung unter Bezugnahme auf 2 nachfolgend erläutert wird. Für Temperaturen zwischen zwei benachbarten Temperaturen T_ES-(i-1) und T_ES-i können die Steuer-Größen Gr_x interpoliert werden.As in 3 shown right, then the guided by the cylinder characteristics mZ, KO 2 and T_ES injection strategy is determined on the basis of maps in which for different constant temperatures T_ES-1 to T_ES-i optimal control variables Gr_x on the gas mass mZ and the Oxygen concentration KO 2 are stored. The control variables Gr_x are the variables which characterize the selected injection strategy, such as the relative position of one or more pilot injections, a main injection and one or more post-injections, the injected fuel quantity and the total injected fuel quantity for a desired high-pressure medium pressure p_HD Considering all losses for obtaining a driver-desired torque FM on the drive wheels is required and its calculation with reference to 2 will be explained below. For temperatures between two adjacent tem temperatures T_ES- (i-1) and T_ES-i, the control variables Gr_x can be interpolated.

Neben den Steuer-Größen Gr_x können in den für verschiedene Temperaturen T_ES-1 bis T_ES-i über den Zylinder-Kenngrößen mZ und KO2 erstellten Kennfeldern auch die Ruß- und NOx-Emissionswerte abgelegt werden, die für verschiedene Betriebspunkte der Brennkraftmaschine bei den zugehörigen Zylinder-Kenngrößen mZ, KO2 und T_ES ermittelt werden. Diese Werte können dann über eine gewisse Betriebsdauer der Brennkraftmaschine 1 aufsummiert werden, um dann als Grundlage für eine darauf abgestimmte optimierte Abgasnachbehandlungsstrategie (z. B. Regeneration eines Rußfilters usw.) zu dienen.In addition to the control variables Gr_x, the soot and NOx emission values stored for different operating points of the internal combustion engine at the associated engine maps can also be stored in the maps produced for different temperatures T_ES-1 to T_ES-i via the cylinder characteristics mZ and KO 2 Cylinder characteristics mZ, KO 2 and T_ES are determined. These values can then over a certain period of operation of the internal combustion engine 1 then be used as a basis for a tuned optimized exhaust aftertreatment strategy (eg, regeneration of a soot filter, etc.).

Da eine noch genauere Berechnung der NOx-Emissionen möglich ist, wenn dabei auch die relative Luftfeuchtigkeit RF der Ansaugluft berücksichtigt wird, werden die in den Kennfeldern abgelegten NOx-Emissionswerte auf eine bestimmte relative Luftfeuchtigkeit, zum Beispiel eine relative Luftfeuchtigkeit von 50% normiert und dann die genauen NOx-Emissionswerte über einen Korrekturfaktor k bestimmt. Dieser Korrekturfaktor k ist für eine gegebene Brennkraftmaschine nur vom Wassergehalt in der Ansaugluft und damit von der relativen Luftfeuchtigkeit RF und der Ansauglufttemperatur T abhängig, die mittels der Sensoren 21 und 22 gemessen werden. Wie in 4 dargestellt, wird dieser Korrekturfaktor k in einem von der relativen Luftfeuchtigkeit RF in % und der Ansauglufttemperatur T in °C aufgespannten Kennfeld abgelegt.Since an even more accurate calculation of the NOx emissions is possible, if the relative humidity RH of the intake air is also taken into account, the NOx emission values stored in the maps are normalized to a specific relative humidity, for example a relative humidity of 50%, and then the exact NOx emission values are determined via a correction factor k. This correction factor k is dependent for a given internal combustion engine only on the water content in the intake air and thus on the relative humidity RH and the intake air temperature T by means of the sensors 21 and 22 be measured. As in 4 represented, this correction factor k is stored in one of the relative humidity RH in% and the intake air temperature T in ° C spanned map.

In entsprechender Weise werden auch die optimalen Regel-Größen Gr_i, wie zum Beispiel der vom Drucksensor 19 gemessene Raildruck, der Ladedruck des Abgasturboladers 2, die vom Luftmassenmesser 20 gemessene Ansaugluftmasse, sowie die Stellung der Drosselklappe 23, die Stellung von Drallklappen, die Stellung des Abgasrückführstellers 15 und/oder eines Ladedruckstellers des Abgasturboladers 2 in Kennfeldern abgelegt. Diese Kennfelder werden von den Achsen Drehzahl DRZ und Hochdruckmitteldruck p_HD aufgespannt, wie in 3 links oben dargestellt.In a corresponding manner, the optimal control variables Gr_i, such as those of the pressure sensor 19 measured rail pressure, the boost pressure of the exhaust gas turbocharger 2 by the air mass meter 20 measured intake air mass, as well as the position of the throttle 23 , the position of swirl flaps, the position of the exhaust gas recirculation valve 15 and / or a boost pressure plate of the exhaust gas turbocharger 2 filed in maps. These maps are spanned by the axes speed DRZ and high pressure medium pressure p_HD, as in 3 shown on the top left.

Da sich in instationären Betriebszuständen der Brennkraftmaschine die Abgasgegendrücke stark ändern können, wird, wie in 2 dargestellt, zur Festlegung einer optimalen Einspritzstrategie weiter in Abhängigkeit von einem mittels des Fahrpedalsensors ermittelten Fahrerwunsch, d. h. einem vom Fahrer gewünschten Moment FM an der Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs, unter Berücksichtigung von Getriebedaten GD, wie Übersetzungsverhältnis und Wirkungsgrad, ein effektives Drehmoment an der Kurbelwelle bzw. ein dazu erforderlicher effektiver Mitteldruck p_eff ermittelt. Von diesem Mitteldruck p_eff wird die Summe pr aus innerer Reibung IR der Brennkraftmaschine sowie Last und Reibung IR sämtlicher Nebenaggregate subtrahiert, von denen die erstere wiederum u. a. von der Drehzahl DRZ, dem Druck p_eff und der vom Temperatursensor 29 gemessenen Kühlmitteltemperatur t_W abhängt. Daraus ergibt sich ein indizierter Mitteldruck p_mi, von dem zur Berücksichtigung von Ladungswechseln und Abgasgegendrücken im stationären und instationären Betrieb ein Ladungswechsel-Mitteldruck p_LW subtrahiert wird. Der subtrahierte Ladungswechsel-Mitteldruck p_LW ist das Produkt der Differenz des vom Drucksensor 24 gemessenen Abgasgegendrucks p3 und des Saugrohrdrucks p_SR mit einem Korrekturfaktor K, wobei der Korrekturfaktor K drehzahlabhängig ist. Ladungswechsel-Mitteldruck p_LW kann auch mit Hilfe von bekannten Modellen bestimmt werden, wobei dann auf den Drucksensor 24 und auf die Ermittlung des Korrekturfaktors K verzichtet werden kann. Insgesamt ergibt sich dann der bereits genannte Hochdruck-Mitteldruck p_HD, der unter Berücksichtigung sämtlicher Verluste für den Erhalt des vom Fahrer gewünschten Moments FM an den Antriebsrädern benötigt wird.Since the exhaust back pressures can change greatly in transient operating states of the internal combustion engine, as in 2 illustrated, for determining an optimal injection strategy further in response to a determined by the accelerator pedal driver request, ie a desired by the driver torque FM on the drive wheels of the motor vehicle, taking into account transmission data GD, such as gear ratio and efficiency, an effective torque on the crankshaft a required for this effective mean pressure p_eff determined. From this mean pressure p_eff, the sum pr of internal friction IR of the internal combustion engine and load and friction IR of all ancillary components is subtracted, of which the former, in turn, inter alia, the speed DRZ, the pressure p_eff and the temperature sensor 29 measured coolant temperature t_W depends. This results in an indicated mean pressure p_mi, from which a charge exchange mean pressure p_LW is subtracted in order to take account of charge changes and exhaust back pressures in stationary and transient operation. The subtracted charge-exchange mean-pressure p_LW is the product of the difference of the pressure sensor 24 measured exhaust back pressure p3 and the intake manifold pressure p_SR with a correction factor K, wherein the correction factor K is speed-dependent. Charge change mean pressure p_LW can also be determined with the aid of known models, in which case the pressure sensor 24 and can be dispensed with the determination of the correction factor K. Overall, then the already mentioned high-pressure medium pressure p_HD, which is taking into account all losses for obtaining the desired torque FM from the drive wheels required.

Wie oben ebenfalls bereits angegeben, dient dieser Hochdruck-Mitteldruck p_HD zusammen mit der Drehzahl DRZ der Kurbelwelle zum Aufspannen der Kennfelder, in denen die Regel-Größen Gr_i abgelegt sind, wie in 3 links oben dargestellt.As already stated above, this high-pressure medium pressure p_HD, together with the rotational speed DRZ of the crankshaft, serves for clamping the characteristic diagrams in which the control variables Gr_i are stored, as in FIG 3 shown on the top left.

11
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
22
Abgasturboladerturbocharger
33
AbgasrückführsystemExhaust gas recirculation system
44
Tanktank
55
Common-Rail-EinspitzsystemCommon rail Einspitzsystem
66
Ansaugtraktintake system
77
Zylindercylinder
88th
Abgastraktexhaust tract
99
MotorsteuergerätEngine control unit
1010
Turbineturbine
1111
LadeluftkühlerIntercooler
1212
Verdichtercompressor
1313
AbgasrückführkühlerExhaust gas recirculation cooler
1414
AbgasrückführleitungExhaust gas recirculation line
1515
AbgasrückführstellerExhaust gas recirculation actuator
1616
Injektoreninjectors
1717
Hochdruckpumpehigh pressure pump
1818
Verteilerrohrmanifold
1919
Drucksensorpressure sensor
2020
LuftmassenmesserAir flow sensor
2121
Temperatursensortemperature sensor
2222
Feuchtigkeitsmessermoisture meter
2323
Drosselklappethrottle
2424
Drucksensorpressure sensor
2525
Lambda-SondeLambda probe
2626
Signalleitungensignal lines
2727
Temperatursensor Bauteiletemperatur Zylinderkurbelgehäusetemperature sensor Component temperature Cylinder crankcase
2828
Temperatursensor Bauteiletemperatur Zylinderkopftemperature sensor Component temperature cylinder head
2929
Temperatursensor Kühlmitteltemperaturtemperature sensor Coolant temperature
FMFM
FahrerwunschmomentDriver input torque
GDDG
Getriebedatentransmission data
p_effp_eff
effektiver Mitteldruck an Kurbelwellemore effective Medium pressure to crankshaft
p_rp_r
Gesamtreibungtotal friction
p_mip_mi
indizierter Mitteldruckindexed medium pressure
p_LWp_LW
Ladungswechsel-MitteldruckCharge exchange medium pressure
p_HDp_HD
Hochdruck-MitteldruckHigh pressure means pressure
p3p3
AbgasgegendruckExhaust backpressure
p_SRp_SR
Druck im Ansaugtraktprint in the intake tract
DRZDRZ
Drehzahlrotation speed
KK
Korrekturfaktorcorrection factor
mZmZ
Gasmasse im Zylindergas mass in the cylinder
KO2 CO 2
Sauerstoffkonzentration im Zylinderoxygen concentration in the cylinder
T_ESt_es
Gastemperatur bei Einlass-Schlussgas temperature at the inlet end
Gr_iGr_i
Regel-GrößenRule sizes
Gr_xGR_x
Steuer-GrößenControl sizes
TT
Temperatur der Ansauglufttemperature the intake air
RFRF
Relative Luftfeuchtigkeit der Ansaugluftrelative Humidity of the intake air
kk
Korrekturfaktor für NOx-Emissionsberechnungcorrection factor for NOx emission calculation
T_WT_W
KühlmitteltemperaturCoolant temperature

Claims (13)

Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung, bei dem vor einer Einspritzung von Kraftstoff in einen Zylinder (7) der Brennkraftmaschine (1) mindestens eine für die Quantität der im Zylinder (7) enthaltenen Gase maßgebliche Zylinder-Kenngröße (mZ) und mindestens eine für die Qualität der im Zylinder (7) enthaltenen Gase maßgebliche Zylinder-Kenngröße (KO2, T_ES) ermittelt werden, und bei dem Steuer-Größen (Gr_x) für eine Einspritzstrategie unter Berücksichtigung der Zylinder-Kenngrößen (mZ, KO2, T_ES) festgelegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass als Zylinder-Kenngröße für die Quantität die Masse (mZ) der bei Einlass-Schluss (ES) im Zylinder (7) enthaltenen Gase ermittelt wird, und dass als Zylinder-Kenngröße für die Qualität die Sauerstoffkonzentration (KO2) der im Zylinder (7) enthaltenen Gase, der Massenanteil der Inertgase und/oder die Temperatur (T_ES) der Zylinderfüllung jeweils bei Einlass-Schluss (ES) ermitteltwird bzw. werden. Method for operating a direct injection internal combustion engine, in which prior to injection of fuel into a cylinder ( 7 ) of the internal combustion engine ( 1 ) at least one for the quantity of in-cylinder ( 7 ) relevant cylinder characteristic (mZ) and at least one for the quality of the cylinder ( 7 Gases contained) relevant cylinder parameter (KO 2, t_es) are determined, and wherein said control quantities (GR_x) for an injection strategy in consideration of the cylinder characteristics (mZ, KO 2, t_es) are determined, characterized, in that as a Cylinder characteristic for the quantity the mass (mZ) the at the inlet end (ES) in the cylinder ( 7 ) is determined, and that as a cylinder characteristic for the quality, the oxygen concentration (KO 2 ) of the in-cylinder ( 7 ), the mass fraction of the inert gases and / or the temperature (T_ES) of the cylinder charge are respectively determined at inlet end (ES). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Zylinder-Kenngröße für die Qualität die relative Feuchtigkeit (RF) der bei Einlass-Schluss (ES) im Zylinder (7) enthaltenen Gase ermittelt wird.A method according to claim 1, characterized in that as a further cylinder characteristic for the quality, the relative humidity (RF) of the inlet closing (ES) in the cylinder ( 7 ) is detected. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Zylinder-Kenngrößen (mZ, KO2, T_ES) für jedes neu beginnende Arbeitsspiel erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the determination of the cylinder characteristics (mZ, KO 2 , T_ES) takes place for each new starting cycle. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder-Kenngrößen (mZ, KO2, T_ES) die Quantität und Qualität von Restgas aus einem vorangehenden Arbeitsspiel des jeweiligen Zylinders umfassen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the cylinder characteristics (mZ, KO 2 , T_ES) include the quantity and quality of residual gas from a previous working cycle of the respective cylinder. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Zylinder-Kenngrößen (mZ, KO2, T_ES) mittels sensorgestützter Modellrechnungen erfolgt,Method according to one of the preceding claims, characterized in that the determination of the cylinder characteristics (mZ, KO 2 , T_ES) takes place by means of sensor-based model calculations, Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass optimale Werte für die Steuer-Größen (Gr_x) in Kennfeldern der ermittelten Zylinder-Kenngrößen (mZ, KO2) abgelegt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that optimum values for the control variables (Gr_x) are stored in characteristic diagrams of the determined cylinder characteristics (mZ, KO 2 ). Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennfelder für vorbestimmte konstante Temperaturen (T_ES-1 ... T_ES-i) erstellt werden, und dass die Werte für die Steuer-Größen (Gr_x) für dazwischen liegende Temperaturen interpoliert werden.Method according to Claim 6, characterized that the maps for predetermined constant temperatures (T_ES-1 ... T_ES-i) created be, and that the values for the tax quantities (Gr_x) for in between lying temperatures are interpolated. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem Fahrerwunschmoment (FM) und Getriebedaten (GD) ein effektives Drehmoment an der Kurbelwelle und ein dazu erforderlicher effektiver Mitteldruck (p_eff) berechnet werden, und dass aus dem effektiven Mitteldruck (p_eff) unter Berücksichtigung von Motorreibung (IR), Last und Reibung von Nebenaggregaten (LR), sowie Ladungswechsel (LW) ein zur Bereitstellung des Fahrerwunschmoments (FM) erforderlicher Hochdruck-Mitteldruck (p_HD) berechnet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that from a driver request torque (FM) and transmission data (GD) an effective torque on the crankshaft and a required effective medium pressure (p_eff) are calculated, and that from the effective mean pressure (p_eff) taking into account engine friction (IR), load and friction of ancillary components (LR), as well as charge exchange (LW) a for providing the driver's desired torque (FM) required high-pressure medium pressure (p_HD) is calculated. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Regel-Größen (Gr_i) in Kennfeldern abgelegt werden, die über der Drehzahl (DRZ) der Brennkraftmaschine (1) und über dem berechneten Hochdruck-Mitteldruck (p_HD) aufgespannt sind.Method according to Claim 8, characterized in that control variables (Gr_i) are stored in characteristic diagrams which are above the rotational speed (DRZ) of the internal combustion engine ( 1 ) and over the calculated high-pressure medium pressure (p_HD) are clamped. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Regel-Größen (Gr_i) den Raildruck eines Common-Rail-Einspritzsystems (5), den Ladedruck eines Abgasturboladers (2), eine in die Zylinder (7) zugeführte Ansaugluftmasse, die Stellung einer Drosselklappe (23) und/oder von Drallklappen und/oder die Stellung eines Stellorgans (15) eines Abgasrückführsystems (3) einschließen.A method according to claim 9, characterized in that the control variables (Gr_i) the rail pressure of a common rail injection system ( 5 ), the boost pressure of an exhaust gas turbocharger ( 2 ), one in the cylinder ( 7 ) intake air mass, the position of a throttle valve ( 23 ) and / or swirl flaps and / or the position of an actuator ( 15 ) of an exhaust gas recirculation system ( 3 ) lock in. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von den Zylinder-Kenngrößen (mZ, KO2, T_ES) Emissionswerte für Ruß- und/oder NOx-Emissionen der Brennkraftmaschine (1) ermittelt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that depending on the cylinder characteristics (mZ, KO 2 , T_ES) emission values for soot and / or NOx emissions of the internal combustion engine ( 1 ) be determined. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Emissionswerte in Kennfeldern der Zylinder-Kenngrößen (mZ, KO2, T_ES) abgelegt und zur Berechnung von Emissionen über eine vorbestimmte Betriebsdauer der Brennkraftmaschine (1) genutzt werden.A method according to claim 11, characterized in that the emission values in maps of the cylinder characteristics (mZ, KO 2 , T_ES) from for calculating emissions over a predetermined period of operation of the internal combustion engine ( 1 ) be used. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennfelder für die NOx-Emissionswerte auf eine vorbestimmte relative Luftfeuchtigkeit (RF) normiert und abweichende relative Luftfeuchtigkeiten (RF) über einen Korrekturfaktor (k) berücksichtigt werden.Method according to claim 12, characterized in that that the maps for the NOx emission levels to a predetermined relative humidity (RF) normalized and deviating relative humidities (RF) over a Correction factor (k) taken into account become.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2385236A1 (en) * 2010-05-06 2011-11-09 Iveco Motorenforschung AG Method and device for monitoring a humidity sensor in a combustion engine, using oxygen measurement of other sensors in the engine, such as nox, lambda and/or oxygen sensors
DE102010017791A1 (en) * 2010-07-07 2012-01-12 Ford Global Technologies, Llc. Method for controlling and reducing thermal load of internal combustion engine e.g. diesel engine of motor car, involves reducing air ratio when temperature of cylinder head exceeds predetermined upper limit temperature
DE102012004556A1 (en) 2012-03-09 2013-09-12 Audi Ag Method for determining mass flow of combustion air supplied to supercharged direct-injection diesel engine, involves determining combustion air mass flow rate as function of detected oxygen concentration of mass flow of combustion air
WO2014040713A1 (en) * 2012-09-14 2014-03-20 Mtu Friedrichshafen Gmbh Method for calculating engine characteristic variables, data processing system and computer program product
DE102013212217A1 (en) 2012-07-12 2014-05-15 Ford Global Technologies, Llc Indirect measurement of relative humidity
US9382861B2 (en) 2013-02-22 2016-07-05 Ford Global Technologies, Llc Humidity Sensor Diagnostics
DE102017000764A1 (en) 2017-01-27 2018-08-02 Audi Ag Method for operating a drive device and corresponding drive device
DE102018120973A1 (en) * 2018-08-28 2020-03-05 Technische Universität Darmstadt Method for controlling and regulating a direct injection system of a diesel engine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10218736A1 (en) * 2002-04-26 2003-11-13 Volkswagen Ag Diesel engine regulation method detects combustion pressure for calculation of effective engine torque used for regulation of at least one engine operating parameter
EP1464832A1 (en) * 2003-03-31 2004-10-06 Ford Global Technologies, LLC, A subsidary of Ford Motor Company Method for starting an internal combustion engine
DE112005002694T5 (en) * 2004-11-01 2007-08-30 Southwest Research Institute, San Antonio Control system for multi-combustion engines
EP1890023A1 (en) * 2006-08-18 2008-02-20 HONDA MOTOR CO., Ltd. Control system for internal combustion engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10218736A1 (en) * 2002-04-26 2003-11-13 Volkswagen Ag Diesel engine regulation method detects combustion pressure for calculation of effective engine torque used for regulation of at least one engine operating parameter
EP1464832A1 (en) * 2003-03-31 2004-10-06 Ford Global Technologies, LLC, A subsidary of Ford Motor Company Method for starting an internal combustion engine
DE112005002694T5 (en) * 2004-11-01 2007-08-30 Southwest Research Institute, San Antonio Control system for multi-combustion engines
EP1890023A1 (en) * 2006-08-18 2008-02-20 HONDA MOTOR CO., Ltd. Control system for internal combustion engine

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102939452B (en) * 2010-05-06 2016-03-02 Fpt发动机研究公司 For monitoring the method and apparatus of the humidity transducer in combustion engine system
EP2385236A1 (en) * 2010-05-06 2011-11-09 Iveco Motorenforschung AG Method and device for monitoring a humidity sensor in a combustion engine, using oxygen measurement of other sensors in the engine, such as nox, lambda and/or oxygen sensors
US9772273B2 (en) 2010-05-06 2017-09-26 Fpt Motorenforschung Ag Method and device for monitoring a humidity sensor in a combustion engine, using oxygen measurement of other sensors in the engine, such as NOx, lambda and/or oxygen sensors
WO2011138387A1 (en) * 2010-05-06 2011-11-10 Iveco Motorenforschung Ag Method and device for monitoring a humidity sensor in a combustion engine, using oxygen measurement of other sensors in the engine, such as nox, lambda and/or oxygen sensors
CN102939452A (en) * 2010-05-06 2013-02-20 Fpt发动机研究公司 Method and device for monitoring a humidity sensor in a combustion engine, using oxygen measurement of other sensors in the engine, such as nox, lambda and/or oxygen sensors
DE102010017791A1 (en) * 2010-07-07 2012-01-12 Ford Global Technologies, Llc. Method for controlling and reducing thermal load of internal combustion engine e.g. diesel engine of motor car, involves reducing air ratio when temperature of cylinder head exceeds predetermined upper limit temperature
DE102010017791B4 (en) * 2010-07-07 2012-03-22 Ford Global Technologies, Llc. Method for limiting the thermal load of an internal combustion engine
DE102012004556A1 (en) 2012-03-09 2013-09-12 Audi Ag Method for determining mass flow of combustion air supplied to supercharged direct-injection diesel engine, involves determining combustion air mass flow rate as function of detected oxygen concentration of mass flow of combustion air
DE102012004556B4 (en) * 2012-03-09 2017-04-20 Audi Ag Method and device for determining a combustion air mass flow
DE102013212217A1 (en) 2012-07-12 2014-05-15 Ford Global Technologies, Llc Indirect measurement of relative humidity
US10557431B2 (en) 2012-07-12 2020-02-11 Ford Global Technologies, Llc Indirect measurement of relative air humidity
WO2014040713A1 (en) * 2012-09-14 2014-03-20 Mtu Friedrichshafen Gmbh Method for calculating engine characteristic variables, data processing system and computer program product
US9670861B2 (en) 2013-02-22 2017-06-06 Ford Global Technologies, Llc Humidity sensor diagnostics
US9382861B2 (en) 2013-02-22 2016-07-05 Ford Global Technologies, Llc Humidity Sensor Diagnostics
DE102017000764A1 (en) 2017-01-27 2018-08-02 Audi Ag Method for operating a drive device and corresponding drive device
DE102017000764B4 (en) 2017-01-27 2019-10-17 Audi Ag 1 method for operating a drive device and corresponding drive device
DE102018120973A1 (en) * 2018-08-28 2020-03-05 Technische Universität Darmstadt Method for controlling and regulating a direct injection system of a diesel engine

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