DE10158249B4 - Method for determining the exhaust gas recirculation mass flow of an internal combustion engine with exhaust gas recirculation and appropriately designed control system for an internal combustion engine - Google Patents

Method for determining the exhaust gas recirculation mass flow of an internal combustion engine with exhaust gas recirculation and appropriately designed control system for an internal combustion engine Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Bestimmung des Abgasrückführmassenstroms eines Verbrennungsmotors mit Abgasrückführung,
wobei Frischluft mit einem über die Abgasrückführung zurückgeführten Abgas des Verbrennungsmotors (1) an einer Mischstelle (10) gemischt und das daraus resultierende Gasgemisch dem Brennraum des Verbrennungsmotors (1) zugeführt wird,
wobei ein in der Abgasrückführung angeordnetes Abgasrückführventil (13) mit Hilfe eines physikalisch basierten Modells (17) für eine Drosselstelle nachgebildet und der über die Abgasrückführung zu der Mischstelle (10) fließende Abgasrückführmassenstrom (dmAGR) mit Hilfe dieses Modells (17) bestimmt wird, und
wobei der Abgasrückführmassenstrom (dmAGR) in Abhängigkeit von einem Abgasgegendruck (pAGR), einer Temperatur des zurückgeführten Abgases (TAGR), einer Durchflusskenngröße (DF), einer effektiven Querschnittsfläche (AAGR) des Abgasrückführventils (13) und einer Gaskonstante (R) bestimmt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die effektive Querschnittsfläche (AAGR) des Abgasrückführventils (13) in Abhängigkeit von einem Vergleich zwischen einem gemessenen Ladedruck (plad), mit welchem die Frischluft der Mischstelle (10) zugeführt wird, und einem mit Hilfe eines weiteren Modells...
Method for determining the exhaust gas recirculation mass flow of an internal combustion engine with exhaust gas recirculation,
wherein fresh air is mixed with a recirculated via the exhaust gas recirculation exhaust gas of the internal combustion engine (1) at a mixing point (10) and the resulting gas mixture is supplied to the combustion chamber of the internal combustion engine (1),
wherein an exhaust gas recirculation valve (13) arranged in the exhaust gas recirculation is simulated with the aid of a physically based model (17) for a throttle point and the exhaust gas recirculation mass flow (dm AGR ) flowing via the exhaust gas recirculation to the mixing point (10) is determined with the aid of this model (17), and
wherein the exhaust gas recirculation mass flow (dm AGR ) is dependent on an exhaust back pressure (p AGR ), a recirculated exhaust gas temperature (T AGR ), a flow characteristic (DF), an effective sectional area (A AGR ) of the exhaust gas recirculation valve (13), and a gas constant (R ) is determined
characterized,
in that the effective cross-sectional area (A AGR ) of the exhaust gas recirculation valve (13) depends on a comparison between a measured charge pressure (p lad ), with which the fresh air is supplied to the mixing point (10) and with the aid of another model ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Abgasrückführmassenstroms eines Verbrennungsmotors mit Abgasrückführung sowie ein entsprechend ausgestaltetes Steuersystem für einen Verbrennungsmotor, beispielsweise einen Dieselmotor.The The present invention relates to a method for determining the Exhaust gas recirculation mass flow an internal combustion engine with exhaust gas recirculation and a corresponding designed control system for an internal combustion engine, for example a diesel engine.

Für die emissionsoptimale Regelung beispielsweise eines aufgeladenen Dieselmotors mit Abgasrückführung ist die genaue Kenntnis einer möglichst großen Vielzahl von Zustandsgrößen oder Betriebsparametern von Bedeutung.For the emission-optimal Control, for example, a supercharged diesel engine with exhaust gas recirculation is the exact knowledge of a possible huge Variety of state variables or Operating parameters of importance.

Aus den Druckschriften DE 199 63 358 A1 und DE 198 44 637 C1 sind jeweils Verfahren zur Bestimmung des Abgasrückführmassenstroms eines Verbrennungsmotors mit Abgasrückführung bekannt, wobei ein in der jeweiligen Abgasrückführung angeordnetes Abgasrückführventil mit Hilfe eines physikalisch basierten Modells für eine Drosselstelle nachgebildet wird, um auf Grundlage dieses Modells den über die Abgasrückführung fließenden Abgasrückführmassenstrom zu bestimmen. Dabei wird insbesondere der Abgasrückführmassenstrom in Abhängigkeit von dem Abgasgegendruck, der Abgastemperatur, der effektiven Querschnittsfläche des Abgasrückführventils, einer Durchflusskenngröße und einer Gaskonstante bestimmt.From the pamphlets DE 199 63 358 A1 and DE 198 44 637 C1 In each case, methods for determining the exhaust gas recirculation mass flow of an internal combustion engine with exhaust gas recirculation are known, wherein an exhaust gas recirculation valve arranged in the respective exhaust gas recirculation is simulated with the aid of a physically based model for a throttle point in order to determine the exhaust gas recirculation mass flow flowing via the exhaust gas recirculation on the basis of this model. In particular, the exhaust gas recirculation mass flow is determined as a function of the exhaust back pressure, the exhaust gas temperature, the effective cross-sectional area of the exhaust gas recirculation valve, a flow characteristic and a gas constant.

In herkömmlichen Motormanagementsystemen ist jedoch die Anzahl der erfassten bzw. bekannten Zustandsgrößen relativ gering, oder für die Erfassung der Zustandsgrößen sind jeweils separate Sensoren erforderlich. Dies betrifft beispielsweise auch den über die Abgasrückführleitung eines Verbrennungsmotors mit Abgasrückführung fließende Abgasrückführmassenstrom. Über die Abgasrückführleitung eines Verbrennungsmotors wird Abgas aus dem Abgastrakt in den Ansaugtrakt zurückgeleitet.In usual However, engine management systems is the number of recorded or known state variables relative low, or for the detection of the state variables are each separate sensors required. This applies, for example also the over the exhaust gas recirculation line an exhaust gas recirculation mass flow flowing in an internal combustion engine with exhaust gas recirculation. About the Exhaust gas recirculation line an internal combustion engine, exhaust gas from the exhaust system in the intake system returned.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung des Abgasrückführmassenstroms eines Verbrennungsmotors mit Abgasrückführung sowie ein entsprechend ausgestaltetes Steuersystem für einen Verbrennungsmotor vorzuschlagen, womit mit möglichst einfachen Mitteln eine exakte Bestimmung des Abgasrückführmassenstroms ohne Verwendung eines separaten Sensors möglich ist.Of the The present invention is therefore based on the object, a method for determining the exhaust gas recirculation mass flow an internal combustion engine with exhaust gas recirculation and a corresponding designed control system for to propose an internal combustion engine, which with as possible simple means an exact determination of the exhaust gas recirculation mass flow without using a separate sensor is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 bzw. ein Steuersystem mit den Merkmalen des Anspruches 6 gelöst. Die Unteransprüche definieren jeweils bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.These Task is achieved by a method with the features of claim 1 and a control system solved with the features of claim 6. Define the subclaims respectively preferred and advantageous embodiments of the present invention Invention.

Erfindungsgemäß wird zur Bestimmung des Abgasrückführmassenstroms ein physikalisch basiertes Modell angewendet, welches ein in der Abgasrückführung des Verbrennungsmotors angeordnetes Abgasrückführventil als eine Drosselstelle nachbildet. Dadurch kann der Abgasrückführmassenstrom in Abhängigkeit von dem Abgasgegendruck und der Temperatur des zurückgeführten Abgases bestimmt werden, wobei auch eine Durchflusskenngröße, eine effektive Querschnittsfläche des Abgasrückführventils und die Gaskonstante in dem physikalisch basierten Modell zur Bestimmung des Abgasrückführmassenstroms berücksichtigt werden.According to the invention is for Determination of exhaust gas recirculation mass flow a physically based model applied, which in the Exhaust gas recirculation of the Combustion engine arranged exhaust gas recirculation valve as a throttle point replicates. As a result, the exhaust gas recirculation mass flow in dependence from the exhaust back pressure and the temperature of the recirculated exhaust gas be determined, where also a flow characteristic, a effective cross-sectional area the exhaust gas recirculation valve and the gas constant in the physically based model for determination the exhaust gas recirculation mass flow considered become.

Der Verlauf der Temperatur des über die Abgasrückführung zurückgeführten Abgases wird vorzugsweise mit Hilfe des Modells nachgebildet, um daraus die jeweils aktuelle Temperatur des zurückgeführten Abgases vor dem Abgasrückführventil abzuleiten.Of the Course of the temperature of the over the exhaust gas recirculation recirculated exhaust gas is preferably modeled using the model to make it the respective current temperature of the recirculated exhaust gas before the exhaust gas recirculation valve derive.

Die effektive Querschnittsfläche des Abgasrückführventils wird in Abhängigkeit von einem Vergleich zwischen dem jeweils gemessenen Ladedruck, mit welchem die Frischluft der Mischstelle zugeführt wird, und einem mit Hilfe eines weiteren Modells modellierten Ladedruck durch Verwendung eines entsprechenden Korrekturfaktors angepasst.The effective cross-sectional area the exhaust gas recirculation valve becomes dependent from a comparison between the respectively measured charge pressure, with where the fresh air is supplied to the mixing point, and one with the help Another model modeled boost pressure by using a adapted to the corresponding correction factor.

Die zuvor erwähnte Durchflusskenngröße kann beispielsweise aus dem Druckverhältnis über dem Abgasrückführventil abgeleitet werden.The previously mentioned Flow characteristic can for example, from the pressure ratio over the Exhaust gas recirculation valve be derived.

Vorzugsweise kommen mehrere physikalisch basierte (oder auch empirisch ermittelte) Modelle zur Anwendung, welche teilweise in einem engen Zusammenhang stehen, so dass vorzugsweise zur Berechnung von einer bestimmten Zustandsgröße in einem Modell auf die Ergebnisse eines anderen Modells zugegriffen wird. Dabei ist zu beachten, dass die hierin formelmäßig beschriebenen Abhängigkeiten der einzelnen Größen in der Regel lediglich die proportionalen Zusammenhänge verdeutlichen sollen, so dass abhängig von der jeweiligen Anwendung oder Implementierung gegebenenfalls (nicht angegebene) Normierungs- oder Korrekturfaktoren zur weiteren Umrechnung der entsprechenden Größen zu berücksichtigen sind.Preferably come several physically based (or empirically determined) Models for use, which are partially closely related stand, so preferably for the calculation of a certain State size in one Model is accessed on the results of another model. It should be noted that the dependencies described herein by formula of the individual sizes in the Usually only the proportional relationships should clarify, so that dependent of the particular application or implementation, if applicable (not specified) normalization or correction factors for further Conversion of the corresponding quantities are.

Insgesamt kann mit Hilfe der vorliegenden Erfindung der Abgasrückführmassenstrom eines Verbrennungsmotors, beispielsweise eines Dieselmotors, exakt und mit einfachen Mitteln durch Auswertung bereits bekannter Zustandsgrößen ermittelt werden. Die Verwendung zusätzlicher Sensoren ist hierfür nicht erforderlich. Durch die somit einfach mögliche Bestimmung des Abgasrückführmassenstroms sind neue Regel- und Diagnoseverfahren innerhalb des jeweiligen Motormanagementsystems möglich, was beispielsweise eine emissionsoptimale Regelung des Verbrennungsmotors erlaubt.All in all can with the help of the present invention, the exhaust gas recirculation mass flow an internal combustion engine, such as a diesel engine, exactly and determined by simple means by evaluating already known state variables become. The use of additional Sensors is for this not mandatory. By thus easily possible determination of the exhaust gas recirculation mass flow are new regulatory and diagnostic procedures within each Engine management system possible, which, for example, an emission-optimal control of the internal combustion engine allowed.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend näher unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert.The The present invention will be explained in more detail below with reference to FIGS attached Drawing explained with reference to a preferred embodiment.

1 zeigt eine vereinfachte Darstellung eines Simulationsmodells zur Simulierung des Gasstroms in einem Kraftfahrzeug bzw. einem entsprechenden Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung, 1 shows a simplified representation of a simulation model for simulating the gas flow in a motor vehicle or a corresponding internal combustion engine according to the present invention,

2 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung eines Motorfüllungsmodells, 2 shows a representation for explaining a motor filling model,

3 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung eines Abgasrückführmassenstrommodells, 3 shows a representation for explaining an exhaust gas recirculation mass flow model,

4 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung eines Turbinenmodells, 4 shows a representation for explaining a turbine model,

5 zeigt eine schematische Darstellung des Ansaugtrakts des in 1 dargestellten Verbrennungsmotors, 5 shows a schematic representation of the intake tract of in 1 illustrated internal combustion engine,

6 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung eines Frischluftmassenstrommodells, 6 shows a representation for explaining a fresh air mass flow model,

7 zeigt eine schematische Darstellung des Ansaugtrakts des in 1 dargestellten Verbrennungsmotors, 7 shows a schematic representation of the intake tract of in 1 illustrated internal combustion engine,

8 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung eines Saugrohrmodells, 8th shows a representation for explaining a Saugrohrmodells,

9 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung eines Saugrohrtemperaturmodells, und 9 shows a representation for explaining a Saugrohrtemperaturmodells, and

10 zeigt den Verlauf einer Durchflusskenngröße in Abhängigkeit von einem Druckverhältnis. 10 shows the course of a flow characteristic as a function of a pressure ratio.

In 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 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 Brennräume 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 Verbrennungsmotors 1 gekoppelt.In 1 is an internal combustion engine 1 shown with four combustion chambers or cylinders. The internal combustion engine 1 is coupled to an exhaust gas turbocharger (ATL), which is a turbine 2 and a compressor 7 includes, wherein the turbine and the compressor 7 on a common shaft, the so-called turbocharger shaft 14 , are appropriate. The turbine 2 uses the exhaust gas of the internal combustion engine 1 contained energy to drive the compressor 7 , which has an air filter 6 Fresh air sucks and pre-compressed air into the individual combustion chambers of the internal combustion engine 1 suppressed. The one by the turbine 2 , the compressor 7 and the turbocharger shaft 14 formed exhaust gas turbocharger is fluid only with the internal combustion engine through the air and exhaust gas mass flow 1 coupled.

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 sogenannten 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 und dort mit der angesaugten Frischluft gemischt. Mit dem Bezugszeichen 13 sind jeweils in entsprechenden Luft- oder Gaspfaden angeordnete Ventile bezeichnet. Mit dem Bezugszeichen 15 ist ein Stellglied zur Leitschaufelverstellung der Turbine 2 bezeichnet.The of the compressor 7 over the air filter 6 sucked in and pre-compressed air is supplied via a charge air cooler (LLK) 8th , which reduces the exhaust gas temperature and thus the NO x emission and the fuel consumption, a so-called replacement volume (ERS) 9 fed. The individual combustion chambers of the internal combustion engine 1 is an intake collector (ELS) 10 upstream. That in the combustion chambers of the internal combustion engine 1 generated exhaust gas is from an exhaust collector (ASA) 11 collected and the turbine 2 fed. The turbine 2 is in the exhaust gas flow direction the exhaust system (APU) 12 downstream of the motor vehicle, which the pollutant components during operation of the internal combustion engine 1 degrades resulting exhaust gases and derived the remaining exhaust gases as quietly as possible. Part of the in the combustion chambers of the internal combustion engine 1 generated exhaust gas is from the exhaust manifold 11 via an exhaust gas recirculation (EGR) to the intake manifold 10 returned and mixed there with the sucked fresh air. With the reference number 13 are respectively arranged in corresponding air or gas paths arranged valves. With the reference number 15 is an actuator for the guide vane adjustment of the turbine 2 designated.

Des Weiteren ist in 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 Motorsystems überwacht, und durch Anwendung entsprechender gespeicherter physikalisch basierter Modelle in verschiedene Zwischen- und Ausgangssgrößen umgerechnet, wobei die von dem Steuergerät 4 überwachten Größen bzw. Parameter über eine Schnittstelle 3 dem Steuergerät 4 zugeführt werden. Die einzelnen von dem Steuergerät 4 ausgewerteten Größen werden nachfolgend näher anhand der einzelnen physikalisch basierten Modelle ausführlich erläutert. Insbesondere wird von dem Steuergerät 4 auf diese Weise die Masse und Zusammensetzung des in den Brennräumen des Verbrennungsmotors 1 befindlichen Gasgemisches, d. h. die darin befindliche Frischluft- und Abgasmasse, bestimmt und zur Erzielung einer emissionsoptimalen Regelung in entsprechende Stellsignale für das Motorsystem umgesetzt, welche – wie in 1 angedeutet ist – über die Schnittstelle 3 an verschiedene Komponenten des Motorsystems angelegt werden können.Furthermore, in 1 a control unit 4 which is a component of a corresponding engine management system of the motor vehicle. From the controller 4 For example, various sizes or parameters of the illustrated engine system are monitored and converted to various intermediate and output quantities using appropriate stored physically-based models, that of the controller 4 Monitored variables or parameters via an interface 3 the control unit 4 supplied become. The individual of the control unit 4 evaluated quantities are explained in more detail below with reference to the individual physically based models. In particular, by the controller 4 in this way the mass and composition of the combustion chambers of the internal combustion engine 1 located gas mixture, ie, the fresh air and exhaust gas contained therein, determined and implemented to achieve an emission-optimal control in corresponding control signals for the engine system, which - as in 1 is indicated - via the interface 3 can be applied to various components of the engine system.

Für eine stabile Berechnung des durch die einzelnen physikalisch basierten Modelle gebildeten Gesamtmodells durch das Steuergerät 4 ist für einige Teile des Gesamtmodells eine bestimmte minimale effektive Rechenzeit, beispielsweise in der Größenordnung von 2 ms, erforderlich. Da dies mit herkömmlichen Steuergerätekonzepten nicht realisierbar ist, wird vorzugsweise ein bereits vorhandenes zeitsynchrones Raster als Basis verwendet und das Gesamtmodell mehrmals in diesem Raster (überabtastend) berechnet. Um beispielsweise bei einem vorhandenen 20 ms-Raster auf eine effektive Rechenzeit von 2 ms zu kommen, muss das Gesamtmodell zehnmal innerhalb des vorgegebenen Rasters berechnet werden. Da das Gesamtmodell, welches sich aus den einzelnen zuvor erwähnten physikalisch basierten Teilmodellen zusammensetzt, zur Füllungserfassung von Verbrennungsmotoren, d. h. zur exakten Bestimmung der Frischluft- und Abgasmasse in den Brennräumen des jeweiligen Verbrennungsmotors, dient, kann das Gesamtmodell auch als Füllungsmodell bezeichnet werden.For a stable calculation of the overall model formed by the individual physically based models by the controller 4 For some parts of the overall model, a certain minimum effective computation time, for example of the order of 2 ms, is required. Since this is not feasible with conventional control unit concepts, an existing time-synchronous grid is preferably used as a basis and the overall model is calculated several times in this grid (over-sampling). For example, in order to achieve an effective computing time of 2 ms for an existing 20 ms raster, the overall model must be calculated ten times within the specified raster. Since the overall model, which is composed of the individual previously mentioned physically based submodels, serves for charge detection of internal combustion engines, ie for the exact determination of fresh air and exhaust gas mass in the combustion chambers of the respective internal combustion engine, the overall model can also be referred to as a charge model.

Eines dieser von dem Steuergerät 4 ausgeführten physikalisch basierten Teilmodelle dient zur Nachbildung der Befüllung des jeweiligen Brennraums des Verbrennungsmotors 1 mit dem Frischluft-Abgasgemisch aus dem sogenannten Einlasskrümmer. Als Einlasskrümmer wird dabei die Verbindung zwischen der in 1 dargestellten Mischstelle 10, von welcher die über den Verdichter 7 angesaugte Frischluft mit dem über die Abgasrückführleitung zurückgeführten Abgas gemischt wird, und den Einlassventilen des Verbrennungsmotors 1 bezeichnet. Dieses Modell kann somit auch als Motorfüllungsmodell bezeichnet werden.One of these from the controller 4 executed physically based submodels used to replicate the filling of the respective combustion chamber of the internal combustion engine 1 with the fresh air exhaust gas mixture from the so-called intake manifold. The intake manifold is the connection between the in 1 illustrated mixing point 10 from which the over the compressor 7 sucked fresh air is mixed with the exhaust gas recirculated via the exhaust gas recirculation line, and the intake valves of the internal combustion engine 1 designated. This model can therefore also be referred to as engine fill model.

Mit Hilfe dieses Motorfüllungsmodells kann die angesaugte Gasmasse im Brennraum in Abhängigkeit von dem Druck psr und der Temperatur Tsr des Ansauggases, welche bei Berücksichtigung der Gaskonstante R die Dichte des Ansauggases definieren, vor den Motoreinlassventilen, d. h. im Einlasskrümmer, bestimmt werden, wobei hierzu ein linearer Ansatz in Abhängigkeit von der Dichte des Ansauggases gewählt wird:

Figure 00060001
With the aid of this engine filling model, the aspirated gas mass in the combustion chamber in dependence on the pressure p sr and the temperature T sr of the intake gas, which define the density of the intake gas, taking into account the gas constant R, before the engine intake valves, ie in the intake manifold, determined a linear approach is chosen depending on the density of the intake gas:
Figure 00060001

Dabei bezeichnet mges die angesaugte Gasmasse im Brennraum, d. h. die Masse des angesaugten Frischluft/Abgasgemisches, n0 die (normierte) Motordrehzahl und KORR einen Korrekturfaktor, auf welchen nachfolgend noch näher eingegangen wird. Das Füllungsverhalten des Verbrennungsmotors 1 ist abhängig von der Motordrehzahl n0. Die Koeffizienten d1 und d2 sind daher eine Funktion der Motordrehzahl n0. Diese Abhängigkeit von der Motordrehzahl kann durch quadratische Polynome dargestellt werden: d1 = a1 + a2·n0 + a3·n0 2 d2 = a4 + a5·n0 + a6·n0 2. (2) In this case, m ges denotes the aspirated gas mass in the combustion chamber, ie the mass of the intake fresh air / exhaust gas mixture, n 0 the (normalized) engine speed and KORR a correction factor, which will be discussed in more detail below. The filling behavior of the internal combustion engine 1 is dependent on the engine speed n 0 . The coefficients d 1 and d 2 are therefore a function of the engine speed n 0 . This dependence on engine speed can be represented by quadratic polynomials: d 1 = a 1 + a 2 · n 0 + a 3 · n 0 2 d 2 = a 4 + a 5 · n 0 + a 6 · n 0 2 , (2)

Dabei bezeichnen a1–a6 Koeffizienten dieser quadratischen Polynome. Wahlweise kann die zuvor beschriebene Abhängigkeit von der Motordrehzahl auch durch drehzahlabhängige Kennlinien realisiert werden, wobei in dem Steuergerät 4 zwischen diesen Alternativen beispielsweise in Abhängigkeit von dem augenblicklichen Wert einer entsprechenden Variable umgeschaltet werden kann.Here, a 1 -a denote 6 coefficients of these quadratic polynomials. Optionally, the above-described dependence on the engine speed can also be realized by speed-dependent characteristics, wherein in the control unit 4 between these alternatives, for example, depending on the instantaneous value of a corresponding variable can be switched.

Die Füllung des Brennraums des Verbrennungsmotors 1 setzt sich aus Anteilen von Frischluft und zurückgeführtem Abgas zusammen. Aus der zuvor bestimmten Gasmasse mges im Brennraum und der aktuellen Motordrehzahl n des Verbrennungsmotors 1 kann der angesaugte Gasmassenstrom dmges berechnet werden. Der Frischluftmassenstrom dmLmot in den Verbrennungsmotor 1 ergibt sich in Abhängigkeit von dem angesaugten Gasmassenstrom dmges und der aktuellen Abgasrückführrate rAGR wie folgt: dmLmot = (1 – rAGR)·dmges (3) The filling of the combustion chamber of the internal combustion engine 1 is composed of proportions of fresh air and recirculated exhaust gas. From the previously determined gas mass m ges in the combustion chamber and the current engine speed n of the internal combustion engine 1 the intake gas mass flow dm ges can be calculated. The fresh air mass flow dm Lmot in the internal combustion engine 1 results as a function of the intake gas mass flow dm ges and the current exhaust gas recirculation rate r AGR as follows: dm Lmot = (1 - r AGR )·dm ges (3)

Der angesaugte Gasmassenstrom dmges bzw. der angesaugte Luftmassenstrom dmLmot werden vorzugsweise in der Einheit kg/s berechnet. Selbstverständlich ist ebenso eine Umrechnung in kg/h möglich.The aspirated gas mass flow dm ges and the intake air mass flow dm Lmot are preferably calculated in the unit kg / s. Of course, a conversion in kg / h is also possible.

Als eine weitere Zwischengröße, welche als Grundlage für die Berechnung des Luftverhältnisses in dem Brennraum dienen kann, kann die Frischluftmasse mLmot in dem Brennraum des Verbrennungsmotors 1 wie folgt ermittelt werden: mLmot = (1 – rAGR)·mges (4) As a further intermediate variable, which serves as the basis for the calculation of the air ratio in can serve the combustion chamber, the fresh air mass m Lmot in the combustion chamber of the internal combustion engine 1 be determined as follows: m Lmot = (1 - r AGR ) · M ges (4)

Analog kann der in dem Verbrennungsmotor 1 angesaugte Abgasrückführmassenstrom dmAGRmot aus dem angesaugten Gasmassenstrom dmges und der aktuellen Abgasrückführrate rAGR wie folgt berechnet werden: dmAGRmot = rAGR·dmges (5) Analogously, in the internal combustion engine 1 sucked exhaust gas recirculation mass flow dm AGRmot be calculated from the intake gas mass flow dm ges and the current exhaust gas recirculation rate r EGR as follows: dm AGRmot = r AGR ·dm ges (5)

Analog zu der Frischluftmasse im Brennraum des Verbrennungsmotors kann auch die Abgasmasse mAGRmot im Brennraum des Verbrennungsmotors aus der bereits bekannten angesaugten Gasmasse mges ermittelt werden: mAGRmot = rAGR·mges (6) Analogous to the fresh air mass in the combustion chamber of the internal combustion engine, the exhaust gas mass m AGRmot in the combustion chamber of the internal combustion engine can also be determined from the already known aspirated gas mass m ges : m AGRmot = r AGR · m ges (6)

Als weitere Ausgangsgröße wird von dem Motorfüllungsmodell das Luftverhältnis RL im Brennraum des Verbrennungsmotors 1 aus der nunmehr bekannten Frischluftmasse mLmot und der eingespritzten Kraftstoffmasse mkr ermittelt:

Figure 00080001
As a further output variable from the engine filling model, the air ratio R L in the combustion chamber of the internal combustion engine 1 determined from the now known fresh air mass m Lmot and the injected fuel mass m kr :
Figure 00080001

Mit Hilfe des zuvor erwähnten Korrekturfaktors KORR kann das Motorfüllungsmodell an das tatsächliche Verhalten des Verbrennungsmotors angepasst werden, wobei hierzu ein Vergleich zwischen einem modellierten Ladedruck pladmod und einem gemessenen tatsächlichen Ladedruck plad erfolgt. Dieser Vergleich kann in einem weiteren Teilmodell, welches als Korrekturmodell bezeichnet werden kann, durchgeführt werden. Durch die Differenz dieser beiden Größen kann ein Integrator gespeist werden, dessen Ausgangswert den anteiligen Korrekturfaktor KORR für die Gesamtfüllung des Verbrennungsmotors 1 ergibt. Für diesen Adaptionsvorgang müssen bevorzugt definierte Bedingungen, wie beispielsweise ein stationärer Motorbetrieb ohne Abgasrückführung, vorliegen. Das Steuergerät 4 kann zu diesem Zweck einen separaten Funktionsblock beinhalten, welcher die Adaptionsfreigabe, d. h. den Integrator, steuert und hierzu bestimmte Eingangsgrößen, welche beispielsweise den erlaubten Adaptionsbereich hinsichtlich Einspritzmenge und Drehzahl festlegen bzw. die zeitliche Änderung dieser Größen überwachen, auswertet. Darüber hinaus können diesem Funktionsblock zusätzliche Parameter zugeführt sein, mit deren Hilfe der maximale Dynamikbereich des Frischluftmassenstroms und des Ladedrucks eingestellt werden können, wobei bevorzugt ein Ein- und Auschaltverhalten mit Hysterese realisiert sein kann. Die Ausgangsgröße KORR dieses Funktionsblocks des Steuergeräts 4 korrigiert gemäß Formel (1) die Steigung der Füllungsgeraden und passt somit das Motorfüllungsmodell an das tatsächliche Verhalten des Verbrennungsmotors 1 an.With the aid of the aforementioned correction factor KORR, the engine fill model can be adapted to the actual behavior of the internal combustion engine, for which purpose a comparison is made between a modeled boost pressure p ladmod and a measured actual boost pressure p lad . This comparison can be carried out in a further submodel, which can be referred to as a correction model. By the difference of these two variables, an integrator can be fed, whose output value the proportionate correction factor KORR for the total filling of the internal combustion engine 1 results. Defined conditions, such as stationary engine operation without exhaust gas recirculation, must preferably be present for this adaptation process. The control unit 4 For this purpose, it may contain a separate function block which controls the adaptation release, ie the integrator, and for this purpose evaluates certain input variables which define, for example, the permitted adaptation range with regard to injection quantity and rotational speed or monitor the temporal change of these variables. In addition, this function block can be fed additional parameters, with the help of the maximum dynamic range of the fresh air mass flow and the boost pressure can be adjusted, preferably an on and Auschaltverhalten can be implemented with hysteresis. The output KORR of this function block of the controller 4 corrects according to formula (1) the slope of the filling line and thus fits the engine filling model to the actual behavior of the internal combustion engine 1 at.

Das zuvor beschriebene Motorfüllungsmodell 16, welches in dem Steuergerät 4 implementiert ist, ist schematisch hinsichtlich seiner Eingangs und Ausgangsgrößen in 2 dargestellt.The previously described engine fill model 16 which is in the control unit 4 is implemented schematically in terms of its input and output variables in 2 shown.

Über die in 1 angedeutete Abgasrückführleitung wird – wie bereits erwähnt worden ist – Abgas aus dem Abgastrakt in den Ansaugtrakt zurückgeleitet. Es ist daher ein weiteres physikalisch basiertes Modell vorgesehen, welches den Abgasrückführmassenstrom durch die Abgasrückführleitung sowie die Temperatur der zurückgeführten Abgase vor der Abgasrückführung-Mischstelle 10 berechnet, so dass dieses Modell auch nachfolgend als Abgasrückführmassenstrommodell bezeichnet wird.About the in 1 indicated exhaust gas recirculation line is - as already mentioned - returned exhaust gas from the exhaust system in the intake. There is therefore provided a further physically based model which determines the exhaust gas recirculation mass flow through the exhaust gas recirculation line as well as the temperature of the recirculated exhaust gases upstream of the exhaust gas recirculation mixing point 10 calculated, so that this model is also referred to below as exhaust gas recirculation mass flow model.

Die Bestimmung des Abgasrückführmassenstroms dmAGR erfolgt mit Hilfe eines Modellansatzes für eine Drosselstelle des in der Abgasrückführleitung vorhandenen Abgasrückführventils 13 (vergleiche 1) in Abhängigkeit von einer Durchflusskenngröße DF, einer effektiven Querschnittsfläche AAGR des Abgasrückführventils 13, der Gaskonstante R sowie dem Abgasgegendruck pAGR und der Temperatur TAGR vor dem Abgasrückführventil 13:

Figure 00090001
The determination of the exhaust gas recirculation mass flow dm EGR takes place with the aid of a model approach for a throttle point of the exhaust gas recirculation valve present in the exhaust gas recirculation line 13 (see 1 ) in response to a flow characteristic DF, an effective cross-sectional area A EGR of the exhaust gas recirculation valve 13 , the gas constant R and the exhaust back pressure p AGR and the temperature T AGR before the exhaust gas recirculation valve 13 :
Figure 00090001

Für die Berechnung des Abgasrückführmassenstroms dmAGR muss eine Fallunterscheidung durchgeführt werden in Abhängigkeit davon, ob der Abgasrückführmassenstrom von dem Abgastrakt in den Ansaugtrakt (dmAGR > 0) oder von dem Ansaugtrakt in den Abgastrakt (dmAGR < 0) strömt. Die obige Formel (8) gilt somit nur den Fall dmAGR ≥ 0, während für den Fall dmAGR < 0 der Abgasrückführmassenstrom dmAGR wie folgt ermittelt werden kann:

Figure 00090002
For the calculation of the exhaust gas recirculation mass flow dm AGR , a case distinction must be made depending on whether the exhaust gas recirculation mass flow from the exhaust gas tract into the intake tract (dm EGR > 0) or flows from the intake tract into the exhaust tract (dm EGR <0). The above formula (8) thus applies only to the case dm AGR ≥ 0, while for the case dm AGR <0, the exhaust gas recirculation mass flow dm AGR can be determined as follows:
Figure 00090002

Die in den Formeln (8) und (9) enthaltenen Wurzelfunktionen können vorzugsweise durch ein quadratisches Polynom angenähert werden, welches beispielsweise in dem hier interessierenden Temperaturbereich von 200–1200 K gültig ist. Um die Trägheit der Abgasrückführung in dem Gesamtsystem zu berücksichtigen, wird der Abgasrückführmassenstrom in dem Abgasrückführmassenstrommodell des Steuergeräts 4 vorzugsweise durch ein PT1-Glied verzögert.The root functions contained in formulas (8) and (9) may preferably be approximated by a quadratic polynomial valid, for example, in the temperature range of 200-1200 K of interest here. To account for the inertia of the exhaust gas recirculation in the overall system, the exhaust gas recirculation mass flow in the exhaust gas recirculation mass flow model of the controller becomes 4 preferably delayed by a PT1 member.

Wie bereits erwähnt worden ist, wird mit Hilfe dieses Modells nicht nur der Abgasrückführmassenstrom dmAGR, sondern auch die Temperatur TAGR der zurückgeführten Abgase vor der Mischstelle mit der Frischluft berechnet. Die Temperatur TAGR ist insbesondere zur Berechnung des Abgasrückführmassenstroms dmAGR erforderlich (vgl. Formel (8)). Für die Berechnung der Temperatur TAGR der zurückgeführten Abgase vor dem Abgasrückführventil muss ebenfalls eine Unterscheidung zwischen Vorwärtsströmung und Rückwärtsströmung vorgenommen werden. Dabei gilt: TAGR = TAG – RF·(TAG – TK) für dmAGR ≥ 0 (10) TAGR = Tsr für dmAGR < 0 (11) As already mentioned, with the aid of this model not only the exhaust gas recirculation mass flow dm AGR but also the temperature T EGR of the recirculated exhaust gases before the mixing point with the fresh air are calculated. The temperature T AGR is required in particular for calculating the exhaust gas recirculation mass flow dm EGR (see formula (8)). For the calculation of the temperature T EGR of the recirculated exhaust gases in front of the exhaust gas recirculation valve, a distinction must also be made between forward flow and reverse flow. Where: T AGR = T AG - RF · (T AG - T K ) for dm AGR ≥ 0 (10) T AGR = T sr for dm AGR <0 (11)

Im Fall der Vorwärtsströmung (dmAGR ≥ 0) werden heiße Abgase durch die Abgasrückführleitung geführt, während im Fall der Rückwärtsströmung Frischluft durch die Abgasrückführleitung strömt. Die Abkühlung der heißen Gase über der Abgasrückführleitung wird gemäß Formel (10) dadurch nachgebildet, dass von der Abgastemperatur TAG vor der Turbine 2 RF·(TAG – TK) subtrahiert wird, wobei RF einen Rohrfaktor der Abgasrückführleitung bezeichnet, mit dessen Hilfe die Abkühlung an die Art der Abgasrückführstrecke angepasst werden kann (z. B. Unterscheidung zwischen gekühlter und ungekühlter Abgasrückführung), während TK der Kühlwassertemperatur des Verbrennungsmotors 1 entspricht und somit ein Maß für die Abkühlung der Abgastemperatur TAG ist. Die Abgastemperatur TAG vor der Turbine 2 wird von einem nachfolgend noch näher erläuterten weiteren physikalisch basierten Modell generiert.In the case of the forward flow (dm EGR ≥ 0), hot exhaust gases are passed through the exhaust gas recirculation line, while in the case of the reverse flow, fresh air flows through the exhaust gas recirculation line. The cooling of the hot gases over the exhaust gas recirculation line is simulated according to formula (10) characterized in that of the exhaust gas temperature TAG before the turbine 2 RF · (T AG - T K ) is subtracted, wherein RF denotes a pipe factor of the exhaust gas recirculation line, with the aid of which the cooling can be adapted to the type of exhaust gas recirculation line (eg distinction between cooled and uncooled exhaust gas recirculation), while T K der Cooling water temperature of the internal combustion engine 1 corresponds and thus is a measure of the cooling of the exhaust gas temperature TAG. The exhaust temperature TAG in front of the turbine 2 is generated by a further physical-based model explained in more detail below.

Die gemäß den Formel (8) und (9) benötigte Durchflusskenngröße DF ist eine Funktion des Druckverhältnisses über die von diesem Abgasrückführmassenstrommodell nachgebildete Drosselstelle, d. h. über dem Abgasrückführventil. Da die Durchflusskenngröße DF auch in anderen Modellen des Gesamtsystems verwendet wird, ist sie vorzugsweise ebenfalls als eine eigene Methode realisiert, die von den anderen Modellen aufgerufen werden kann. Die entsprechende Methode wertet den Druck vor der entsprechenden Drosselstelle und den Druck hinter der entsprechenden Drosselstelle aus und liefert davon abhängig einen bestimmten Wert für die Durchflusskenngröße DF zurück. Dabei muss zwischen einem sogenannten überkritischen Strömungsfall, bei dem das Druckverhältnis über der Drosselstelle kleiner als ein vorgegebenes kritisches Druckverhältnis ist, und einem unterkritischen Fall, bei dem das Druckverhältnis größer als das kritische Druckverhältnis ist, unterschieden werden.The according to the formula (8) and (9) needed Flow characteristic DF is a function of the pressure ratio over the from this exhaust gas recirculation mass flow model simulated throttle point, d. H. above the exhaust gas recirculation valve. As the flow parameter DF also is used in other models of the overall system, it is preferable also realized as a separate method by the others Models can be called. The corresponding method evaluates the pressure in front of the corresponding throttle point and the pressure behind the corresponding throttle point and delivers depending on one specific value for the flow characteristic DF back. there must be between a so-called supercritical Flow case where the pressure ratio over the Throttling point is less than a predetermined critical pressure ratio, and a subcritical case where the pressure ratio is greater than the critical pressure ratio is to be distinguished.

Der Verlauf der Durchflusskenngröße DF in Abhängigkeit von dem Druckverhältnis zwischen dem Druck pvdr vor der Drosselstelle und dem Druck pndr nach der Drosselstelle ist in 10 dargestellt. Aus 10 ist ersichtlich, dass im überkritischen Strömungsfall, welcher gemäß 10 von dem unterkritischen Strömungsfall durch eine gestrichelte Linie getrennt ist, die Durchflusskenngröße DF einem bestimmten Maximalwert gleichgesetzt werden kann. Im unterkritischen Fall wird hingegen die Durchflusskenngröße DF gemäß einer Ersatzfunktion berechnet, welche dem in 10 gezeigten in Abhängigkeit von dem Druckverhältnis kontinuierlich abnehmenden Kurvenverlauf für den unterkritischen Fall entspricht. Dabei wird insbesondere zwischen dem Fall der Vorwärtsströmung und dem Fall der Rückwärtsströmung unterschieden. Die Vorwärtsströmung kann von der Rückwärtsströmung beispielsweise durch Setzen eines entsprechenden Bits in einer entsprechenden Variable unterschieden werden.The course of the flow parameter DF as a function of the pressure ratio between the pressure p vdr upstream of the throttle point and the pressure p ndr downstream of the throttle point is in 10 shown. Out 10 It can be seen that in the supercritical flow case, which according to 10 is separated from the subcritical flow case by a dashed line, the flow characteristic DF can be set to a certain maximum value. In the subcritical case, on the other hand, the flow parameter DF is calculated according to a substitute function which corresponds to the in 10 shown in dependence on the pressure ratio continuously decreasing curve for the subcritical case corresponds. In particular, a distinction is made between the case of the forward flow and the case of the reverse flow. The forward flow may be distinguished from the reverse flow by, for example, setting a corresponding bit in a corresponding variable.

Die Bestimmung der effektiven Querschnittsfläche AAGR des Abgasrückführventils geschieht mit Hilfe eines durch einen Korrekturfaktor AKORR korrigierten Kennlinienfelds, wobei als Eingangsgröße dieses Kennlinienfelds in Abhängigkeit von dem augenblicklichen Wert eines entsprechenden Bits wahlweise der gemessene Ventilhub oder das Ansteuer-Tastverhältnis dieses Ventils durch das Steuergerät 4 verwendet wird. Welche dieser Eingangsgrößen für die Ermittlung der effektiven Querschnittsfläche des Abgasrückführventils verwendet wird, hängt von der Art des jeweils verwendeten Stellers ab. Bei einem elektrischer Abgasrückführsteller wird das Ansteuer-Tastverhältnis des Steuergeräts 4 als Eingangsgröße für das entsprechende Kennfeld verwendet, während bei einem Steller mit Laderückmeldung der gemessene Ventilhub als Eingangsgröße verwendet wird. Um die Trägheit des Abgasrückführventils bei einer Verstellung zu berücksichtigen, kann die auf diese Weise berechnete effektive Querschnittsfläche des Abgasrückführventils durch ein PT1-Glied verzögert werden.The determination of the effective cross-sectional area AGR of the exhaust gas recirculation valve is done by means of a corrected by a correction factor AKORR characteristic field, wherein as an input of this characteristic field in response to the instantaneous value of a corresponding bit optionally the measured valve or the drive duty cycle of this valve by the control unit 4 is used. wel If these input variables are used to determine the effective cross-sectional area of the exhaust gas recirculation valve, this depends on the type of actuator used. An electrical exhaust gas recirculation controller becomes the drive duty cycle of the controller 4 is used as the input variable for the corresponding characteristic map, while in the case of a controller with charge feedback, the measured valve lift is used as the input variable. In order to take into account the inertia of the exhaust gas recirculation valve in an adjustment, the thus calculated effective cross-sectional area of the exhaust gas recirculation valve can be delayed by a PT1 member.

Durch den zuvor erwähnten Korrekturfaktor AKORR kann ähnlich wie bei dem zuvor beschriebenen Motorfüllungsmodell die berechnete Ventilquerschnittsfläche des Abgasrückführventils in Abhängigkeit von einem Vergleich zwischen dem gemessenen und dem modellierten Ladedruck in den stationären Betriebsphasen des Verbrennungsmotors 1 korrigiert werden. Auch diesbezüglich kann hierzu ein Integrator verwendet werden, welcher die Differenz zwischen dem gemessenen und modellierten Ladedruck auswertet und als Ausgangswert den Korrekturwert AKORR für die berechnete Querschnittsfläche des Abgasrückführventils liefert.By the aforementioned correction factor AKORR, similar to the previously described engine fill model, the calculated valve cross-sectional area of the exhaust gas recirculation valve may be dependent on a comparison between the measured and the modeled boost pressure in the stationary operating phases of the internal combustion engine 1 Getting corrected. In this regard, an integrator can be used for this purpose, which evaluates the difference between the measured and modeled boost pressure and supplies the correction value AKORR for the calculated cross-sectional area of the exhaust gas recirculation valve as output value.

In 3 ist das zuvor beschriebene Abgasrückführmassenstrommodell 17 mit seinen Eingangs- und Ausgangsgrößen schematisch dargestellt.In 3 is the exhaust gas recirculation mass flow model described above 17 shown schematically with its input and output variables.

Mit Hilfe eines weiteren Modells, welches nachfolgend auch als Turbinenmodell bezeichnet wird, kann das Verhalten des Abgastrakts vor und nach der in 1 gezeigten Turbine 2 nachgebildet werden. Als wichtigste Ausgangsgröße wird dabei von dem Turbinenmodell der Abgasgegendruck vor der Turbine 2 ermittelt. Darüber hinaus werden weiteren Ausgangs- und Zwischengrößen berechnet, auf die nachfolgend näher eingegangen werden soll.With the help of another model, which is also referred to below as a turbine model, the behavior of the exhaust tract before and after the in 1 shown turbine 2 be reproduced. The most important output variable of the turbine model is the exhaust backpressure in front of the turbine 2 determined. In addition, further initial and intermediate sizes are calculated, which will be discussed in more detail below.

Innerhalb des Turbinenmodells ist der Schaufelweg s der Turbine 2 eine wichtige Größe zur Bestimmung des Abgasgegendrucks vor der Turbine 2. Der Schaufelweg s kann entweder direkt in Kombination mit einer entsprechenden Analog/Digital-Umsetzung gemessen oder über das Ansteuer-Tastverhältnis des in 1 gezeigten Stellglieds 15 ermittelt werden. Die Bestimmung des unverzögerten Schaufelwegs s über dieses Ansteuer-Tastverhältnis kann durch Zugriff auf eine entsprechende Kennlinie erfolgen, welche jeden Wert des Ansteuer-Tastverhältnisses einem entsprechenden Wert des Schaufelwegs s der Turbine 2 zuordnet. Die Dynamik der Schaufelbewegung der Turbine 2 wird vorzugsweise durch ein PT1-Glied berücksichtigt, um das Zeitverhalten des Schaufelwegs s möglichst gut nachbilden zu können.Within the turbine model, the blade path s of the turbine 2 an important parameter for determining the exhaust backpressure in front of the turbine 2 , The blade travel s can be measured either directly in combination with a corresponding analog / digital conversion or via the drive duty cycle of the in 1 shown actuator 15 be determined. The determination of the instantaneous vane travel s over this drive duty cycle may be accomplished by accessing a corresponding characteristic curve representing each value of the drive duty cycle corresponding to a value of the vane travel s of the turbine 2 assigns. The dynamics of the blade movement of the turbine 2 is preferably taken into account by a PT1 element in order to simulate the time behavior of the blade travel s as well as possible.

Die Abgastemperatur TAG vor der Turbine 2 wird in Abhängigkeit von der Einspritzmenge mir und der Motordrehzahl n0 (normierte Motordrehzahl) bzw. n (nichtnormierte Motordrehzahl) über einen Differenztemperaturansatz zwischen der Abgastemperatur vor der Turbine 2 und der Saugrohrtemperatur, d. h. der Temperatur in dem Ansaugtrakt, bestimmt. Dabei wird die Differenztemperatur, d. h. die Temperaturerhöhung infolge der Verbrennung vor der Turbine 2, über ein Kennfeld in Abhängigkeit von der Motordrehzahl und der Einspritzmenge bzw. eingespritzten Kraftstoffmasse ermittelt. Der auf diese Weise gewonnene Differenztemperaturwert ΔT1ASA kann in Abhängigkeit von dem Förderbeginn, d. h. dem Beginn der Kraftstoffeinspritzung in den entsprechenden Brennraum des Verbrennungsmotors 1, multiplikativ korrigiert werden, um einen endgültigen Wert für die Differenztemperatur ΔTASA, d. h. für die Temperaturerhöhung durch die Verbrennung vor der Turbine 2, zu erhalten: ΔTASA = ΔT1ASA·ΔT2ASA (12) The exhaust temperature TAG in front of the turbine 2 becomes n 0 (normalized engine speed) or n (non-normalized engine speed) depending on the injection amount to me and the engine speed n over a difference temperature approach between the exhaust gas temperature upstream of the turbine 2 and the intake manifold temperature, ie the temperature in the intake tract. In this case, the differential temperature, ie the temperature increase due to the combustion in front of the turbine 2 , determined via a map as a function of the engine speed and the injection quantity or injected fuel mass. The difference temperature value .DELTA.T1 ASA obtained in this manner can be determined as a function of the start of delivery, ie the beginning of the fuel injection into the corresponding combustion chamber of the internal combustion engine 1 , multiplicatively corrected to a final value for the differential temperature ΔT ASA , ie for the temperature increase by the combustion before the turbine 2 , to obtain: .DELTA.T ASA = ΔT1 ASA · .DELTA.T2 ASA (12)

Alternativ kann auch eine additive Korrektur erfolgen: ΔTASA = ΔT1ASA + ΔT2ASA (13) Alternatively, an additive correction can also take place: .DELTA.T ASA = ΔT1 ASA + ΔT2 ASA (13)

Der Differenztemperatur-Korrekturwert ΔT2ASA wird dabei mit Hilfe einer weiteren Kennlinie in Abhängigkeit von dem Förderbeginn FB bestimmt. Die Umschaltung zwischen den beiden zuvor genannten Alternativen (vergleiche Formeln (12) und (13)) kann in Abhängigkeit von der Stellung eines entsprechenden Schalters bzw. eines entsprechenden Bits erfolgen.The differential temperature correction value ΔT2 ASA is thereby determined with the aid of a further characteristic as a function of the start of delivery FB. The switching between the two aforementioned alternatives (compare formulas (12) and (13)) can be done in dependence on the position of a corresponding switch or a corresponding bit.

Der ausgestossene Abgasmassenstrom dmASA des Verbrennungsmotors 1 wird aus dem von dem Verbrennungsmotor 1 bzw. dem entsprechenden Brennraum angesaugten Gasmassenstrom dmges sowie dem eingespritzten Kraftstoffmassenstrom dmkr bzw. einem von der eingespritzten Kraftstoffmasse mkr und der Motordrehzal n abhängigen Anteil berechnet: dmASA = dmges + dmkr = dmges + f(n, mkr) (14) The expelled exhaust gas mass flow dm ASA of the internal combustion engine 1 gets out of the engine 1 or the corresponding combustion chamber sucked gas mass flow dm ges and the injected fuel mass flow dm kr or one of the injected fuel mass m kr and the engine speed n dependent proportion calculated: dm ASA = dm ges + dm kr = dm ges + f (n, m kr ) (14)

Der Gasmassenstrom dmT durch die Turbine 2 kann aus dem von dem Verbrennungsmotor 1 ausgestossenen Abgasmassenstrom dmASA und dem Abgasrückführmassenstrom dmAGR ermittelt werden: dmT = dmASA – dmAGR (15) The gas mass flow dm T through the turbine 2 can be from that of the internal combustion engine 1 emitted exhaust mass flow dm ASA and the exhaust gas recirculation mass flow dm EGR are determined: dm T = dm ASA - dm AGR (15)

Des Weiteren kann eine auf den Verdichter 7 bezogene Abgasturbolader- bzw. Verdichterdrehzahl nV mit Hilfe eines Kennfelds in Abhängigkeit von dem Frischluftmassenstrom dmV durch den Verdichter 7 und dem Druckverhältnis über dem Verdichter 7 bestimmt werden. Zur Berechnung des Druckverhältnisses über dem Verdichter 7 wird der Druck hinter dem Verdichter 7 und der Druck vor dem Verdichter 7 bestimmt, um anschließend daraus das Druckverhältnis über dem Verdichter 7 zu berechnen. Der Druck pvV vor dem Verdichter 7 bzw. pnV nach dem Verdichter 7 kann wie folgt aus dem Atmosphärendruck pA, dem von dem Heißfilm-Luftmassensensor gemessenen und bei dem in 1 gezeigten Modell eingangsseitig zugeführten Frischluftmassenstrom dmHFM, der Atmosphärentemperatur TA, dem Ladedruck plad und der Ladetemperatur Tlad ermittelt werden:

Figure 00130001
Furthermore, one on the compressor 7 related exhaust gas turbocharger or compressor speed n V using a map as a function of the fresh air mass flow dm V through the compressor 7 and the pressure ratio across the compressor 7 be determined. For calculating the pressure ratio over the compressor 7 will be the pressure behind the compressor 7 and the pressure in front of the compressor 7 determined, and then from the pressure ratio over the compressor 7 to calculate. The pressure p vV before the compressor 7 or pnV after the compressor 7 can be calculated as follows from the atmospheric pressure p A , that measured by the hot-film air mass sensor and in the in 1 shown model incoming fresh air mass flow dm HFM , the atmospheric temperature T A , the boost pressure p lad and the charging temperature T lad are determined:
Figure 00130001

Dabei wird gemäss Gleichung (16) ein Verlustfaktor VFAK1 bzw. VFAK2 verwendet, um jeweils den Druckverlust vor bzw. nach dem Verdichter 7 zu berücksichtigen, welche jeweils durch Quotientenbildung aus der Gaskonstante R und dem Quadrat einer entsprechenden Ersatzfläche A2 vV bzw. A2 nV ermittelt werden.In this case, a loss factor VFAK1 or VFAK2 is used according to equation (16), in each case the pressure loss before or after the compressor 7 to be considered, which are determined in each case by quotient formation from the gas constant R and the square of a corresponding equivalent area A 2 vV or A 2 nV .

Der Frischluftmassenstrom dmV durch den Verdichter 7 ist folgendermaßen definiert:

Figure 00140001
The fresh air mass flow dm V through the compressor 7 is defined as follows:
Figure 00140001

Dabei bezeichnet K eine Konstante und T0V eine Bezugs- oder Referenztemperatur des Verdichters 7, welche bei der Messung der Verdichterkennfelder verwendet wird. Die Abgasturboladerdrehzahl nATL berechnet sich aus der auf den Verdichter 7 bezogenen Abgasturboladerdrehzahl nV in Abhängigkeit von der Umgebungs- bzw. Atmosphärentemperatur TA und der Bezugstemperatur T0V des Verdichters 7 wie folgt:

Figure 00140002
Here K denotes a constant and T 0V a reference or reference temperature of the compressor 7 , which is used in the measurement of the compressor maps. The exhaust gas turbocharger speed n ATL is calculated from the on the compressor 7 related exhaust gas turbocharger speed n V as a function of the ambient or atmospheric temperature T A and the reference temperature T 0V of the compressor 7 as follows:
Figure 00140002

Die in den Formeln (17) und (18) enthaltene Wurzelfunktion kann aus Rechenzeitgründen durch ein quadratisches Polynom in Abhängigkeit von TA/T0V berechnet werden.The root function contained in the formulas (17) and (18) can be calculated by a quadratic polynomial as a function of T A / T 0V for reasons of computing time.

Als weitere Ausgangsgröße wird mit Hilfe des Turbinenmodells die Temperatur TnT im Abgastrakt hinter der Turbine 2 berechnet. Dies erfolgt abhängig von der Temperatur TvT der Turbine 2 durch Nachbildung der Temperaturabsenkung über der Turbine 2, wobei zudem der Turbinenwirkungsgrad ηT wie folgt berücksichtigt wird: TnT = TvT·(1 – ΔTT·ηT) (19) As a further output variable, the temperature T nT in the exhaust gas tract behind the turbine is determined with the aid of the turbine model 2 calculated. This is done depending on the temperature T vT of the turbine 2 by replicating the temperature drop over the turbine 2 In addition, wherein the turbine efficiency η T is taken into account as follows: T nT = T vT · (1 - ΔT T · η T ) (19)

Die Temperaturänderung ΔTT über der Turbine 2 wird mit Hilfe einer entsprechenden Kennlinie in Abhängigkeit von dem Druckverhältnis über der Turbine 2, d. h. dem Verhältnis zwischen dem Druck pvT vor der Turbine und dem Druck pnT nach der Turbine, ermittelt, während der Wirkungsgrad ηT der Turbine 2 mit Hilfe einer entsprechenden Kennlinie in Abhängigkeit von dem Schaufelweg s der Turbine 2 appliziert wird. Die Temperatur TvT vor der Turbine 2 entspricht dem bereits zuvor ermittelten Wert TAG, d. h. der Abgastemperatur vor der Turbine 2. Ebenso entspricht der Druck pvT vor der Turbine 2 dem modellierten Abgasgegendruck pAG vor der Turbine 2.The temperature change ΔT T over the turbine 2 is determined by means of a corresponding characteristic as a function of the pressure ratio across the turbine 2 , ie, the ratio between the pressure p vT before the turbine and the pressure p nT after the turbine, while the efficiency η T of the turbine 2 with the help of a corresponding characteristic as a function of the blade path s of the turbine 2 is applied. The temperature T vT before the turbine 2 corresponds to the previously determined value T AG , ie the exhaust gas temperature upstream of the turbine 2 , Likewise, the pressure p vT before the turbine 2 the modeled exhaust back pressure p AG in front of the turbine 2 ,

Als weitere Größe wird der Abgasgegendruck pnT hinter der Turbine berechnet, wobei hierzu eine Druckdifferenz zwischen dem Abgastrakt hinter der Turbine 2 und dem Atmosphärendruck pA ermittelt wird. Dies kann ebenfalls über eine entsprechende Kennlinie erfolgen, wobei für diese Kennlinie als Eingangsgröße der Gasmassenstrom dmT durch die Turbine 2 verwendet wird, welcher multiplikativ wie folgt durch die Wurzel aus der Abgastemperatur TnT nach der Turbine 2 korrigiert wird:

Figure 00150001
As a further variable, the exhaust back pressure p nT is calculated behind the turbine, for which purpose a pressure difference between the exhaust tract behind the turbine 2 and the atmospheric pressure p A is determined. This can likewise take place via a corresponding characteristic curve, the gas mass flow dm T being used as an input variable by the turbine for this characteristic curve 2 is used, which multiplicatively as follows by the root of the exhaust gas temperature T nT after the turbine 2 is corrected:
Figure 00150001

In Abhängigkeit von dem korrigierten Gasmassenstrom dm*T durch die Turbine 2 kann die Druckdifferenz ΔpnT zwischen dem Abgastrakt hinter der Turbine 2 und dem Atmosphärendruck pA mit Hilfe einer quadratischen Gleichung in Abhängigkeit von ΔpnT ermittelt werden, wobei die Koeffizienten dieser quadratischen Gleichung applizierbar sind. Der Abgasgegendruck pnT nach der Turbine 2 (in Bar) ergibt sich für den Fall, dass kein Abgasgegendrucksensor im Abgastrakt nach der Turbine 2 vorhanden ist, wie folgt aus der Addition des Atmosphärendrucks pA und der berechneten Druckdifferenz ΔpnT: pnT = (ΔpnT + pA)/105 (21) Depending on the corrected gas mass flow dm * T through the turbine 2 can the pressure difference Δp nT between the exhaust tract behind the turbine 2 and the atmospheric pressure p A can be determined by means of a quadratic equation as a function of Δp nT , the coefficients of this quadratic equation being applicable. The exhaust back pressure p nT after the turbine 2 (in bar) results in the event that no exhaust back pressure sensor in the exhaust tract after the turbine 2 is present as follows from the addition of the atmospheric pressure p A and the calculated pressure difference Δp nT : p nT = (Δp nT + p A ) / 10 5 (21)

Ist hingegen ein Abgasgegendrucksensor im Abgastrakt bzw. ein Differenzdrucksensor hinter der Turbine 2 vorgesehen, so wird die von diesem Abgasgegendrucksensor gemessene Druckdifferenz ΔpAG zusätzlich zu dem modulierten Abgasgegendruck hinter der Turbine 2 addiert: pnT = (ΔpnT + pA + ΔpAG)/105 (22) On the other hand, an exhaust backpressure sensor in the exhaust tract or a differential pressure sensor behind the turbine 2 provided, the measured pressure difference Δp AG measured by this exhaust backpressure sensor in addition to the modulated exhaust back pressure behind the turbine 2 added: p nT = (Δp nT + p A + Δp AG ) / 10 5 (22)

Der Abgasgegendruck pvT vor der Turbine 2 kann aus dem Abgasgegendruck pnT nach der Turbine 2 mit Hilfe eines Polynoms mit 13 Koeffizienten in Abhängigkeit von den Eingangsgrößen Turbinemassenstrom dm, Schaufelweg s und Abgasturboladerdrehzahl nATL berechnet werden, wobei die drei zuletzt genannten Größen bevorzugt mit Hilfe entsprechender applizierbarer Parameter normiert verwendet werden. Eine beispielhafte und bevorzugten Berechnungsvorschrift zur Ermittlung des Abgasgegendrucks pvT vor der Turbine 2 ist nachfolgend angegeben, wobei jedoch im Prinzip beliebige Kombinationen der Eingangsgrößen möglich sind: pvT = Z·pnT Z = b0 + b1·dmT + b2·(s – 0,5) + b3·s2 + b4·(nATL – 0,5)2 + b5·(dmT + 0,5)·(s + 0,5) + b6·(dmT – 0,5)·s2 + b7·(s – 1)·(nATL – 0,5)2 + b8·(s – 1)·(s – 0,5)2 + b9·(dmT – 1)2 + b10·(dmT – 1)·(dmT + 0,5)2·dmT + b11·[(dmT – 1)·(s – 0,5)3 – 0,5]·b12 + b13 (23) The exhaust back pressure p vT in front of the turbine 2 can from the exhaust back pressure p nT after the turbine 2 is calculated with the help of a polynomial having 13 coefficients as a function of the input variables turbine mass flow dm, blade travel s and exhaust gas turbocharger speed n ATL , wherein the three last-mentioned variables are preferably used standardized with the aid of corresponding applicable parameters. An exemplary and preferred calculation rule for determining the exhaust gas back pressure p vT before the turbine 2 is given below, but in principle any combinations of the input variables are possible: p vT = Z · p nT Z = b 0 + b 1 ·dm T + b 2 · (S - 0.5) + b 3 · s 2 + b 4 · (N ATL - 0.5) 2 + b 5 ·(dm T + 0.5) · (s + 0.5) + b 6 ·(dm T - 0.5) · s 2 + b 7 · (S - 1) · (n ATL - 0.5) 2 + b 8th · (S - 1) · (s - 0.5) 2 + b 9 ·(dm T - 1) 2 + b 10 ·(dm T - 1) · (dm T + 0.5) 2 ·dm T + b 11 ·[(dm T - 1) · (s - 0.5) 3 - 0.5] · b 12 + b 13 (23)

Die Koeffizienten b0–b13 sind vorzugsweise variabel.The coefficients b 0 -b 13 are preferably variable.

Als weitere Ausgangsgröße wird der Abgasgegendruck pAGR vor dem in 1 gezeigten Abgasrückführventil 13 berechnet. Er ergibt sich wie folgt in Abhängigkeit aus dem Abgasgegendruck vor der Turbine pvT, dem Abgasrückführmassenstrom dmAGR, der Abgastemperatur vor der Turbine TvT und einer Konstanten PF:

Figure 00160001
As a further output variable, the exhaust backpressure p AGR before the in 1 shown exhaust gas recirculation valve 13 calculated. It results as follows as a function of the exhaust backpressure upstream of the turbine p vT , the exhaust gas recirculation mass flow dm AGR , the exhaust gas temperature upstream of the turbine T vT and a constant PF:
Figure 00160001

In der Formel (24) werden der Abgasgegendruck pvT vor der Turbine und die Abgastemperatur TvT vor der Turbine vorzugsweise mit Hilfe eines PT1-Glieds verzögert bzw. gefiltert verwendet.In the formula (24), the exhaust back pressure p vT before the turbine and the exhaust gas temperature T vT upstream of the turbine are preferably used with the aid of a PT1 member delayed or filtered.

Bei diesem Ansatz wird ein Druckabfall in der Abgasrückführleitung vor und hinter dem Abgasrückführventil berücksichtigt. Der Druckabfall ist über die effektive Querschnittsfläche Aeff der Abgasrückführleitung (ohne Abgasrückführventil) applizierbar. Während einer Initialisierungsphase des Steuergeräts 4 kann hieraus der Parameter PF wie folgt berechnet werden, wobei R die Gaskonstante bezeichnet:

Figure 00160002
In this approach, a pressure drop in the exhaust gas recirculation line before and after the exhaust gas recirculation valve is taken into account. The pressure drop can be applied via the effective cross-sectional area A eff of the exhaust gas recirculation line (without exhaust gas recirculation valve). During an initialization phase of the controller 4 From this the parameter PF can be calculated as follows, where R denotes the gas constant:
Figure 00160002

Das zuvor ausführlich erläuterte Turbinenmodell 18 ist hinsichtlich seiner Eingangs- und Ausgangsgrößen schematisch in 4 dargestellt.The turbine model explained in detail above 18 is schematically in terms of its input and output variables 4 shown.

Ein weiteres physikalisch basiertes Modell dient zur Nachbildung des Speicherverhaltens des Ansaugtrakts zwischen dem in 1 gezeigten Verdichter 7 und der ebenfalls in 1 gezeigten Abgasrückführung-Frischluftmischstelle 10. Dieses Modell wird nachfolgend auch als Frischluftmassenstrommodell bezeichnet und besteht aus der Nachbildung eines Speichervolumens VL für die angesaugte Frischluft und einer anschließenden Drosselstelle mit der effektiven Querschnittsfläche Adr, wie es in 5 gezeigt ist.Another physically based model is used to simulate the storage behavior of the intake between the in 1 shown compressor 7 and also in 1 shown exhaust gas recirculation fresh air mixing point 10 , This model is also referred to below as fresh air mass flow model and consists of the replica of a storage volume V L for the intake fresh air and a subsequent throttle point with the effective cross-sectional area A dr , as in 5 is shown.

Als Ausgangsgrößen dieses Frischluftmassenstrommodells werden insbesondere der Frischluftmassenstrom dmL durch die zuvor genannte Drosselstelle in den Einlasskrümmer, d. h. in den Motoreinlass, die gespeicherte Frischluftmasse mLs in dem Speichervolumen zwischen dem Verdichter 7 und der Abgasrückführung-Frischluftmischstelle 10 sowie der modellierte Ladedruck pladmod bestimmt. Darüber hinaus wird die Differenz ΔdmL zwischen dem gemessenen Frischluftmassenstrom dmHFM des Heißfilm-Luftmassensensors und den in den Verbrennungsmotor 1 strömenden Frischluftmassenstrom dmL ermittelt.As output variables of this fresh air mass flow model, in particular the fresh air mass flow dm L through the aforementioned throttle point into the intake manifold, ie into the engine intake, the stored fresh air mass m Ls in the storage volume between the compressor 7 and the exhaust gas recirculation fresh air mixing point 10 as well as the modeled boost pressure p ladmod determined. In addition, the difference Δdm L between the measured fresh air mass flow dm HFM of the hot-film air mass sensor and that in the internal combustion engine 1 flowing fresh air mass flow dm L determined.

Der modellierte Ladedruck pladmod kann wie folgt aus der Frischluftmasse mlad im Volumen zwischen dem Verdichter 7 und dem Einlasskrümmer bzw. dem Motoreinlass und einer gemessenen Ladetemperatur Tlad der Frischluft berechnet werden:

Figure 00170001
The modeled boost pressure p ladmod can be calculated as follows from the fresh air mass m lad in the volume between the compressor 7 and the intake manifold or engine inlet and a measured charging temperature T lad of the fresh air are calculated:
Figure 00170001

Die Ladelufttemperatur Tlad wird dabei vorzugsweise PT1-gefiltert verwendet.The charge air temperature T lad is preferably used PT1 filtered.

Der Frischluftmassenstrom dmL in den Einlasskrümmer kann wie folgt in Abhängigkeit von der PT1-gefilterten, gemessenen Ladelufttemperatur Tlad, dem modellierten Ladedruck pladmod, der Gaskonstante R, dem modellierten Saugrohrdruck psr, d. h. dem Druck des Ansauggases vor den Einlassventilen des Verbrennungsmotors 1, und der effektiven Querschnittsfläche Adr der Drosselklappe vor der Abgasrückführung-Frischluftmischstelle ermittelt werden:

Figure 00170002
The fresh air mass flow dm L into the intake manifold may vary as a function of the PT1 filtered, measured charge air temperature T lad , the modeled boost pressure p ladmod , the gas constant R, the modeled intake manifold pressure p sr , ie the pressure of the intake gas upstream of the intake valves of the internal combustion engine 1 , and the effective cross-sectional area A dr of the throttle valve before the exhaust gas recirculation fresh air mixing point are determined:
Figure 00170002

Auch der auf diese Weise ermittelte Frischluftmassenstrom dmL kann mit Hilfe eines entsprechenden PT1-Glieds gefiltert werden, um die Trägheit des Frischluftmassenstroms nachzubilden. Die bei der PT1-Filterung verwendeten Zeitkonstanten, welche die Trägheit des Frischluftmassenstroms für eine positive bzw. negative Veränderung nachbilden, sollten möglichst klein gewählt werden (z. B. < 20 ms). Die Wurzel in der Formel (27) kann wiederum durch ein Polynom dritter Ordnung angenähert werden. Wie bereits anhand des zuvor erläuterten Motorfüllungsmodells beschrieben worden ist, wird die Durchflusskenngröße DF erneut durch einen entsprechenden Funktionsaufruf ermittelt.The fresh air mass flow dm L determined in this way can also be filtered by means of a corresponding PT1 element in order to simulate the inertia of the fresh air mass flow. The time constants used in the PT1 filtering, which simulate the inertia of the fresh air mass flow for a positive or negative change, should be as small as possible (eg <20 ms). The root in formula (27) can again be approximated by a third-order polynomial. As has already been described with reference to the engine fill model explained above, the flow parameter DF is again determined by a corresponding function call.

Die effektive Querschnittsfläche Adr der Drosselstelle ist eine Funktion des ebenfalls durch ein PT1-Glieds verzögerten Ansteuer-Tastverhältnisses des Steuergeräts 4, wobei in diesem Fall die Zeitkonstanten des PT1-Glieds so gewählt werden sollten, dass sie weitgehend den Zeitkonstanten für das Öffnen und Schließen der Drosselklappe entsprechen.The effective cross-sectional area A dr of the throttle point is a function of the drive pulse duty factor of the control device, which is likewise delayed by a PT1 element 4 In this case, the time constants of the PT1 element should be chosen so that they largely correspond to the time constants for the opening and closing of the throttle valve.

Aus der Massenstrombilanz des Volumens zwischen dem Verdichter 7 und dem Einlasskrümmer bzw. Motoreinlass des Verbrennungsmotors 1 ergibt sich die Frischluftmasse mlad aus der Integration des Differenzmassenstroms ΔdmL zwischen dem einströmenden, gemessenen Frischluftmassenstrom dmHFM und dem ausströmenden, modellierten Frischluftmassenstrom dmL in den Einlasskrümmer:

Figure 00180001
From the mass flow balance of the volume between the compressor 7 and the intake manifold or engine intake of the internal combustion engine 1 the fresh air mass m lad results from the integration of the difference mass flow Δdm L between the inflowing, measured fresh air mass flow dm HFM and the outflowing, modeled fresh air mass flow dm L into the intake manifold:
Figure 00180001

Dabei bezeichnet T0 das jeweils gewählte zeitliche Integrationsintervall. Die auf diese Weise gewonnene Frischluftmasse mlad zwischen dem Verdichter und dem Einlasskrümmer des Verbrennungsmotors wird vorzugsweise über den entsprechenden Integratorausgang auf einen minimalen Wert und einen maximalen Wert begrenzt. Die Integratorzeitkonstante ist vorzugsweise mit Hilfe eines entsprechenden Parameters variabel einstellbar.In this case, T 0 denotes the respectively selected temporal integration interval. The fresh air mass m lad obtained in this way between the compressor and the intake manifold of the internal combustion engine is preferably limited to a minimum value and a maximum value via the corresponding integrator output. The integrator time constant is preferably variably adjustable by means of a corresponding parameter.

Die auf diese Weise ermittelte Frischluftmasse mlad bildet – wie zuvor beschrieben worden ist – durch Anwendung des idealen Gasgesetzes die Grundlage zur Bestimmung des modellierten Ladedrucks pladmod gemäß Formel (26).The fresh air mass m lad determined in this way forms, as has been described above, the basis for determining the modeled charge pressure p ladmod according to formula (26) by using the ideal gas law.

Das zuvor ausführlich erläuterte Frischluftmassenstrommodell 19 ist hinsichtlich seiner Eingangs- und Ausgangsgrößen schematisch in 6 dargestellt.The fresh air mass flow model explained in detail above 19 is schematically in terms of its input and output variables 6 shown.

Mit Hilfe eines weiteren Modells wird das Verhalten des Einlasskrümmers, d. h. der Verbindung zwischen der Abgasrückführung/Frischluft-Mischstelle und den Motoreinlassventilen, nachgebildet, wobei der Einlasskrümmer ebenfalls durch einen Behälter mit einem Volumen Vsr modelliert wird. Dieser Behälter wird nachfolgend als Saugrohr bezeichnet, so dass das entsprechende Modell als Saugrohrmodell bezeichnet werden kann. Eine schematische Darstellung des Ansaugtrakt-Saugrohrs ist aufbauend auf der in 5 gezeigten schematischen Darstellung des Ansaugtrakts in 7 gezeigt.With the help of another model, the behavior of the intake manifold, ie the connection between the exhaust gas recirculation / fresh air mixing point and the engine intake valves, is modeled, wherein the intake manifold is also modeled by a container with a volume V sr . This container is hereinafter referred to as suction tube, so that the corresponding model can be referred to as Saugrohrmodell. A schematic representation of the intake manifold suction pipe is based on the in 5 shown schematic representation of the intake in 7 shown.

Im Saugrohr vermischen sich der zufließende Abgasrückführungmassenstrom dmAGR und der Frischluftmassenstrom dmL zu einem Frischluft/Abgasgemisch, aus dem der Verbrennungsmotor 1 seine Füllung bezieht. Die Abgasrückführmasse und die Frischluftmasse in dem Saugrohr können aus den Massenstrombilanzen für die Frischluft und die rückgeführte Abgasmasse durch Integration berechnet werden.In the intake manifold, the incoming exhaust gas recirculation mass flow dm AGR and the fresh air mass flow dm L mix to a fresh air / exhaust gas mixture from which the internal combustion engine 1 his filling relates. The exhaust gas recirculation mass and the fresh air mass in the intake manifold can be calculated from the mass flow balances for the fresh air and the recirculated exhaust gas mass by integration.

Die Frischluftmasse mL ergibt sich aus der Integration der Differenz zwischen dem zu- und abfließenden Frischluftmassenstrom in das Saugrohr:

Figure 00190001
The fresh air mass m L results from the integration of the difference between the incoming and outgoing fresh air mass flow into the intake manifold:
Figure 00190001

Wie aus Formel (29) ersichtlich ist, wird für die Berechnung der Frischluftmasse mL eine Fallunterscheidung durchgeführt in Abhängigkeit davon, ob über die Abgasrückführleitung Abgas in das Saugrohr (dmAGR ≥ 0) oder Frischluft aus dem Saugrohr in den Abgastrakt (dmAGR < 0) fließt. Innerhalb des Saugrohrmodells werden die Integratorausgänge und damit die berechnete Frischluftmasse mL vorzugsweise auf einen minimalen Wert und auf einen maximalen Wert begrenzt.As can be seen from formula (29), a case distinction is made for the calculation of the fresh air mass m L depending on whether exhaust gas in the intake manifold (dm EGR ≥ 0) or fresh air from the intake manifold into the exhaust tract (dm EGR < 0) flows. Within the intake manifold model, the integrator outputs and thus the calculated fresh air mass m L are preferably limited to a minimum value and to a maximum value.

Die Berechnung der zurückgeführten Abgasmasse mAGR im Saugrohr erfolgt analog zur Berechnung der Frischluftmasse. Durch Integration der Differenz aus dem zufließenden Abgasrückführmassenstrom dmAGR und dem in den Motor abfließenden Abgasrückführmassenstrom dmAGRmot ergibt sich die Masse mAGR der zurückgeführten Abgase im Saugrohr:

Figure 00190002
The calculation of the recirculated exhaust mass m EGR in the intake manifold is analogous to the calculation of the fresh air mass. By integrating the difference between the incoming exhaust gas recirculation mass flow dm AGR and the exhaust gas recirculation mass flow dm AGRmot flowing into the engine, the mass m EGR of the recirculated exhaust gases in the intake manifold is obtained:
Figure 00190002

Im Falle eines negativen Abgasrückführmassenstroms wird vereinfachend angenommen, dass nur die Frischluft über die Abgasrückführleitung in den Abgastrakt strömt, d. h. es wird angenommen: dmAGR = 0. Die Masse der zurückgeführten Abgase wird wiederum über den Integratorausgang auf einen mimalen Wert und einen maximalen Wert begrenzt.In the case of a negative exhaust gas recirculation mass flow, for the sake of simplification, it is assumed that only the fresh air flows into the exhaust tract via the exhaust gas recirculation line, ie it is assumed that: AGR = 0. The mass of the recirculated exhaust gases is in turn limited to a minimum value and a maximum value via the integrator output ,

Die Zeitkonstanten der für die Berechnung der Luftmasse und der zurückgeführten Abgasmasse in dem Saugrohr verwendeten Integratoren sowie deren Gültigkeitsbereiche sind vorzugsweise über entsprechende Parameter veränderbar.The time constants of the integrators used for the calculation of the air mass and the recirculated exhaust gas mass in the intake manifold and their validity ranges are preferably over entspre changeable parameters.

Die Gesamtgasmasse msr ergibt sich dann aus der Addition der Frischluftmasse mL und der Abgasmasse mAGR in dem Saugrohr. In einer Initialisierungsphase des Steuergeräts 4 kann jeweils für die Frischluftmasse mL und die Abgasmasse mAGR ein Anfangswert in Abhängigkeit von einer vorgebbaren Temperatur und einem vorgebbaren Druck berechnet werden.The total gas mass m sr then results from the addition of the fresh air mass m L and the exhaust gas mass m EGR in the intake manifold. In an initialization phase of the controller 4 can be calculated in each case for the fresh air mass m L and the exhaust gas mass m AGR an initial value in dependence on a predeterminable temperature and a predetermined pressure.

Der Druck psr in dem Saugrohr ergibt sich in Abhängigkeit von dem Volumen Vsr aus dem idealen Gasgesetz:

Figure 00200001
The pressure p sr in the intake manifold results from the ideal gas law as a function of the volume V sr :
Figure 00200001

Als eine weitere Ausgangsgröße des Saugrohrmodells wird schließlich die Abgasrückführrate rAGR aus den Massenanteilen im Saugrohr wie folgt berechnet:

Figure 00200002
Finally, as a further output variable of the intake manifold model, the exhaust gas recirculation rate r AGR is calculated from the mass fractions in the intake manifold as follows:
Figure 00200002

Das zuvor detailliert erläuterte Saugrohrmodell 20 ist hinsichtlich seiner Eingangs- und Ausgangsgrößen schematisch in 8 dargestellt.The intake manifold model explained in detail above 20 is schematically in terms of its input and output variables 8th shown.

In einem weiteren physikalisch basierten Modell, welches in dem Steuergerät 4 realisiert ist, wird die Saugrohrtemperatur Tsr des Frischluft/Abgasgemisches in dem Saugrohr bestimmt.In another physically based model, which in the control unit 4 is realized, the intake pipe temperature T sr of the fresh air / exhaust gas mixture is determined in the intake manifold.

Die Saugrohrtemperatur Tsr wird dabei in Abhängigkeit von der Abgasrückführmasse mAGR in dem Saugrohr und der Temperatur TAGR des Abgasrückführmassenstroms sowie der Frischluftmasse mL in dem Saugrohr und der (PT1-verzögerten) Temperatur Tlad des einströmenden Frischluftmassenstroms bestimmt:

Figure 00200003
The intake pipe temperature T sr is determined as a function of the exhaust gas recirculation mass m AGR in the intake manifold and the temperature T AGR of the exhaust gas recirculation mass flow and the fresh air mass m L in the intake manifold and the (PT1-delayed) temperature T lad of the incoming fresh air mass flow:
Figure 00200003

Für den Fall, dass der Nenner der Formel (33), d. h. die Gesamtmasse in dem Saugrohr, dem Wert 0 entspricht, wird die Saugrohrtemperatur Tsr auf den Wert der Temperatur Tlad des einströmenden Frischluftmassenstroms gesetzt: Tsr = Tlad für mAGR + mL = 0 (34) In the event that the denominator of the formula (33), ie the total mass in the intake manifold, the value 0, the intake pipe temperature T sr is set to the value of the temperature T lad of the incoming fresh air mass flow: T sr = T lad for m AGR + m L = 0 (34)

Die Wandwärmeübergänge in dem Saugrohr führen zu einer Abkühlung bzw. Erwärmung des Frischluft/Abgasgemisches. Diese Temperaturänderung kann durch Addition eines zusätzlichen Terms ΔTsr berücksichtigt werden. Tsr = Tsr + ΔTsr (35) The wall heat transitions in the intake manifold lead to a cooling or heating of the fresh air / exhaust gas mixture. This temperature change can be taken into account by adding an additional term ΔT sr . T sr = T sr + ΔT sr (35)

Die Temperaturänderung ΔTsr ist abhängig von der Wandtemperatur TW des Saugrohrs sowie der Temperatur Tsr des Frischluft/Abgasgemisches im Saugrohr. Der Erwärmungs- bzw. Abkühlungseffekt durch die Wandwärmeübergänge ist zudem abhängig von dem aktuellen Motorbetriebspunkt. Dies kann mit Hilfe eines Kennfelds bei der Berechnung der Temperaturänderung ΔTsr berücksichtigt werden, wobei in diesem Kennfeld ein Faktor in Abhängigkeit von der Drehzahl n und dem in den Brennraum des Verbrennungsmotors 1 angesaugten Frischluftmassenstrom dmLmot angepasst werden kann: ΔTsr = (Tw – Tsr)·f(n, dmLmot) (36) The temperature change ΔT sr is dependent on the wall temperature T W of the intake manifold and the temperature T sr of the fresh air / exhaust gas mixture in the intake manifold. The heating or cooling effect through the wall heat transfers is also dependent on the current engine operating point. This can be taken into account with the aid of a characteristic map in the calculation of the temperature change .DELTA.T sr , wherein in this map, a factor as a function of the rotational speed n and into the combustion chamber of the internal combustion engine 1 sucked fresh air mass flow dm Lmot can be adjusted: .DELTA.T sr = (T w - T sr ) · F (n, dm Lmot ) (36)

Aus der Formel (36) ist ersichtlich, dass die Temperaturänderung ΔTsr aus einem Differenzwert der Wandtemperatur TW des Saugrohrs und der Temperatur Tsr des Frischluft/Abgasgemisches in dem Saugrohr berechnet wird, wobei dieser Differenzwert mit einem Faktor multipliziert wird, welcher von der Motordrehzahl n und dem angesaugten Frischluftmassenstrom dmLmot des Verbrennungsmotors 1 abhängig ist. Die Wandtemperatur TW des Saugrohrs kann aus der PT1-gefilterten Kühlwassertemperatur TK und einem applizierbaren Wandwärmefaktor WF berechnet werden: TW = TK·WF (37) It can be seen from the formula (36) that the temperature change ΔT sr is calculated from a difference value of the wall temperature T W of the suction pipe and the temperature T sr of the fresh air / exhaust gas mixture in the intake pipe, this difference value being multiplied by a factor which is multiplied by the Engine speed n and the intake fresh air mass flow dm Lmot of the internal combustion engine 1 is dependent. The wall temperature T W of the suction pipe can be calculated from the PT1-filtered cooling water temperature T K and an applicable wall heat factor WF: T W = T K · WF (37)

Die Ausgangsgröße, d. h. die Saugrohrtemperatur Tsr, des Saugrohrtemperaturmodells wird wiederum bevorzugt durch ein PT1-Glied zeitlich verzögert bestimmt.The output variable, ie, the intake manifold temperature T sr , of the intake manifold temperature model is again preferably determined by a PT1 member with a time delay.

Das zuvor erläuterte Saugrohrtemperaturmodell 21 ist hinsichtlich seiner Eingangs- und Ausgangsgrößen schematisch in 9 dargestellt.The previously discussed intake manifold temperature model 21 is schematically in terms of its input and output variables 9 shown.

Wie bereits zuvor erläutert worden ist, können weitere physikalisch basierte Modelle bzw. Funktionen oder Methoden vorgesehen sein, welche aus den einzelnen zuvor detailliert beschriebenen Modellen aufgerufen werden können, um bestimmte Größen in Abhängigkeit von jeweils übergebenen Parametern bestimmen zu können. Eine derartige Funktion bzw. Methode kann – wie bereits erläutert worden ist – zur Bestimmung der Durchflusskenngröße DF vorgesehen sein.As previously explained has been able to other physically based models or functions or methods be provided, which from the individual previously described in detail Models can be called, depending on specific sizes each handed over Be able to determine parameters. Such a function or method can - as already explained is - to Determination of flow characteristic DF provided be.

Darüber hinaus kann eine Funktion zur Umrechnung bestimmter Größen sowie zur Bereitstellung bestimmter Konstanten und Parameter vorgesehen sein, auf welche die einzelnen Modelle zugreifen können. Zur Verbesserung der Übersichtlichkeit wird in dem Gesamtmodell hauptsächlich mit Größen in SI-Einheiten gerechnet. Daher sind für die einzelnen Teil- oder Untermodelle zum Teil Vorverarbeitungen bzw. Umrechnungen der jeweils verwendeten Größen erforderlich, welche von diesem Funktionsblock wahrgenommen werden können. Dabei können separate Abschnitte bzw. Methoden für die Verarbeitung von drehzahlsynchronen Größen und zeitsynchronen Größen vorgesehen sein. Ein Beispiel für eine derartige Umrechnung ist die Umrechnung der Eingangssignale für Wegmesssysteme. Sollten für die Abgasrückführventil- und Schaufelposition Wegmesssysteme eingesetzt werden, die eine Signalverarbeitung in dem Steuergerät 4 erforderlich machen, müssen jeweils zusätzliche Kennlinien vorgesehen werden, welche die Umrechnung der Spannungssignale in den entsprechenden Weg erlauben. Ein weiteres Beispiel für eine derartige Umrechnung ist die Berücksichtigung der Hysterese und Lose des Schaufelverstellsysteme der Turbine 2. Konstruktionsbedingt besitzt das Schaufelverstellsystem ein Hystereseverhalten, welches durch die Lose zwischen den Führungszapfen des jeweiligen Steuergestänges und den Leitschaufeln auf dem Verstellring der Turbine 2 zurückgeht. Dadurch können sich Totwege bei Richtungsumkehr des Steuergestänges ergeben, in denen keine Schaufelverstellung erfolgt. Um dieses Verhalten zu berücksichtigen, wird vorzugsweise der durch ein Wegsystem ermittelte Schaufelweg einseitig richtungsabhängig verschoben, wobei sich der Totweg über einen entsprechenden Parameter applikativ einstellen lässt.In addition, a function can be provided to convert certain quantities and to provide certain constants and parameters that the individual models can access. For the sake of clarity, the overall model is mainly calculated in terms of SI units. For this reason, preprocessing or conversions of the variables used in each case are sometimes required for the individual submodels or submodels, which can be performed by this function block. In this case, separate sections or methods for the processing of speed-synchronous variables and time-synchronous variables can be provided. An example of such a conversion is the conversion of the input signals for position measuring systems. If the exhaust gas recirculation valve and blade position position measuring systems are used, the signal processing in the control unit 4 make necessary, additional characteristics must be provided in each case, which allow the conversion of the voltage signals in the corresponding path. Another example of such a conversion is the consideration of the hysteresis and lots of the blade pitch systems of the turbine 2 , By design, the vane adjustment system has a hysteresis behavior which results from the loosening between the guide pins of the respective control linkage and the vanes on the turbine adjusting ring 2 declining. As a result, dead spots may result in reversing the direction of the control linkage, in which no blade adjustment takes place. In order to take this behavior into account, the blade travel determined by a path system is preferably displaced unidirectionally depending on the direction, wherein the dead travel can be adjusted by application via a corresponding parameter.

Eine weitere zentral bereitgestellte Methode bzw. ein weiterer zentral bereitgestellter Funktionsblock kann zur Realisierung der bereits zuvor erläuterten PT1-Filterung verschiedener Größen vorgesehen sein. Zu diesem Zweck ist diese Methode derart realisiert, dass sie mit zwei Zeitkonstanten, welche in Abhängigkeit von der Eingangssignalrichtung (auf- oder absteigend) umgeschaltet werden, aufgerufen wird. Darüber hinaus wird diese Methode neben der Angabe des jeweiligen Eingangssignals vorzugsweise auch mit einem Parameter aufgerufen, welcher das jeweilige Zeitraster beschreibt. Der Rückgabewert dieser Methode bzw. dieses Funktionsblocks ist dann das PT1-gefilterte Eingangssignal.A another centrally provided method or another centrally provided function block can for the realization of already previously explained PT1 filtering of various sizes provided be. For this purpose, this method is realized such that They have two time constants, which depend on the input signal direction (ascending or descending), is called. Furthermore this method is preferred in addition to the indication of the respective input signal Also called with a parameter which the respective time grid describes. The return value this method or function block is then the PT1 filtered Input signal.

Claims (7)

Verfahren zur Bestimmung des Abgasrückführmassenstroms eines Verbrennungsmotors mit Abgasrückführung, wobei Frischluft mit einem über die Abgasrückführung zurückgeführten Abgas des Verbrennungsmotors (1) an einer Mischstelle (10) gemischt und das daraus resultierende Gasgemisch dem Brennraum des Verbrennungsmotors (1) zugeführt wird, wobei ein in der Abgasrückführung angeordnetes Abgasrückführventil (13) mit Hilfe eines physikalisch basierten Modells (17) für eine Drosselstelle nachgebildet und der über die Abgasrückführung zu der Mischstelle (10) fließende Abgasrückführmassenstrom (dmAGR) mit Hilfe dieses Modells (17) bestimmt wird, und wobei der Abgasrückführmassenstrom (dmAGR) in Abhängigkeit von einem Abgasgegendruck (pAGR), einer Temperatur des zurückgeführten Abgases (TAGR), einer Durchflusskenngröße (DF), einer effektiven Querschnittsfläche (AAGR) des Abgasrückführventils (13) und einer Gaskonstante (R) bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die effektive Querschnittsfläche (AAGR) des Abgasrückführventils (13) in Abhängigkeit von einem Vergleich zwischen einem gemessenen Ladedruck (plad), mit welchem die Frischluft der Mischstelle (10) zugeführt wird, und einem mit Hilfe eines weiteren Modells (19) modellierten Ladedruck (pladmod) durch Verwendung eines entsprechenden Korrekturfaktors (AKORR) angepasst wird.Method for determining the exhaust gas recirculation mass flow of an internal combustion engine with exhaust gas recirculation, fresh air having an exhaust gas recirculated via the exhaust gas recirculation of the internal combustion engine ( 1 ) at a mixing point ( 10 ) and the resulting gas mixture to the combustion chamber of the internal combustion engine ( 1 ), wherein an exhaust gas recirculation valve arranged in the exhaust gas recirculation ( 13 ) using a physically based model ( 17 ) for a throttle point and the exhaust gas recirculation to the mixing point ( 10 ) flowing exhaust gas recirculation mass flow (dm EGR ) using this model ( 17 ) and wherein the exhaust gas recirculation mass flow (dm AGR ) in dependence on an exhaust back pressure (p AGR ), a temperature of the recirculated exhaust gas (T AGR ), a flow characteristic (DF), an effective cross-sectional area (A EGR ) of the exhaust gas recirculation valve ( 13 ) and a gas constant (R), characterized in that the effective cross-sectional area (A AGR ) of the exhaust gas recirculation valve ( 13 ) as a function of a comparison between a measured charge pressure (p lad ), with which the fresh air of the mixing point ( 10 ), and one with the aid of another model ( 19 ) modeled boost pressure (p ladmod ) is adjusted by using a corresponding correction factor (AKORR). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf der Temperatur des über die Abgasrückführung zurückgeführten Abgases mit Hilfe des Modells (17) nachgebildet und daraus die Temperatur (TAGR) des zurückgeführten Abgases vor dem Abgasrückführventil (13) abgeleitet wird.Method according to Claim 1, characterized in that the profile of the temperature of the exhaust gas recirculated via the exhaust gas recirculation is determined by means of the model ( 17 ) and from this the temperature (T EGR ) of the recirculated exhaust gas upstream of the exhaust gas recirculation valve ( 13 ) is derived. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgasrückführmassenstrom dmAGR aus der effektiven Querschnittsfläche AAGR des Abgasrückführventils (13), dem Abgasgegendruck pAGR, der Temperatur TAGR des zurückgeführten Abgases, der Gaskonstante R und der Durchflusskenngröße DF wie folgt ermittelt wird:
Figure 00250001
wobei für den Fall, dass der Abgasrückführmassenstrom von einem Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors (1) in einen Abgastrakt des Verbrennungsmotors (1) strömt, als Wert für den Abgasgegendruck der Ladedruck der Frischluft in dem Ansaugtrakt und als Wert für die Temperatur die Ladetemperatur der Frischluft in dem Ansaugtrakt verwendet wird.
A method according to claim 1 or 2, characterized in that the exhaust gas recirculation mass flow dm AGR from the effective cross-sectional area A AGR of the exhaust gas recirculation valve ( 13 ), the exhaust back pressure p AGR , the temperature T EGR of the recirculated exhaust gas, the gas constant R and the flow characteristic DF are determined as follows:
Figure 00250001
wherein, in the event that the exhaust gas recirculation mass flow from an intake tract of the internal combustion engine ( 1 ) in an exhaust tract of the internal combustion engine ( 1 ) flows as value for the exhaust back pressure of the boost pressure of the fresh air in the intake tract and is used as a value for the temperature, the charging temperature of the fresh air in the intake tract.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflusskenngröße (DF) aus einem Druckverhältnis über dem Abgasrückführventil (13) abgeleitet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the flow characteristic (DF) from a pressure ratio over the exhaust gas recirculation valve ( 13 ) is derived. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren automatisch von einem Steuergerät (4), welches Bestandteil eines Motormanagementsystems des Verbrennungsmotors (1) ist, ausgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method is automatically controlled by a control unit ( 4 ), which is part of an engine management system of the internal combustion engine ( 1 ) is executed. Steuersystem für einen Verbrennungsmotor mit Abgasrückführung, wobei Frischluft mit einem über die Abgasrückführung zurückgeführten Abgas des Verbrennungsmotors (1) in einer Mischstelle (10) gemischt und das daraus resultierende Gasgemisch einem Brennraum des Verbrennungsmotors (1) zugeführt wird, wobei das Steuersystem derart ausgestaltet ist, dass es zur Steuerung des Verbrennungsmotors (1) automatisch den über die Abgasrückführung zu der Mischstelle (10) fließende Abgasrückführmassenstrom (dmAGR) mit Hilfe eines physikalisch basierten Modells (17), welches ein in der Abgasrückführung angeordnetes Abgasrückführventil (13) als eine Drosselstelle nachbildet, bestimmt, und wobei das Steuersystem derart ausgestaltet ist, dass es den Abgasrückführmassenstrom (dmAGR) in Abhängigkeit von einem Abgasgegendruck (pAGR), einer Temperatur des zurückgeführten Abgases (pAGR), einer Durchflusskenngröße (DS), einer effektiven Querschnittsfläche (AAGR) des Abgasrückführventils (13) und einer Gaskonstante (R) bestimmt, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem derart ausgestaltet ist, dass es die effektive Querschnittsfläche (AAGR) des Abgasrückführventils (13) in Abhängigkeit von einem Vergleich zwischen einem gemessenen Ladedruck (plad), mit welchem die Frischluft der Mischstelle (10) zugeführt wird, und einem mit Hilfe eines weiteren Modells (19) modellierten Ladedrucks (pladmod) durch Verwendung eines entsprechenden Korrekturfaktors (AKORR) anpasst.Control system for an internal combustion engine with exhaust gas recirculation, wherein fresh air with a recirculated via the exhaust gas recirculation exhaust gas of the internal combustion engine ( 1 ) in a mixing point ( 10 ) mixed and the resulting gas mixture a combustion chamber of the internal combustion engine ( 1 ) is supplied, wherein the control system is designed such that it for controlling the internal combustion engine ( 1 ) automatically via the exhaust gas recirculation to the mixing point ( 10 ) flowing exhaust gas recirculation mass flow (dm EGR ) using a physically based model ( 17 ), which is arranged in the exhaust gas recirculation exhaust gas recirculation valve ( 13 The control system is configured to calculate the exhaust gas recirculation mass flow (dm EGR ) as a function of an exhaust back pressure (p AGR ), a temperature of the recirculated exhaust gas (p AGR ), a flow characteristic (DS), an effective cross-sectional area (A EGR ) of the exhaust gas recirculation valve ( 13 ) and a gas constant (R), characterized in that the control system is designed such that it the effective cross-sectional area (A AGR ) of the exhaust gas recirculation valve ( 13 ) as a function of a comparison between a measured charge pressure (p lad ), with which the fresh air of the mixing point ( 10 ), and one with the aid of another model ( 19 ) modeled boost pressure (p ladmod ) by using a corresponding correction factor (AKORR) adapts. Steuersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–5 ausgestaltet ist.Control system according to Claim 6, characterized that the tax system to carry out the Method according to one of the claims 1-5 designed is.
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