DE10140970A1 - Verfahren zur Schätzung des barometrischen Drucks in einer Motorsteuerung - Google Patents

Verfahren zur Schätzung des barometrischen Drucks in einer Motorsteuerung

Info

Publication number
DE10140970A1
DE10140970A1 DE10140970A DE10140970A DE10140970A1 DE 10140970 A1 DE10140970 A1 DE 10140970A1 DE 10140970 A DE10140970 A DE 10140970A DE 10140970 A DE10140970 A DE 10140970A DE 10140970 A1 DE10140970 A1 DE 10140970A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
value
pressure value
manifold absolute
engine
barometric pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10140970A
Other languages
English (en)
Inventor
Jing Sun
Narayanan Sivashankar
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of DE10140970A1 publication Critical patent/DE10140970A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2025/00Measuring
    • F01P2025/08Temperature
    • F01P2025/13Ambient temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D2041/389Controlling fuel injection of the high pressure type for injecting directly into the cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04Engine intake system parameters
    • F02D2200/0404Throttle position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1002Output torque
    • F02D2200/1004Estimation of the output torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/70Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle exterior
    • F02D2200/703Atmospheric pressure
    • F02D2200/704Estimation of atmospheric pressure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zur kontinuierlichen Schätzung barometrischer Druckwerte für einen Einsatz in einer Motorsteuerung eines Fahrzeugs beschrieben. Das Fahrzeug weist einen Krümmerabsolutdrucksensor (MAP) (116), einen Umgebungslufttemperatursensor (150) und einen Drosselklappenstellungssensor (63) auf. Das Verfahren umfasst die Schritte der Bestimmung des Krümmerabsolutdruckwerts, des Umgebungslufttemperaturwerts und des Drosselklappenstellungswerts. Wenn die Drosselklappe weit bzw. vollständig geöffnet ist, wird gemäß dem Verfahren ein barometrischer Druckwert DOLLAR I1 als Funktion des Krümmerabsolutdruckwerts (P) und des zuvor geschätzten barometrischen Druckwerts generiert. Andernfalls wird der barometrische Druckwert als Funktion des Krümmerabsolutdruckwerts (P), eines geschätzten Einlasskrümmerdruckwerts DOLLAR I2 und eines geschätzten Luftmassenstromwerts DOLLAR I3 generiert. Ensprechend einer weiteren Ausführungsform wird zusätzlich ein Luftmassenstromsensor dazu eingesetzt, den geschätzten barometrischen Druckwert dann zu generieren, wenn der Motor nicht mit vollständig bzw. weit geöffneter Drosselklappe betrieben wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Motorsteuerungsverfahren, insbe­ sondere ein Verfahren zur Schätzung des barometrischen Drucks für einen Einsatz in einer Steuerung eines Schichtla­ dungsmotors mit Direkteinspritzung (DISC: direct injection stratified charge) sowie eine entsprechend ausgebildete Mo­ toranordnung.
Durch die Benzin-DISC-Motortechnologie ist das Potential ei­ ner verbesserten Kraftstoffausnutzung durch Einsatz einer geschichteten Verbrennung, mittels derer der Magerverbren­ nungsbereich signifikant ausgeweitet werden kann und motor­ interne Pumpverluste verringert werden können, vergrößert worden. Im Vergleich zu herkömmlichen Motoren mit Einlasska­ naleinspritzung (PFI: port fuel injection) sind DISC-Motoren hinsichtlich ihrer Hardware und der Steuerungsstrategien er­ heblich komplexer ausgebildet. DISC-Motoren weisen in glei­ cher Weise wie PFI-Motoren jeweils einen Einlasskrummer, Brennkammern und ein Auslasssystem auf, jedoch sind die Hardwarekonstruktionen und -konfigurationen von DISC-Motoren hinsichtlich mehrerer Schlüsselaspekte unterschiedlich zu PFI-Motoren ausgebildet.
DISC-Motoren können durch eine in Bezug auf andere Motor­ ereignisse abgestimmte Zeitsteuerung in zwei unterschiedli­ chen Modi betrieben werden. Bei einer frühen Injektion im Einlasstakt besteht ausreichend Zeit für die Durchmischung von Luft und Kraftstoff, um zum Zeitpunkt der Initiierung der Zündung eine homogene Ladung zu bilden. Andererseits führt die spezielle Ausgestaltung der Verbrennungskammer und die Kolbenbewegung bei einer späteren Injektion im Kompres­ sionstrakt zur Bildung einer geschichteten Ladungsmischung, welche insgesamt sehr mager, jedoch um die Zündkerze herum fett ist.
Änderungen in der Höhenlage eines den Motor aufweisenden Fahrzeugs führen zu einer Änderung des Umgebungsluftdrucks, wodurch die Luftdichte beeinflusst wird. Durch die Luftdich­ te wird wiederum die austauschbare Luftmenge begrenzt, wo­ durch wiederum das verfügbare Motordrehmoment bei einer ge­ gebenen Motordrehzahl und Drosselklappenstellung begrenzt wird. Deshalb ist es wünschenswert, der Motorsteuerung eine Information über den barometrischen Druck zur Verfügung zu stellen, so dass Anpassungen vorgenommen werden können, auf­ grund derer Leistungsverschlechterungen vermieden werden können.
Sensoren für den barometrischen Druck stellen bei der Fahr­ zeugherstellung einen Kostenfaktor dar. Es ist daher sowohl bei PFI- als auch bei DISC-Motoren wünschenswert, unter Ver­ zicht. auf einen barometrischen Drucksensor über ein robustes Steuerschema zu verfügen, mittels dessen ein robuster Schätzwert für den barometrischen Druck bei sämtlichen Mo­ torbetriebsbedingungen bestimmt werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung besteht dementsprechend in der Schaffung eines Motorsteuerungsverfahrens, bei dem sich die Notwendigkeit des Vorhandenseins eines barometrischen Druck­ sensors erübrigt, und mit dem ein robuster Schätzwert für den barometrischen Druck bei sämtlichen Motorbetriebsbedin­ gungen bestimmt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur kontinuierlichen Schätzung barometrischer Druckwerte zum Einsatz in einer Motorsteuerungsanordnung eines Fahrzeuges vorgeschlagen. Das Fahrzeug weist einen Krümmerabsolutdruck­ sensor, einen Umgebungslufttemperatursensor und einen Dros­ selklappenstellungssensor auf. Das Verfahren weist die Schritte einer Bestimmung des Krümmerabsolutdrucks, der Um­ gebungslufttemperatur und der Drosselklappenstellung auf. Wenn die Drosselklappe weit bzw. vollständig geöffnet ist (WOT: wide open throttle), wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ein barometrischer Druckwert new|a als Funktion des Krümmerabsolutdruckwertes (P) generiert. Andernfalls erfolgt gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren eine barometrische Druckwertgenerierung als Funktion des Krümmerabsolutdruck­ wertes (P) sowie eines geschätzten Einlasskrümmerdrucks und eines geschätzten Luftmassenstroms bzw. -flusses th.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Fahrzeug einen. Krümmerabsolutdrucksensor (MAP), einen Luftmassen­ stromsensor (MAF), einen Umgebungslufttemperatursensor sowie einen. Drosselklappenstellungssensor auf. Das erfindungsgemä­ ße Verfahren weist die Schritte einer Bestimmung des Krüm­ merabsolutdrucks, des Luftmassenstroms, der Umgebungsluft­ temperatur sowie der Drosselklappenstellung auf. Wenn die Drosselklappe weit bzw. vollständig geöffnet ist, wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ein barometrischer Druckwert new|a als Funktion des Krümmerabsolutdruckwertes (P) gene­ riert. Andernfalls wird ein barometrischer Druckwert als Funktion des Krümmerabsolutdruckwerts und des Luftmassen­ stromwerts th generiert.
Hierbei ist vorteilhaft, dass das Vorhandensein eines baro­ metrischen Drucksensors entfallen kann, wodurch sich die Ge­ samtkosten des Fahrzeuges verringern. Weiterhin ist vorteil­ haft, dass eine robuste Schätzung des barometrischen Drucks bei sämtlichen Motorbetriebsbedingungen, insbesondere Teil­ last- und Volllastbedingungen (WOT), erfolgen kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen bei­ spielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines DISC-Motorsystems, bei dem die vorliegende Erfindung vorteilhaft eingesetzt werden kann,
Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Regelungsanordnung, bei der die vorliegende Erfindung vorteilhaft einge­ setzt werden kann, und
Fig. 3 ein logisches Flussdiagramm des vorliegenden Ver­ fahrens zur Abschätzung des barometrischen Druckes in einem Motorregelungsschema.
Obwohl das vorliegende Verfahren auch in Zusammenhang mit einem konventionellen PFI-Motor mit Einlasskanaleinspritzung (PFI: port fuel injection) eingesetzt werden kann, wird das Verfahren nachfolgend in Zusammenhang mit einem DISC-Motor diskutiert, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein. In Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines DISC-Motorsystems darge­ stellt. Das DISC-Motorsystem weist einen Motor 10 mit mehre­ ren Zylindern auf, von denen einer in Fig. 1 dargestellt ist, wobei der Motor durch eine elektronische Motorsteue­ rung 12 gesteuert bzw. geregelt wird. Im Allgemeinen regelt die Steuerung 12 die Luft/Kraftstoffzumessung des Motors (Zeitsteuerung und Beschaffenheit), die Zündung, die Abgas­ rückführung (EGR) etc. als Funktion der Ausgangswerte von Sensoren wie eines Abgassauerstoffsensors und/oder eines Proportional-Abgassauerstoffsensors (16 und 24 in Fig. 1). Gemäß Fig. 1 weist der Motor 10 (je Zylinder) weiterhin ei­ ne Brennkammer 30 mit Zylinderwänden 32 und mit einem in dem Zylinder angeordneten Kolben 36 auf, der mit einer Kurbel­ welle 40 verbunden ist. Die Brennkammer 30 kommuniziert - wie dargestellt - mit einem Einlasskrümmer 44 und einem Aus­ lasskrümmer 48 über ein entsprechendes Einlassventil 52 und ein Auslassventil 54. Der Einlasskrummer 54 kommuniziert wie dargestellt mit einem Drosselkörper 58 über eine Drossel­ platte 62. Vorzugsweise wird die Drosselplatte 62 über einen Antriebsmotor 61 elektronisch gesteuert. Die Verbrennungs­ kammer 30 kommuniziert ferner wie dargestellt mit einem Hochdruck-Kraftstoffinjektor 66 zur Abgabe von Kraftstoff proportional zur Pulsbreite eines Signals FPW der Motor­ steuerung 12. Der erforderliche Kraftstoff wird an den Kraftstoffinjektor 66 über eine Kraftstoffanlage (nicht dar­ gestellt) geliefert, welche einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und eine Hochdruck-Kraftstoffverteilerschie­ ne aufweist.
Eine Zündanlage 88 gibt in Reaktion auf ein Signal der Steuerung 12 mittels einer Zündkerze 92 einen Zündfunken an die Brennkammer 30 ab.
Die in Fig. 1 dargestellte Steuerung 12 ist als herkömmli­ cher Mikrocomputer ausgebildet, enthaltend eine Mikroprozes­ soreinheit 102, Eingangs/Ausgangsports 104, Nur-Lese-Spei­ cher 106, Direktzugriffspeicher 108 und einen herkömmlichen Datenbus. Wie dargestellt, empfängt der Regler 12 zusätzlich zu den vorstehend diskutierten Signalen verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren, enthaltend: Mes­ sungen des induzierten Luftmassenstroms (MAF) von einem Luftmassenstromsensor 110, der an dem Drosselkörper 58 vor­ gesehen ist; Messungen der Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von einem Temperatursensor 112, der an einer Kühlmanschet­ te 114 vorgesehen ist; Messungen des Ansaugdruckes (MAP) von einem (Einlass)-Krümmersensor 116, der an den Einlasskrüm­ mer 49 gekoppelt ist; Messungen der Drosselklappenposition (TP) von einem Drosselklappenstellungssensor 63; Messungen der Umgebungslufttemperatur von einem Temperatursensor 150 sowie Messungen eines Zündungsaufnahmesignalprofils (PIP: profile ignition pickup signal) von einem Hallsensor 118, der an die Kurbelwelle 40 gekoppelt ist.
Das DISC-Motorsystem gemäß Fig. 1 weist ferner eine Lei­ tung 80 auf, welche den Auslasskrümmer 48 mit dem Einlass­ krümmer 44 zwecks Abgasrückführung (EGR) verbindet. Die Ab­ gasrückführung wird durch ein EGR-Ventil 81 in Reaktion auf ein Signal EGR von der Steuerung 12 kontrolliert.
Das DISC-Motorsystem gemäß Fig. 1 weist ferner ein Abgas- Nachbehandlungssystem 20 mit einem Dreiwegekatalysator (TWC) und einer Mager-NOx-Falle (LNT: Lean NOx-Trap) auf.
In Fig. 2 ist ein Blockdiagramm eines Regelungsschemas dar­ gestellt, bei dem das vorliegende Verfahren vorteilhaft ein­ gesetzt werden kann. In Block 200 ist ein Estimator bzw. ei­ ne Schätzeinheit für den barometrischen Druck dargestellt, welcher bzw. welche nachstehend anhand von Fig. 3 detail­ liert: beschrieben werden wird. Der Estimator 200 empfängt als Eingangssignale das Motordrehzahlsignal (N) aus dem PIP- Signal, die Drosselklappenposition (TP) von dem Drosselklap­ penstellungssensor 63, den Wert MAP sowie optional den Wert MAF. Der Estimator erzeugt anschließend einen Wert, der den aktuellen barometrischen Druck (BP) darstellt, zwecks Ver­ wendung durch einen Motordrehmoment-Estimator 202 und/oder einen Luftladungs-Estimator 204. Das BP-Signal kann weiter­ hin verwendet werden, um den Betriebsmodus 206 des Motors - geschichtet oder homogen - festzulegen. Vorzugsweise sind die funktionalen Blöcke 200, 202, 204, 206 innerhalb der Steuerung 12 implementiert, obwohl auch einer oder mehrere dieser Blöcke als eigenständige Substeuerungen mit zugehöri­ ger CPU, Speicher, I/O-Ports und Datenbus implementiert wer­ den könnten. Das eingesetzte Motorregelungsschema kann selbstverständlich ein beliebiges Motorregelungsverfahren sein, bei dem der Wert BP als Eingangsgröße verwendet wird, um gewünschte Motorbetriebsparameter wie die Kraftstoffrate, die Zündzeitsteuerung und den Luftfluss zu bestimmen.
In einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung stehen dem Regler sowohl Messungen des absoluten Ansaugdruc­ kes (MAP) als auch des Luftmassenstroms (MAF) zur Verfügung. In diesem Falle wird zu Beginn des erfindungsgemäßen Verfah­ rens eine Standard-Öffnungsgleichung für den Drosselklappen­ körper des Motors herangezogen:
wobei P, Pa und Ta der Ansaugdruck (kPa), der Umgebungsdruck (kPa) und die Umgebungstemperatur (K) sind, th der Luft­ massenstrom durch die Drossel und θ die Drosselklappenposi­ tion ist, und f(θ) die effektive Flussfläche darstellt, wel­ che Fron der Geometrie des Drosselklappenkörpers abhängt. Die Funktion g hängt von dem Druckverhältnis über dem Drossel­ klappenkörper ab, welches angenähert werden kann durch:
Da alle Variablen in Gleichung (1) mit Ausnahme des barome­ trischen Druckes Pa entweder gemessen oder bekannt sind, könnten Gleichung (1) herangezogen werden, um Pa zu bestimmen. Es wurde jedoch gefunden, dass diese Lösung zu einem Schätz­ wert für Pa führt, welcher sehr anfällig für Messrauschen ist, insbesondere bei Zuständen hohen Ansaugdruckes (wie im geschichteten Betrieb und im mageren homogenen Betrieb). Das vorliegende Verfahren verwendet daher die folgende Abschät­ zungsgleichung, welche diesen Nachteil überwindet und eine robuste Abschätzung für den barometrischen Druck sowohl für den NOT-Betrieb als auch für alle anderen Motorbetriebszu­ stände bereitstellt:
wobei th und P der gemessene Fluss bzw. Massenstrom und der Ansaugdruck sind, wie folgt berechnet wird
und γ1, γ2 Adaptationsfaktoren sind, welche so kalibriert wer­ den können, dass die gewünschte Leistung erzielt wird. Das Verfahren wird in Echtzeit angewendet, und die Indices "old" (alt) und "new" (neu) repräsentieren daher die zuvor be­ stimmten Werte bzw. die aktuell bestimmten Werte. In Glei­ chung (3) wird die Schätzung des barometrischen Druckes in­ krementell entsprechend dem Vorhersagefehler th-th ange­ passt, um diese gegenüber Messrauschen unempfindlich zu ge­ stalten.
In einer zweiten Ausgestaltung des Verfahrens wird nur der Ansaugdruck-(MAP)-Sensor in den Satz der Motorsensoren ein­ geschlossen. In diesem Falle, in dem eine MAF-Messung nicht verfügbar ist, wird die folgende Gleichung verwendet, um den barometrischen Druck für WOT und alle anderen Motorbetriebs­ zustände zu aktualisieren:
wobei und th, der geschätzte Ansaugdruck und der Luftfluss sind, die berechnet werden gemäß:
Die Funktion h ist ein Motorpumpterm, welcher aus Motorab­ bildungsdaten gewonnen wird, und die Konstante K ist unter Verwendung von Dynamometer- bzw. Prüfstandsdaten kalibriert.
In Gleichung (5) wird der barometrische Druck gemäß dem Vor­ hersagefehler im Ansaugdruck aktualisiert.
Bei beiden Ausgestaltungen werden das Motordrehmoment, die Zylinderluftladung und das geschichtete Mager/Fett-Limit auf der Basis der Abschätzung des barometrischen Druckes ska­ liert, wie es zum Beispiel in Fig. 2 gezeigt ist.
In Fig. 3 ist ein logisches Flussdiagramm des Estimators des barometrischen Druckes gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. In Abhängigkeit vom verwendeten Fahrzeugsensor­ satz sind in Fig. 3 zwei Estimatorschemata dargestellt.
In Schritt 300 wird die Motordrehzahl (N) bestimmt. In Schritt 302 bestimmt das System den Betriebsmodus des Mo­ tors. Falls der Motor in einem normalen Laufmodus (laufend, anlassend oder untertourig) arbeitet, fährt die Logik bei Schritt 304 fort. Andernfalls wäre der Motor in einem "Schlüssel-An"-Zustand. Der barometrische Druckwert wird in Schritt 306 so initialisiert, dass dieser näherungsweise dem Wert MAP gleich ist. In Schritt 304 wird festgestellt, ob der Motor mit weit geöffneter Drosselklappe (WOT: wide open throttle) betrieben wird. Falls nicht, wird in Schritt 308 der Wert für Pold je nach dem verfügbaren Sensorsatz, dass heißt nur MAP oder MAP und MAF, gemäß Gleichung (3) oder Gleichung (5) aktualisiert. Falls jedoch der Motor im Zu­ stand WOT arbeitet, verzweigt die Logik zu Schritt 310. In dem Zustand WOT wird in Schritt 310 eine tote Zone (dead band) angewendet, um die BP-Adaptation zu verhindern, wenn der abgeschätzte BP geringfügig höher (Δ) als der Ansaug­ druck ist. In solchen Fällen wird in Schritt 312 der neue Wert für BP gleich dem vorhergehenden gesetzt. Andernfalls wird der BP-Wert je nach dem verfügbaren Sensorsatz gemäß Gleichung (3) oder (5) für die WOT-Bedingung aktualisiert.
Im Falle von PFI-Motoren repräsentiert die Funktion f(θ) den Ausdruck für die effektive Fläche, welche sowohl die Ventil­ öffnungen der Drosselklappe als auch die eines Luftbypasses berücksichtigt.
Das vorliegende Verfahren kann modifiziert werden, um Pulsa­ tionen bzw. Schwankungen in den Messungen von P und th zu berücka ichtigen, welche durch Einlassereignisse des Motors verursacht werden. Die Auswirkungen von Pulsationen auf die Integrität des BP-Schätzungsschemas können durch Mittelung der Messung über jedes Motorereignis oder durch Verwendung anderer bekannter Filtertechniken verringert werden. Das vorliegende Verfahren kann auch mit anderen adaptiven Dros­ selklappenkörper-Algorithmen kombiniert werden, welche dazu dienen, Drosselklappenkörper-Leckagen oder andere Variatio­ nen zu kompensieren. Weiterhin kann der barometrische Druck periodisch zu vorgegebenen Intervallen bestimmt werden, an­ statt ihn zu jedem Abtastzeitpunkt zu aktualisieren.
Wie bereits erwähnt, kann das erfindungsgemäße Verfahren so­ wohl bei Steuerungsverfahren für DISC- als auch für PFI- Motoren eingesetzt werden.

Claims (12)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Bestimmung des barome­ trischen Drucks ( new|a) zur Anwendung in der Motorsteue­ rung eines Fahrzeuges mit einem Drosselklappenstel- Lungssensor, gekennzeichnet durch die Schritte:
Bestimmung eines Drosselklappenstellungswerts (θ) anhand des Drosselklappenstellungssensors,
Bestimmung eines Krümmerabsolutdruckwertes (P) und,
wenn die Drossel weit bzw. vollständig geöffnet ist, Erzeugung eines ersten Werts für den barometrischen Druck ( new|a) als Funktion des Krümmerabsolutdruckwertes, sowie andernfalls Erzeugung eines zweiten Werts für den barometrischen Druck als Funktion des Krümmerabsolut­ druckwertes und des Drosselklappenstellungswerts.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Schritte:
Bestimmung eines Drehzahlwerts (N) des Motors,
Bestimmung eines Umgebungslufttemperaturwerts (Ta) und
wenn die Drossel weit bzw. vollständig geöffnet ist, Erzeugung des ersten Werts für den barometrischen Druck ( new|a) als Funktion eines zuvor bestimmten barometri­ schen Druckwertes ( old|a) und des Krümmerabsolutdruckwer­ tes, sowie andernfalls Erzeugung des zweiten Werts für den barometrischen Druck als Funktion des zuvor be­ stimmten barometrischen Druckwertes ( old|a), des Mo­ tordrehzahlwerts (N), des Krümmerabsolutdruckwertes, des Umgebungslufttemperaturwerts und des Drosselklap­ penstellungswerts.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste barometrische Druckwert gemäß der folgenden Gleichung bestimmt wird:
und der zweite barometrische Druckwert gemäß der folgenden Gleichung bestimmt wird:
wobei einen durch die nachfolgende Gleichung bestimmten geschätzten Krümmerdruckwert darstellt:
wobei h ein vorherbestimmter Motorpumpterm und K eine Kalibrierkonstante ist und th einen geschätzten Luft­ massenstrom entsprechend der nachfolgenden Gleichung darstellt:
wobei g eine Funktion des Druckverhältnisses über den Fahrzeug-Drosselklappenkörper und f(θ) eine Drosselklap­ penströmungsfläche entsprechend dem Drosselklappenstel­ lungswert darstellt, und wobei γ1 und γ2 kalibrierbare Anpassungsfaktoren (gain constants) sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekenn­ zeichnet durch folgende Schritte:
Bestimmung eines Betriebszustandes des Motors (10), und
Gleichsetzen des geschätzten barometrischen Druckwertes ( new|a) näherungsweise mit dem Krümmerabsolutdruckwert
(P) als Funktion des Motorbetriebszustandes.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekenn­ zeichnet durch folgenden Schritt:
wenn die Drossel weit bzw. vollständig geöffnet ist, Gleichsetzen des geschätzten barometrischen Druckwertes ( new|a) mit dem zuvor geschätzten barometrischen Druck­ wert ( old|a), wenn der zuvor geschätzte barometrische Druckwert in einem vorherbestimmten Bereich des Krüm­ merabsolutdruckwerts (P) liegt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Verfahren bei einem Schichtla­ dungsmotor mit Direkteinspritzung (DISC-Motor) einge­ setzt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Schritt der Bestimmung des Krüm­ merabsolutdruckwerts den Schritt einer Messung des Werts P mittels eines MAP-Sensors (116) und der Schritt der Bestimmung des Luftmassenstromwerts (th) den Schritt einer Messung des Werts th mittels eines MAF- Sensors (110) aufweist.
8. Motoranordnung für ein Fahrzeug mit:
einem Einlasskrümmerabsolutdrucksensor (MAP) (116) zur Bestimmung eines Krümmerabsolutdruckwerts P,
einem Umgebungslufttemperatursensor (150) zur Bestim­ mung eines Umgebungslufttemperaturwerts Ta, einem Drosselklappenstellungssensor (63) zur Bestimmung eines Drosselklappenstellungswerts θ, dadurch gekenn­ zeichnet, dass
eine Motorsteuerung (12) dahingehend ausgebildet ist, als Eingangsgrößen den Krümmerabsolutdruckwert P, den Umgebungslufttemperaturwert Ta und den Drosselklappen­ stellungswert θ zu erhalten, und weiterhin dahingehend ausgebildet ist, dass dann, wenn die Drosselklappe weit bzw. vollständig geöffnet ist, ein erster barometri­ scher Druckwert ( new|a) als Funktion des Krümmerabsolut­ druckwerts generiert wird, und dass andernfalls ein zweiter barometrischer Druckwert als Funktion eines Mo­ tordrehzahlwerts, des Krümmerabsolutdruckwerts, des Um­ gebungslufttemperaturwerts und des Drosselklappenstel­ lungswerts generiert wird.
9. Motoranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuerung dahingehend ausgebildet ist, einen Betriebszustand des Motors (10) zu bestimmen, und den geschätzten barometrischen Druckwert ( new|a) nähe­ rungsweise mit dem Krümmerabsolutdruckwert (P) als Funktion des Motorbetriebszustandes gleichzusetzen.
10. Motoranordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Motorsteuerung (12) dahingehend aus­ gebildet ist, dass dann, wenn die Drossel weit bzw. vollständig geöffnet ist, der geschätzte barometrische Druckwert ( new|a) mit dem zuvor geschätzten barometri­ schen Druckwert ( old|a) gleichgesetzt wird, wenn der zu­ vor geschätzte barometrische Druckwert in einem vorher­ bestimmten Bereich des Krümmerabsolutdruckwerts (P) liegt.
11. Motoranordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, dass ein Luftmassenstromsensor (MAF) (110) zur Bestimmung eines Luftmassenstromwerts th vorgesehen ist, und die Motorsteuerung (12) dahinge­ hend ausgebildet ist, dass dann, wenn die Drosselklappe weit bzw. vollständig geöffnet ist, der erste barome­ trische Druckwert ( new|a) als Funktion des Krümmerabso­ lutdruckwerts generiert wird, und dass andernfalls der zweite barometrische Druckwert als Funktion des Krüm­ merabsolutdruckwerts, des Luftmassenstromwerts und des Drosselklappenstellungswerts generiert wird.
12. Motoranordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, dass der Motor (10) als Schicht­ ladungsmotor mit Direkteinspritzung ausgebildet ist.
DE10140970A 2000-08-29 2001-08-27 Verfahren zur Schätzung des barometrischen Drucks in einer Motorsteuerung Withdrawn DE10140970A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/649,780 US6366847B1 (en) 2000-08-29 2000-08-29 Method of estimating barometric pressure in an engine control system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10140970A1 true DE10140970A1 (de) 2002-03-28

Family

ID=24606200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10140970A Withdrawn DE10140970A1 (de) 2000-08-29 2001-08-27 Verfahren zur Schätzung des barometrischen Drucks in einer Motorsteuerung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6366847B1 (de)
DE (1) DE10140970A1 (de)
GB (1) GB2370644B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010015646A1 (de) * 2010-04-20 2011-07-21 Continental Automotive GmbH, 30165 Verfahren und Steuervorrichtung zum Ermitteln des Umgebungsdrucks eines Kraftfahrzeugs
EP2423490A3 (de) * 2010-08-27 2012-03-14 Honda Motor Co., Ltd. Steuersystem für einen Verbrennungsmotor

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6658364B2 (en) * 2001-01-12 2003-12-02 Delphi Technologies, Inc. Method of estimating gas pressure in an engine exhaust manifold
DE102004062018B4 (de) 2004-12-23 2018-10-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102005015110B3 (de) * 2005-04-01 2006-08-31 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln einer Ersatzgröße für einen Umgebungsdruck zum Steuern einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs
US7433775B2 (en) * 2006-11-17 2008-10-07 Gm Global Technology Operations, Inc. Engine torque control at high pressure ratio
EP2037108B1 (de) * 2007-07-05 2014-09-03 Magneti Marelli S.p.A. Verfahren zur Erfassung und Verarbeitung eines Einlaßdrucksignals in einer Innenverbrennungsmaschine ohne einen Luftansaugkrümmer
US7631551B2 (en) * 2007-07-27 2009-12-15 Gm Global Technology Operations, Inc. Adaptive barometric pressure estimation in which an internal combustion engine is located
US8397694B2 (en) * 2007-08-31 2013-03-19 GM Global Technology Operations LLC Airflow-based crank throttle control in a torque-based system
US7856967B2 (en) * 2008-07-17 2010-12-28 Honda Motor Co., Ltd. Method of determining ambient pressure for fuel injection
CN102308075B (zh) * 2009-02-06 2014-11-26 本田技研工业株式会社 大气压估计装置
JP2013189964A (ja) * 2012-03-15 2013-09-26 Hitachi Automotive Systems Ltd エンジンの制御装置
US9810171B2 (en) 2013-12-03 2017-11-07 Ford Global Technologies, Llc Method for determining an offset of a manifold pressure sensor
US9435283B2 (en) * 2013-12-03 2016-09-06 Ford Global Technologies, Llc Method for inferring barometric pressure at low throttle angles
JP7256470B2 (ja) * 2019-11-18 2023-04-12 トヨタ自動車株式会社 エンジン制御装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE68904437D1 (de) * 1988-01-29 1993-03-04 Hitachi Ltd Steuerung fuer motor-kraftstoffeinspritzung.
US5020363A (en) 1988-05-05 1991-06-04 Robert Bosch Gmbh Method for determining atmospheric air pressure in pressure-controlled fuel injection systems
JPH01280662A (ja) * 1988-05-06 1989-11-10 Mitsubishi Electric Corp エンジン制御用大気圧検出装置
US4926335A (en) 1988-07-25 1990-05-15 General Motors Corporation Determining barometric pressure using a manifold pressure sensor
US5136517A (en) 1990-09-12 1992-08-04 Ford Motor Company Method and apparatus for inferring barometric pressure surrounding an internal combustion engine
US5070846A (en) * 1990-11-26 1991-12-10 General Motors Corporation Method for estimating and correcting bias errors in a software air meter
US5494018A (en) * 1994-10-28 1996-02-27 General Motors Corporation Altitude dependent fuel injection timing
JP3154038B2 (ja) * 1995-01-06 2001-04-09 株式会社ユニシアジェックス 内燃機関の吸気圧力推定装置及び燃料供給装置
US6016460A (en) 1998-10-16 2000-01-18 General Motors Corporation Internal combustion engine control with model-based barometric pressure estimator

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010015646A1 (de) * 2010-04-20 2011-07-21 Continental Automotive GmbH, 30165 Verfahren und Steuervorrichtung zum Ermitteln des Umgebungsdrucks eines Kraftfahrzeugs
EP2423490A3 (de) * 2010-08-27 2012-03-14 Honda Motor Co., Ltd. Steuersystem für einen Verbrennungsmotor
EP2522836A2 (de) * 2010-08-27 2012-11-14 Honda Motor Co., Ltd. Steuersystem für einen Verbrennungsmotor
EP2522835A3 (de) * 2010-08-27 2013-04-24 Honda Motor Co., Ltd. Steuersystem für einen Verbrennungsmotor
EP2522837A3 (de) * 2010-08-27 2013-05-15 Honda Motor Co., Ltd. Steuersystem für einen Verbrennungsmotor
EP2522836A3 (de) * 2010-08-27 2013-05-15 Honda Motor Co., Ltd. Steuersystem für einen Verbrennungsmotor
US9014950B2 (en) 2010-08-27 2015-04-21 Honda Motor Co., Ltd. Control system for internal combustion engine
US9103291B2 (en) 2010-08-27 2015-08-11 Honda Motor Co., Ltd. Control system for internal combustion engine
US9109528B2 (en) 2010-08-27 2015-08-18 Honda Motor Co., Ltd. Control system for internal combustion engine
US9115656B2 (en) 2010-08-27 2015-08-25 Honda Motor Co., Ltd. Control system for internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
GB2370644A (en) 2002-07-03
GB0120508D0 (en) 2001-10-17
US6366847B1 (en) 2002-04-02
GB2370644B (en) 2004-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69122938T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ableitung des den Innenverbrennungsmotor umgebenden atmosphärischen Druckes
DE69424756T2 (de) Verfahren und System zur Bestimmung der Zylinderluftladung einer Brennkraftmaschine
DE69218538T2 (de) Steuerungssystem für Verbrennungsmotoren
DE102008017794B4 (de) Verfahren zum Detektieren und Ausgleichen von Einspritzventilvariabilität bei einem Direkteinspritzsystem
DE19737375C2 (de) Steuergerät für einen Motor mit innerer Verbrennung, Direkt-Einspritzung und Funkenzündung
DE102004052427B4 (de) Einspritzmengensteuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE69517358T2 (de) Kraftstoffeinspritzsteuersystem für Verbrennungsmotoren
DE69415767T2 (de) Kraftstoffeinspritzgerät für Brennkraftmaschine
DE19749154C2 (de) Regeleinrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Direktreinspritzung
DE10140971A1 (de) Motormodusregelung
EP1132600B1 (de) Adaptionsverfahren zur Steuerung der Einspritzung
DE10140970A1 (de) Verfahren zur Schätzung des barometrischen Drucks in einer Motorsteuerung
DE102010021952B4 (de) System zum Anpassen kleiner Kraftstoffeinspritzungsmengen
DE102005018599A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung in einem Verbrennungsmotor
WO2006069853A1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
DE10006161A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung zylinderindividueller Unterschiede einer Steuergröße bei einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine
DE3217287A1 (de) Auspuffgasrueckfuehrungs-steuersystem fuer brennkraftmaschinen
DE69116483T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Verbrennungsmotors
DE19859018A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Zylindergleichstellung bei Brennkraftmaschinen
EP1317617B1 (de) Verfahren und elektronische steuereinrichtung zur diagnose der gemischbildung einer brennkraftmaschine
DE10148663A1 (de) Abgasreinigungsanlage einer Brennkraftmaschine
DE69313486T2 (de) Verfahren und System zur Steuerung von Brennstoffmaschine
DE69837189T2 (de) Drehmomentregler für eine Brennkraftmaschine
DE19545924A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Steuern des Luft/Kraftstoffverhältnis-Lernens eines Motors mit innerer Verbrennung
DE60217434T2 (de) Steuerungssystem und Methode für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: FORD GLOBAL TECHNOLOGIES, LLC (N.D.GES.D. STAATES

8139 Disposal/non-payment of the annual fee