DE10124596A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Gasaustrittstemperatur oder Gaseintrittstemperatur eines Verbrennungsmotors - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Gasaustrittstemperatur oder Gaseintrittstemperatur eines VerbrennungsmotorsInfo
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Abstract
Zur Bestimmung der Einlasssammler- und Abgassammlertemperatur eines Verbrennungsmotors (1) wird vorgeschlagen, den zylinderselektiven Temperaturverlauf in dem jeweiligen Zylinder (19) des Verbrennungsmotors (1) mit Hilfe eines motorspezifischen Modells auszuwerten, um die Temperatur vor dem Verbrennungsmotor (1), d. h. die Einlasssammlertemperatur (T1), und die Temperatur hinter dem Verbrennungsmotor (1), d. h. die Abgassammlertemperatur (T2), bestimmen zu können. Hierzu wird insbesondere der Druckverlauf in dem jeweiligen Brennraum (19) in Abhängigkeit von dem Kurbelwellenwinkel (phi) ermittelt, um daraus den Temperaturverlauf in Abhängigkeit von dem Kurbelwellenwinkel (phi) abzuleiten.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung zur
Bestimmung der Gasaustrittstemperatur oder Gaseintrittstemperatur des
Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs.
Bei herkömmlichen Verbrennungsmotoren wird die von einem Verdichter eines
Abgasturboladers angesaugte und vorverdichtete Luft über einen Ladeluftkühler und einen
Einlasssammler den einzelnen Brennräumen bzw. Zylindern des Verbrennungsmotors
zugeführt. Das in den Brennräumen des Verbrennungsmotors erzeugte Abgas wird von
einem Abgassammler gesammelt und einer Turbine des Abgasturboladers zugeführt,
welcher in Abgasströmungsrichtung die Abgasanlage des jeweiligen Kraftfahrzeugs
nachgeschaltet ist, um die Schadstoffanteile der beim Betrieb des Verbrennungsmotors
entstehenden Abgase abzubauen. Ein Teil des in den Brennräumen des
Verbrennungsmotors erzeugten Abgases wird von dem Abgassammler über eine
Abgasrückführung an den Einlasssammler zurückgeführt.
Bei der Gaseintrittstemperatur des Verbrennungsmotors, d. h. der
Einlasssammlertemperatur, und der Gasaustrittstemperatur des Verbrennungsmotors, d. h.
der Abgassammlertemperatur, handelt es sich um wichtige Temperaturinformationen,
welche in einem komplexen Motormanagementsystem vorteilhaft ausgewertet und zu
Regelungszwecken verwendet werden können. Bisher ist lediglich der Einsatz eines Sensors
zum Messen der Luft- bzw. Gastemperatur nach dem Ladeluftkühler bekannt. Dieser Sensor
hat jedoch den Nachteil, dass er eine relativ langsame Erfassung aufweist und somit nicht
zyklisch pro Arbeitstakt ausgewertet werden kann. Darüber hinaus ist die Verwendung
derartiger Sensoren teuer.
Grundsätzlich ist zwar bereits bekannt, die Zylinderinnentemperatur eines
Verbrennungsmotors aus dem mit Hilfe geeigneter Zylinderdrucksensoren erfassten
Zylinderinnendruck, dem Zylindervolumen, der Ansaugluftströmung und der Motordrehzahl
zu bestimmen (vergleiche beispielsweise DE 38 33 124 C2), um beispielsweise nach
Vergleich mit einer motorspezifischen Solltemperatur eine Anpassung der Einspritzmenge
des Luft/Kraftstoffgemisches in den jeweiligen Zylinder vorzunehmen. Bei dieser Information
handelt es sich jedoch nicht um eine Aussage über die Gastemperatur vor oder nach dem
jeweiligen Verbrennungsmotor.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine
entsprechende Vorrichtung bereitzustellen, wobei mit einfachen Mitteln die Bestimmung der
Gasaustrittstemperatur bzw. der Gaseintrittstemperatur eines Verbrennungsmotors möglich
ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des
Anspruches 1 oder 4 bzw. eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 10 oder 12
gelöst. Die Unteransprüche definieren jeweils bevorzugte und vorteilhafte
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, den Temperaturverlauf in dem Brennraum bzw.
Zylinder eines Verbrennungsmotors kurbelwellenwinkelabhängig, d. h. in Abhängigkeit von
der Stellung der Kurbelwelle, zu erfassen, um anschließend mit Hilfe eines geeigneten und
zuvor festgelegten motorspezifischen Modells, welches in dem Motorsteuergerät des
jeweiligen Kraftfahrzeugs abgelegt sein kann, in Abhängigkeit von der für eine bestimmte
Stellung der Kurbelwelle, d. h. für einen bestimmten Kurbelwellenwinkel, ermittelten
Temperatur die Gasaustrittstemperatur oder Gaseintrittstemperatur des
Verbrennungsmotors abzuleiten. D. h. durch Verwendung des motorspezifischen Modells
kann aus dem Temperaturverlauf in dem Zylinder unmittelbar auf die Gaseintrittstemperatur
des Verbrennungsmotors, d. h. auf die Einlasssammlertemperatur, oder die
Gasaustrittstemperatur des Verbrennungsmotors, d. h. die Abgassammlertemperatur,
geschlossen werden, ohne dass hierzu separate Sensoren erforderlich sind. Zudem besitzt
die vorliegende Erfindung den Vorteil, dass im Vergleich zum Stand der Technik die
Gaseintrittstemperatur des Verbrennungsmotors näher am Brennraum bestimmt werden
kann.
Die Ermittlung des Temperaturverlaufs in dem jeweiligen Brennraum erfolgt insbesondere
durch Erfassen des Druckverlaufs in dem Brennraum, wobei aus dem Druckverlauf auf den
Temperaturverlauf, insbesondere auf den auf eine bestimmte Referenztemperatur
bezogenen relativen Temperaturverlauf, geschlossen werden kann.
Zur Bestimmung der Gasaustrittstemperatur bzw. Abgassammlertemperatur werden
vorzugsweise die für drei bestimmte Stellungen der Kurbelwelle ermittelten Temperaturen in
dem jeweilgen Brennraum durch das motorspezifische Modell gemittelt ausgewertet. Für die
Bestimmung der Gaseintrittstemperatur des Verbrennungsmotors, d. h. der
Einlasssammlertemperatur, wird hingegen vorzugsweise mit Hilfe des zuvor erwähnten
motorspezifischen Modells lediglich eine einzige für eine bestimmte Stellung der Kurbelwelle
ermittelte Temperatur in dem jeweiligen Brennraum des Verbrennungsmotors ausgewertet.
Selbstverständlich ist jedoch grundsätzlich auch in diesem Fall eine gemittelte Auswertung
wie bei der Bestimmung der Gasaustrittstemperatur möglich.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend näher unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert.
Fig. 1 zeigt eine vereinfachte Darstellung eines Echtzeitsimulators zur Simulierung des
Gasstroms in einem Kraftfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung, und
Fig. 2 zeigt eine vereinfachte Darstellung zur Erläuterung der Zylinder- bzw.
Brennraumdruckerfassung in einem Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 1 ist ein Verbrennungsmotor 1 mit vier Brennräumen bzw. Zylindern dargestellt. Der
Verbrennungsmotor 1 ist mit einem Abgasturbolader (ATL) gekoppelt, welcher eine Turbine
2 und einen Verdichter 7 umfasst, wobei die Turbine 2 und der Verdichter 7 auf einer
gemeinsamen Welle, der sogenannten Turboladerwelle 14, angebracht sind. Die Turbine 2
nutzt die im Abgas des Verbrennungsmotors 1 enthaltene Energie zum Antrieb des
Verdichters 7, welcher über ein Luftfilter 6 Frischluft ansaugt und vorverdichtete Luft in die
einzelnen Zylinder des Verbrennungsmotors 1 drückt. Der durch die Turbine 2, den
Verdichter 7 und die Turboladerwelle 14 gebildete Abgasturbolader ist nur durch den Luft-
und Abgasmassenstrom strömungstechnisch mit dem Verbrennungsmotor 1 gekoppelt.
Die von dem Verdichter 7 über den Luftfilter 6 angesaugte und vorverdichtete Luft wird über
einen Ladeluftkühler (LLK) 8, welcher die Abgastemperatur und damit die NOx-Emission
sowie den Kraftstoffverbrauch reduziert, einem sogenanten Ersatzvolumen (ERS) 9
zugeführt. Den einzelnen Brennräumen des Verbrennungsmotors 1 ist ein Einlasssammler
(ELS) 10 vorgeschaltet. Das in den Brennräumen des Verbrennungsmotors 1 erzeugte
Abgas wird von einem Abgassammler (ASA) 11 gesammelt und der Turbine 2 zugeführt.
Der Turbine 2 ist in Abgasströmungsrichtung die Abgasanlage (APU) 12 des Kraftfahrzeugs
nachgeschaltet, welche die Schadstoffanteile der beim Betrieb des Verbrennungsmotors 1
entstehenden Abgase abbaut und die verbleibenden Abgase so geräuscharm wie möglich
ableitet. Ein Teil des in den Brennräumen des Verbrennungsmotors 1 erzeugten Abgases
wird von dem Abgassammler 11 über eine Abgasrückführung (AGR) an den Einlasssammler
10 zurückgeführt. Mit dem Bezugszeichen 13 sind jeweils in entsprechenden Luft- oder
Gasfaden angeordnete Ventile bezeichnet.
Des Weiteren ist in Fig. 1 ein Steuergerät 4 dargestellt, welches ein Bestandteil eines
entsprechenden Motormanagementsystems des Kraftfahrzeugs ist. Von dem Steuergerät 4
werden verschiedene Größen oder Parameter des dargestellten Systems überwacht, welche
mit Hilfe entsprechender Sensoren erfasst und über eine Schnittstelle 3 dem Steuergerät 4
zugeführt werden. Dabei kann es sich beispielsweise um die über den Luftfilter 6 mit Hilfe
des Verdichters 7 angesaugte Frischluftmenge, die Gaseintrittstemperatur des Verdichters 7
oder die Gasaustrittstemperatur der Turbine 2 handeln. Ebenso kann die in dem
Ersatzvolumen 9 vorhandene Lufttemperatur oder der entsprechende Luftdruck überwacht
werden. Die auf diese Weise von dem Steuergerät 4 erfassten Messgrößen werden
ausgewertet, um davon abhängig verschiedene Stellsignale für das
Motormanagementsystem zu erzeugen. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, können die über die
Schnittstelle 3 von dem Steuergerät 4 ausgegebenen Stellsignale beispielsweise das
Tastverhältnis des in der Abgasrückführung angeordneten Ventils 13, die
Leitschaufelverstellung 15 der Turbine 2 oder auch den Einspritzzeitpunkt sowie die
Einspritzmenge des in die einzelnen Brennräume des Verbrennungsmotors 1 über ein
Einspritzsystem 5 eingespritzten Luft/Kraftstoffgemisches steuern.
Neben der zuvor erwähnten direkten Erfassung verschiedener Messgrößen durch das
Steuergerät 4 erfolgt bei dem in Fig. 1 dargestellten Motormanagementsystem auch eine
indirekte Erfassung der Gaseintrittstemperaturs T1, d. h. der Einlasssammlertemperatur, und
der Gasaustrittstemperatur T2, d. h. der Abgassammlertemperatur, des Verbrennungsmotors
1. Zu diesem Zweck wird - wie nachfolgend näher unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert ist
- zylinder- bzw. brennraumspezifisch der Druckverlauf in den einzelnen Brennräumen des
Verbrennungsmotors 1 erfasst, um davon abhängig auf den Temperaturverlauf in den
einzelnen Brennräumen des Verbrennungsmotors 1 schließen zu können. Mit Hilfe eines
motorspezifischen Modells kann dann die Gaseintrittstemperatur und Gasaustrittstemperatur
des Verbrennungsmotors aus dem somit bekannten Temperaturverlauf abgeleitet werden.
In Fig. 2 ist ein Zylinder oder Brennraum 19 bzw. das entsprechende Zylindergehäuse des
Verbrennungsmotors 1 dargestellt. Ein in dem Brennraum 19 befindlicher Kolben 20 wird
über eine Kurbelwelle 21 des Verbrennungsmotors 1 angetrieben. Wird beispielsweise
angenommen, dass der Verbrennungsmotor mit vier Takten arbeitet, erreichen die
Kurbelwelle 21 und der Kolben 20 innerhalb eines Arbeitszyklusses genau zweimal den
sogenannten oberen Totpunkt OT und den unteren Totpunkt UT, was zwei vollständigen
Umdrehungen der Kurbelwelle 21 entspricht. In der Kraftfahrzeugtechnik werden die
Drehwinkel ϕ der Kurbelwelle 21 in Grad Kurbelwellenwinkel (°KW) angegeben.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist im Bereich des Zylinderkopfs oder der
Zylinderkopfdichtung ein Drucksensor 16 angeordnet, mit dessen Hilfe der in dem
Brennraum 19 während des Betriebs des Verbrennungsmotors 1 auftretende
Brennraumdruck erfasst werden kann. Zu diesem Zweck umfasst der Drucksensor 16
beispielsweise eine Messmembran, welche abhängig von dem in dem Brennraum
herrschenden Brennraumdruck unterschiedlich gedehnt bzw. verformt wird, wobei der Grad
der Dehnung bzw. Verformung der Messmembran als Maß für den in dem Brennraum 19
augenblicklich herrschenden Brennraumdruck von dem Steuergerät 4 ausgewertet wird.
Der auf diese Weise in dem Brennraum 19 herrschende Brennraumdruck wird zu der
augenblicklichen Stellung der Kurbelwelle 21, d. h. zu dem augenblicklichen Drehwinkel ϕ der
Kurbelwelle 21, in Beziehung gesetzt. Zu diesem Zweck ist ein Kurbelwellensensor 17
vorgesehen, welcher kontinuierlich die augenblickliche Stellung der Kurbelwelle 21 erfasst
und diese dem Steuergerät 4 zuführt. Auf diese Weise kann das Steuergerät 4 den Verlauf
des Brennraumdrucks in Abhängigkeit von dem Drehwinkel ϕ der Kurbelwelle 21 ermitteln.
In Fig. 2 ist beispielhaft auch ein mit einer entsprechenden Kraftstoffleistung gekoppeltes
Einspritzventil 18 dargestellt, über welches in den Brennraum 19 ein bestimmter Kraftstoff
eingespritzt wird. Abhängig von der Stellung des Kolbens 20 erfolgt eine entsprechende
Kompression des Kraftstoffgemisches, um den Zündvorgang zu unterstützen. Durch die
Ansteuerung dieses Einspritzventils 18 bzw. der Fördermenge und/oder des
Förderzeitpunkts des Kraftstoffgemisches kann das Steuergerät 4 auf gewünschte Art und
Weise auf den in dem Brennraum 19 auftretenden Zünd- und Heizverlauf einwirken.
Durch die zuvor beschriebene Brennraumdruckerfassung ist dem Steuergerät 4 der
Druckverlauf in Abhängigkeit von der Stellung der Kurbelwelle 21, d. h. in Abhängigkeit von
dem Kurbelwellenwinkel ϕ, bekannt. Aufgrund der idealen Gasgleichung
pV = m.R.T (1)
und der Annahme
m.R = Konst. (2)
kann der Temperaturverlauf des Arbeitsgases in dem jeweiligen Brennraumraum 19
näherungsweise bestimmt werden. Dabei bezeichnet p den Brennraumdruck, V das
Gasvolumen in dem Brennraum, m die Gasmasse in dem Brennraum, T die
Brennraumtemperatur und R die Gaskonstante.
Aufgrund der obigen Beziehungen (1) und (2) gilt der folgende Zusammenhang zwischen
den einzelnen Größen zum Zeitpunkt n und den einzelnen Größen zum Zeitpunkt n - 1:
Die Brennraumtemperatur Tn zum Zeitpunkt n bzw. beim Kurbelwellenwinkel ϕn kann somit
wie folgt aus den entsprechenden Größen zum Zeitpunkt n - 1 und dem bekannten
Zylinderdruck pn sowie dem aufgrund der Kurbelwellenstellung bekannten Gasvolumen Vn
abgeleitet werden:
Es ist ersichtlich, dass der Temperatur Tn zu einem beliebigen Zeitpunkt n bzw. bei einem
beliebigen Kurbelwellenwinkel ϕn ausschließlich in Abhängigkeit von den
Anfangsbedingungen, insbesondere der Anfangstemperatur T0, bei welcher das Einlassventil
des entsprechenden Brennraums 19 schließt, beschrieben werden kann. In der obigen
Formel (4) ist zu diesem Zweck ein Parameter Kn eingeführt, welcher das Verhältnis
zwischen der Temperatur Tn zum Zeitpunkt n bzw. beim Kurbelwellenwinkel ϕn und der
Anfangstemperatur T0 beim Schließen des Einlassventils des Brennraums 19 beschreibt:
Der Parameter Kn beschreibt somit den auf die Anfangs- bzw. Referenztemperatur T0
bezogenen relativen Temperaturverlauf für die einzelnen Zeitpunkte n bzw.
Kurbelwellenwinkel ϕn. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es nicht erforderlich, die
einzelnen Temperaturwerte Tn zu berechnen, sondern es genügt, den relativen
Temperaturverlauf Kn zu ermitteln und in dem Steuergerät 4 abzuspeichern.
Dem Steuergerät 4 ist somit in Abhängigkeit von dem mit Hilfe des Drucksensors 16
erfassten Brennraumdruck der (relative) Temperaturverlauf in dem Brennraum 19 bekannt.
Umfangreiche Untersuchungen haben ergeben, dass aus dem bekannten Temperaturverlauf
sowohl auf die Gaseintrittstemperatur T1 des Verbrennungsmotors 1, d. h. die
Einlasssammlertemperatur, als auch auf die Gasaustrittstemperatur T2 des
Verbrennungsmotors 1, d. h. die Auslasssammlertemperatur, geschlossen werden kann, da
diese beiden Temperaturen mit der Brennraumtemperatur über die Gasdynamik verknüpft
sind.
Dabei hängt die Verknüpfung zwischen den Zylinder- bzw. Brennraumtemperatur und den
Temperaturen T1 und T2 von dem jeweils verwendeten Verbrennungsmotor 1 ab. Durch
Auswertung der entsprechenden Messwerte an einem Motorprüfstand können für
unterschiedliche Motortypen angenäherte mathematische Modelle aufgestellt werden, mit
deren Hilfe die Temperaturen T1 und T2 in Abhängigkeit von der Brennraumtemperatur
ermittelt werden können.
Die Modelle sind insbesondere derart beschaffen, dass aus der für eine bestimmte Stellung
der Kurbelwelle 21, d. h. für einen bestimmten Kurbelwellenwinkel ϕ, ermittelten
Brennraumtemperatur die Temperaturen T1 und T2 abgeleitet werden.
Für die Gasaustrittstemperatur bzw. Abgassammlertemperatur T2 hat es sich diesbezüglich
als sinnvoll herausgestellt, diese Temperatur durch gemittelte Auswertung von mehreren,
insbesondere drei Brennraumtemperaturen, welche im Bereich derjenigen
Kurbelwellenstellung, bei welcher das Auslassventil des jeweiligen Brennraums 19 geöffnet
wird, auftreten, abzuleiten. So kann beispielsweise das motorspezifische Modell derart
beschaffen sein, dass die Temperatur T2 in Abhängigkeit von den Brennraumtemperaturen
bei 480° KW, 511° KW und 540° KW abgeleitet wird, wenn das Auslassventil des
entsprechenden Brennraums 19 bei einer Kurbelwellenstellung von 511° KW geöffnet wird.
Diese Kurbelwellenstellungen liefern besonders charakteristische Messwerte, wobei i. A. vom
Motortyp selbstverständlich auch andere Kurbelwellenstellungen auszuwerten sein können.
Ebenso kann die Gaseintritts- bzw. Einlasssammlertemperatur T1 mit Hilfe eines
entsprechenden mathematischen Modells, welches beispielsweise in Form einer
sogenannten Look-Up-Tabelle in dem Steuergerät 4 implementiert sein kann, aus dem
Brennraumdruckverlauf abgeleitet werden. Im Falle der Gaseintrittstemperatur T1 kann das
motorspezifische Modell insbesondere derart beschaffen sein, dass die Temperatur T1 allein
aus der für eine Kurbelwellenstellung, vorzugsweise im Bereich 330° KW-350° KW,
insbesondere für 345° KW, ermittelten Brennraumtemperatur abgeleitet wird (bei dieser
Kurbelwellenstellung ist ein besonders signifikanter Kompressionsdruck vor der
Verbrennung vorhanden; während der Zündung/Verbrennung sollte keine Auswertung
erfolgen, da während dieser Phase die Brennraumtemperatur entsprechend beeinflusst
wird). Die Bestimmung der Gasaustritts- bzw. Abgassammlertemperatur T2 vereinfacht sich,
wenn von dem Steuergerät 4 die Temperatur T2 nicht direkt, sondern in Form einer auf die
Temperatur T1 bezogenen Temperaturänderung ΔT bestimmt wird, d. h. in Abhängigkeit von
der zuvor bestimmten Brennraumtemperatur wird der Wert ΔT ermittelt, um daraus wie folgt
die Temperatur T2 aus der Gaseintritts- bzw. Einlasssammlertemperatur T1 abzuleiten:
T2 = T1 + ΔT. (6)
Auf diese Weise ist die Abgassammlertemperatur T2 über ΔT leichter modellierbar.
Sowohl für das zur Bestimmung der Temperatur T2 als auch für das zur Bestimmung der
Temperatur T1 verwendete Modell gilt, dass neben dem zuvor erläuterten
Brennraumdruckverlauf zusätzliche Größen, wie beispielsweise ein Gasmassen- und/oder
Abgasrückführungsparameter, beispielsweise bei der Temperatur T2 auch ein gemittelter
Druckparameter des Abgasrückführungskreises, in das jeweilige Modell mit eingehen
können. Die einzelnen Modelle können durch exaktes Messen der Temperaturen T1 und T2
am Motorprüfstand für jeden Motortyp individuell ermittelt werden, um anschließend wie
zuvor beschrieben die Temperaturen T1 und T2 in Relation zu dem bekannten
Temperaturverlauf in dem Verbrennungsmotor in Beziehung zu setzen.
1
Verbrennungsmotor
2
Turbine
3
Schnittstelle
4
Steuergerät
5
Einspritzsystem
6
Luftfilter
7
Verdichter
8
Ladeluftkühler
9
Ersatzvolumen
10
Einlasssammler
11
Abgassammler
12
Abgasanlage
13
Ventil
14
Turboladerwelle
15
Leitschaufelverstellung der Turbine
16
Drucksensor
17
Kurbelwellensensor
18
Einspritzventil
19
Zylindergehäuse
20
Kolben
21
Kurbelwelle
OT Oberer Totpunkt
UT Unterer Totpunkt
ϕ Kurbelwellenwinkel
T1 Einlasssammlertemperatur
T2 Abgassammlertemperatur
OT Oberer Totpunkt
UT Unterer Totpunkt
ϕ Kurbelwellenwinkel
T1 Einlasssammlertemperatur
T2 Abgassammlertemperatur
Claims (15)
1. Verfahren zur Bestimmung der Gasaustrittstemperatur eines Verbrennungsmotors,
wobei der Verbrennungsmotor (1) mindestens einen Brennraum (19) mit einem darin
über eine Kurbelwelle (21) verschiebbar angeordneten Kolben (20) umfasst,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Temperaturverlauf in dem Brennraum (19) in Abhängigkeit von der Stellung (ϕ) der Kurbelwelle (21) ermittelt wird, und
dass mit Hilfe eines motorspezfischen Modells in Abhängigkeit von der für eine bestimmte Stellung (ϕ) der Kurbelwelle (21) ermittelten Temperatur in dem Brennraum (19) die Gasaustrittstemperatur (T2) des Verbrennungsmotors (1) abgeleitet wird.
dass der Temperaturverlauf in dem Brennraum (19) in Abhängigkeit von der Stellung (ϕ) der Kurbelwelle (21) ermittelt wird, und
dass mit Hilfe eines motorspezfischen Modells in Abhängigkeit von der für eine bestimmte Stellung (ϕ) der Kurbelwelle (21) ermittelten Temperatur in dem Brennraum (19) die Gasaustrittstemperatur (T2) des Verbrennungsmotors (1) abgeleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Gasaustrittstemperatur (T2) in Abhängigkeit von drei Temperaturen des Brennraums
(19), die für drei unterschiedliche Stellungen (ϕ) der Kurbelwelle (21) ermittelt worden
sind, abgeleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Gasaustrittstemperatur (T2) in Abhängigkeit von mehreren Temperaturen, die für
Kurbelwellenwinkel im Bereich des Öffnens eines Auslassventils des Brennraums (19)
ermittelt worden sind, abgeleitet wird.
4. Verfahren zur Bestimmung der Gaseintrittstemperatur eines Verbrennungsmotors,
wobei der Verbrennungsmotor (1) mindestens einen Brennraum (19) mit einem darin
über eine Kurbelwelle (21) verschiebbar angeordneten Kolben (20) umfasst,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Temperaturverlauf in dem Brennraum (19) in Abhängigkeit von der Stellung (ϕ) der Kurbelwelle (21) ermittelt wird, und
dass mit Hilfe eines motorspezifischen Modells in Abhängigkeit von der für eine bestimmte Stellung (ϕ) der Kurbelwelle (21) ermittelten Temperatur des Brennraums (19) die Gaseintrittstemperatur (T1) des Verbrennungsmotors (1) abgeleitet wird.
dass der Temperaturverlauf in dem Brennraum (19) in Abhängigkeit von der Stellung (ϕ) der Kurbelwelle (21) ermittelt wird, und
dass mit Hilfe eines motorspezifischen Modells in Abhängigkeit von der für eine bestimmte Stellung (ϕ) der Kurbelwelle (21) ermittelten Temperatur des Brennraums (19) die Gaseintrittstemperatur (T1) des Verbrennungsmotors (1) abgeleitet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaseintrittstemperatur
(T1) des Verbrennungsmotors (1) mit Hilfe des motorspezifischen Modells in
Abhängigkeit von der für einen Kurbelwellenwinkel im Bereich von 330° KW-350° KW
ermittelten Temperatur in dem Brennraum (19) abgeleitet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5 und einem der Ansprüche 1-3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Gasaustrittstemperatur (T2) des Verbrennungsmotors (1)
dadurch aus der Gaseintrittstemperatur (T1) des Verbrennungsmotors (1) abgeleitet
wird, dass mit Hilfe des motorspezifischen Modells in Abhängigkeit von der für eine
bestimmte Stellung (ϕ) der Kurbelwelle (21) ermittelten Temperatur in dem Brennraum
(19) eine auf die Gaseintrittstemperatur (T1) bezogene Temperaturänderung ermittelt
wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Druckverlauf in dem Brennraum (19) in Abhängigkeit von der Stellung (ϕ) der
Kurbelwelle (21) ermittelt und daraus der Temperaturverlauf in dem Brennraum (19)
abgeleitet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
als Temperaturverlauf in dem Brennraum (19) ein auf eine bestimmte
Referenztemperatur bezogener relativer Temperaturverlauf in dem Brennraum (19)
ermittelt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Referenztemperatur
zur Ermittlung des relativen Temperaturverlaufs eine beim Schließen eines
Einlassventils des Brennraums (19) in dem Brennraum (19) auftretende Temperatur
verwendet wird.
10. Vorrichtung zur Bestimmung der Gasaustrittstemperatur eines Verbrennungsmotors,
wobei der Verbrennungsmotor (1) mindestens einen Brennraum (19) mit einem darin
über eine Kurbelwelle (21) verschiebbar angeordneten Kolben (20) umfasst,
gekennzeichnet durch
Sensormittel (16, 17) zum Erfassen des Temperaturverlaufs in dem Brennraum (19) in Abhängigkeit von der Stellung (ϕ) der Kurbelwelle (21), und
Steuermittel (4) zum Ableiten der Gasaustrittstemperatur (T2) des Verbrennungsmotors (1) aus der für eine bestimmte Stellung (ϕ) der Kurbelwelle (21) ermittelten Temperatur in dem Brennraum (19) mit Hilfe eines motorspezifischen Modells.
Sensormittel (16, 17) zum Erfassen des Temperaturverlaufs in dem Brennraum (19) in Abhängigkeit von der Stellung (ϕ) der Kurbelwelle (21), und
Steuermittel (4) zum Ableiten der Gasaustrittstemperatur (T2) des Verbrennungsmotors (1) aus der für eine bestimmte Stellung (ϕ) der Kurbelwelle (21) ermittelten Temperatur in dem Brennraum (19) mit Hilfe eines motorspezifischen Modells.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (4)
derart ausgestaltet sind, dass sie die Gasaustrittstemperatur (T2) des
Verbrennungsmotors (1) aus mehreren Temperaturen in dem Brennraum (19), welche
für mehrere unterschiedliche Stellungen (ϕ) der Kurbelwelle (21) ermittelt worden sind,
ableiten.
12. Vorrichtung zur Bestimmung der Gaseintrittstemperatur eines Verbrennungsmotors,
wobei der Verbrennungsmotor (1) mindestens einen Brennraum (19) mit einem darin
über eine Kurbelwelle (21) verschiebbar angeordneten Kolben (20) umfasst,
gekennzeichnet durch
Sensormittel (16, 17) zum Erfassen des Temperaturverlaufs in dem Brennraum (19) in Abhängigkeit von der Stellung (ϕ) der Kurbelwelle (21), und
Steuermittel (4) zum Ableiten der Gaseintrittstemperatur (T1) des Verbrennungsmotors (1) aus der für eine bestimmte Stellung (ϕ) der Kurbelwelle (21) ermittelten Temperatur in dem Brennraum (19) mit Hilfe eines motorspezifischen Modells.
Sensormittel (16, 17) zum Erfassen des Temperaturverlaufs in dem Brennraum (19) in Abhängigkeit von der Stellung (ϕ) der Kurbelwelle (21), und
Steuermittel (4) zum Ableiten der Gaseintrittstemperatur (T1) des Verbrennungsmotors (1) aus der für eine bestimmte Stellung (ϕ) der Kurbelwelle (21) ermittelten Temperatur in dem Brennraum (19) mit Hilfe eines motorspezifischen Modells.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-12, dadurch gekennzeichnet, dass die
Sensormittel einen Drucksensor (16) zum Erfassen des Druckverlaufs in dem
Brennraum (19) in Abhängigkeit von der Stellung (ϕ) der Kurbelwelle (21) umfassen,
wobei die Steuermittel (4) derart ausgestaltet sind, dass sie aus dem Druckverlauf den
Temperaturverlauf in dem Brennraum (19) in Abhängigkeit von der Stellung (ϕ) der
Kurbelwelle (21) ableiten.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-13, dadurch gekennzeichnet, dass das
motorspezifische Modell in Form einer von den Steuermitteln (4) gespeicherten Look-
Up-Tabelle realisiert ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-14, dadurch gekennzeichnet, dass die
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-9
ausgestaltet ist.
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