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