DE102004004803A1

DE102004004803A1 - Motorluftmengen-Vorherbestimmung basierend auf einer Änderung der Drehzahl

Info

Publication number: DE102004004803A1
Application number: DE102004004803A
Authority: DE
Inventors: Donald James Howell Lewis; John D. Farmington Hills Russell
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2003-02-26
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2024-01-31
Also published as: GB2399655B; DE102004004803B4; GB0402782D0; JP2004257387A; GB2399655A; US6761153B1; JP4623456B2

Abstract

Motorluftmengen-Vorherbestimmung, basierend auf einer Änderung der Drehzahl, durch ein System und ein Verfahren. Das Verfahren ist an den Motorstart angepasst, bei dem die Motorluftmenge aufgrund der geringen Motordrehzahl und beschränkter Sensorinformationen schwierig vorherzubestimmen ist. Das System und das Verfahren erzeugen die Vorherbestimmung der Motorluftmenge ohne aufwendige Modelle oder Einstellungen. Der Treibstoff wird, basierend auf der vorherbestimmten Motorluftmenge, zugeführt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors und insbesondere ein Verfahren zum Einstellen des eingespritzten Treibstoffs basierend auf einer Vorherbestimmung der Luft, die in einen Zylinder einströmt, für zukünftige Ansaugvorgänge.
Das Bestimmen einer Motorluftmenge für einzelne Zylinder-Ansaugvorgänge ist wichtig, um regelgerecht einen Motor mit Treibstoff zu versorgen. Typischerweise wird eine Motorluftmenge vor dem Versorgen mit Treibstoff berechnet, und zwar zwei Motorzyklen vor einem Einlassvorgang. Dies ist wichtig, weil Treibstoff üblicherweise zugeführt wird, bevor ein Einlassventil geöffnet wird, so dass die Treibstoffvergasung unterstützt wird und Emissionen reduziert werden. Also ist eine genaue Motorluftmengen-Abschätzung besonders während des Starts und des Beschleunigens wichtig, wenn die Abgas-Nachbehandlungssysteme nicht mit optimaler Effizienz arbeiten. Katalysatoren benötigen erhöhte Temperaturen, um effizient zu arbeiten. Katalysatortemperaturen steigen aufgrund der Motorarbeit, sind aber während des Starts relativ niedrig, was die Genauigkeit der Motorluftmengen-Berechnung und der Treibstoffzuführung nötig macht.
Ein Verfahren zur Vorherbestimmung einer Motorluftmenge basiert auf dem Überwachen der Änderungen der Drosselposition, wie in US-Patent Nr. 6,170,475 offenbart, dass dem Zessionar dieser Erfindung gehört. Dieses Verfahren ermöglicht ein Drosselmodell, dass den Drosselfluss über die Vorgabe einer Drosselposition und den Druckabfall über die Drossel charakterisiert. Das Modell wird über Suchfunktionen und Tabellen beschrieben, die das physikalische Verhalten des Systems beschreiben. Die Vorherbestimmung der Motorluftmenge wird bewerkstelligt durch Erfassen der aktuellen und der vorherigen Drosselposition, durch Bestimmen der relativen Änderungsrate der Drosselposition und dann durch das Extrahieren dieser Änderungsrate, so dass eine zukünftige Drosselposition vorherbestimmt wird. Die vorherbestimmte Drosselposition wird dann in das Drosselmodell eingegeben, um zukünftige Motorluftmengen vorherzubestimmen.
Die Erfinder desselben haben erkannt, dass dieses Vorherbestimmungsverfahren nicht so genau ist, solange sich die Drosselposition nicht verändert. Da eine Änderung der Drosselposition notwendig ist, um eine Änderung der Motorluftmenge in dem oben erwähnten Verfahren vorherzubestimmen, kann das Verfahren eine Änderung einer Motorluftmenge während des Starts nicht vorherbestimmen.
Ein anderes Verfahren zur Vorherbestimmung einer Motorluftmenge basiert auf einem Luftmassenstromsensor, wie in US Patent Nr. 5,331,936 offenbart, das dem Zessionar dieser Erfindung gehört. Dieses Verfahren beschreibt den Gebrauch eines Luftmassenstromsensors in Reihe mit einem Drosselkörper und einem Einlassverteiler. Das Luftmassenstrom-Sensorsignal wird während des Starts ignoriert, solange das Sensorsignal nicht bereit ist, weil das Sensorelement eine Aufwärmzeit benötigt. Das Luftmassenstrom-Sensorsignal wird in einer spezifizierten Zeit in Kraft gesetzt, welche die Sensoraufwärmzeit repräsentiert. Nachdem das Luftmassenstromsignal in Kraft gesetzt wurde, üblicherweise während des Motoranlaufens, wird ein Modell verwendet, um die zukünftige Motorluftmenge vorherzubestimmen.
Die Erfinder desselben haben ebenfalls erkannt, dass es, wenn die Annäherung während der normalen Motorarbeit gut funktioniert, während des Starts nicht so genau ist, weil der Sensor nicht warm und funktionsbereit ist. Während des Starts wird eine vorgegebene Motorluftmenge anstelle einer Messung verwendet. Daher wird eine konstante Motorluftmenge bereitgestellt, wenn der Einlassverteiler auf Unterdruck gezogen ist, obwohl sich die tatsächliche Motorluftmenge verändert.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, dass eine Motorluftmenge während des Starts genau vorherbestimmt.
Dies wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren erzielt, dass aufweist: Berechnen einer Motorluftmenge basieren auf wenigstens einer Änderung der Motordrehzahl und Einstellen des Treibstoffs, der dem Motor zugeführt wird, zumindest während eines Motorstarts basierend auf der Motorluftmengen-Berechnung. Dieses Verfahren kann verwendet werden, um die oben erwähnten Einschränkungen des Standes der Technik zu reduzieren.
Durch Verwenden einer Änderung der Motordrehzahl zur Vorherbestimmung der Motorluftmenge und anschließendem Einstellen des Treibstoffs, der dem Motor für zukünftige Zylinderzyklen zugeführt wird, haben die Erfinder desselben die während des Starts erfolgte Vorherbestimmung der Motorluftmenge verbessert. Da eine Änderung der Motordrehzahl einen großen Effekt auf die Motorluftmenge während des Starts haben kann, kann das Verhältnis zwischen den zwei Variablen verwendet werden, um zukünftige Motorluftmengen vorherzubestimmen. Wenn eine Änderung der Motordrehzahl verwendet wird, kann eine Motorluftmenge ohne Beschränkungen berechnet werden, die auf der Drosselvorherbestimmung oder den Luftmassenstrom-Sensorcharakteristiken beruhen. Also wird eine Änderung der Motordrehzahl leicht während des Starts, dem Anlaufen und dem normalen Motorbetrieb berechnet.
Mit anderen Worten erzeugt eine Änderung in der Motordrehzahl eine Änderung in der Motorluftmenge, weil die Dynamik des Luftansaugens in einen Zylinder sich ändert, wenn der Motor beschleunigt. Die volumetrische Effizienz und die Gaskinetik verändern sich mit einer Änderung der Motordrehzahl, durch die sich die Motorluftmenge verändert. Dieses Verhältnis zwischen einer Änderung der Motordrehzahl und einer Änderung in der Motorluftmenge hat den Erfindern erlaubt, eine Motorluftmenge basierend auf der Änderung einer Motordrehzahl vorherzubestimmen.
Durch Identifizieren des Verhältnisses zwischen der Änderung der Motordrehzahl und der vorherbestimmten Motorluftmenge erkennen die Erfinder hierin viele mögliche Konfigurationen. Verschiedene Beispiele können Variationen der Veränderung der Motordrehzahl verwenden, inklusive: die Differenz der Geschwindigkeit (ΔN), die Differenz der Geschwindigkeit über der Änderung der Zeit (ΔN/Δt), wobei ΔN durch eine Übertragungsfunktion oder Differenzgleichung errechnet wurde, unter Verwendung der aktuellen und der vergangenen Werte der Motordrehzahl, unter Verwendung der Motordrehzahl von aktuellen und vergangenen Motorbezogenen Ereignissen, Interruptgesteuerten Geschwindigkeits-Messungen, eine berechnete Änderung der Motorposition, eine berechnete Änderung der Motorposition über der Änderung der Zeit, unter Verwendung einer berechneten Motorposition an einem aktuellen und einem vergangen Vorgang und eine Interruptgesteuert durchgeführte Motorpositionsmessung.
Die Erfindung schafft den Vorteil der verbesserten Luft/Treibstoffsteuerung während des Starts, woraus sich geringere Emissionen ergeben. Dieser Vorteil ist besonders wichtig, wenn ein Katalysator kalt ist und seine Effizienz niedrig ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
1 ein schematisches Diagramm von einem Motor, in dem die Erfindung vorteilhaft verwendet wird,
2 einen Ausdruck, der die Motorluftmenge und die ideale Motorluftmenge während des Starts zeigt,
3A einen Ausdruck, der zeigt, wie sich eine Änderung der Motordrehzahl zu einer Änderung der idealen Luftmenge während des Starts verhält, wobei die Signale zur ersten Einspritzung referenziert sind,
3B einen Ausdruck, der zeigt, wie sich eine Änderung der Motordrehzahl zu einer Änderung der idealen Luftmenge während des Starts verhält, wobei die Signale zur ersten, bekannten Motorposition referenziert sind,
4 einen Ausdruck, der einen Vergleich zwischen der Vorherbestimmung einer Änderung der Motorluftmenge basierend auf der Motordrehzahl und der idealen Motorluftmenge beim Start zeigt,
5 einen Ausdruck, der einen Vergleich zwischen der Vorherbestimmung einer Änderung der Motorluftmenge basierend auf der Motorposition und einer Änderung der Motordrehzahl zu der Vorherbestimmung einer idealen Motorluftmenge beim Start zeigt,
6 ein Flussdiagramm von einer vorherbestimmten Motorluftmenge basierend auf einem Verfahren der Treibstoffzuführung beim Start, bei einem Big-Bang oder sequentiell,
7A ein Flussdiagramm, das sequentiell die Treibstoffsteuerung basierend auf einer vorherbestimmten Motorluftmenge beschreibt,
7B eine Tabelle von Beispiel-Luftmengenänderungen während des Starts,
8 ein Flussdiagramm, das ein Big-Bang-Befüllen und seine Wechselwirkung mit dem Vorherbestimmen der Motorluftmenge beschreibt,
9 ein Flussdiagramm, dass eine Motorluftmengen-Vorherbestimmung während einer Änderung der Motordrehzahl beschreibt und
10 ein Flussdiagramm, das beschreibt, wenn eine Änderung der Motordrehzahl zur Vorherbestimmung der Motorluftmenge während eines Übergangsvorgangs verwendet wird.
Bezugnehmend auf 1 wird ein interner Verbrennungsmotor 10 mit einer Mehrzahl von Zylindern, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt ist, durch die elektronische Motor-Steuerungsvorrichtung 12 gesteuert. Der Motor 10 hat eine Brennkammer 30, Zylinderwände 32, eine Nockenwelle 130 und einen Kolben 36, der innenliegend positioniert ist und mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist. Die Brennkammer 30 kommuniziert über das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 jeweils mit dem Einlassverteiler 44 bzw. dem Auslassverteiler 48. An der Brennkammer 30 ist ein Treibstoffinjektor 66 vorgesehen, der zum Zuführen von flüssigem Treibstoff im Verhältnis zu der Pulsweite des Signals FPW der Steuerungsvorrichtung 12 an sie angeschlossen ist. Der Treibstoff wird dem Treibstoffinjektor 66 durch ein Treibstoffsystem (nicht dargestellt) mit einem Treibstofftank, einer Treibstoffpumpe und einer Treibstoffleitung (nicht gezeigt) zugeführt. Alternativ kann der Motor so zusammengestellt sein, dass der Treibstoff direkt in den Einlassverteiler eingespritzt wird, zum Zylindereingang gerichtet, was dem Fachkundigen als Eingangs-Treibstoffeinspritzung bekannt ist. Der Einlassverteiler 44 ist mit dem Drosselkörper 58 über die Drosselklappe 62 kommunizierend gezeigt.
Das konventionelle, verteilerlose Zündsystem 88 bildet einen Zündfunken in der Brennkammer 30 über eine Zündkerze 92 in Antwort auf die Steuerungsvorrichtung 12. Ein Zwei-Zustands-Abgas-Sauerstoffsensor 76 ist stromaufwärts des Katalysators 70 mit dem Abgasverteiler 48 verbunden. Der Zwei-Zustands-Abgas-Sauerstoffsensor 98 ist stromabwärts des Abgaskatalysators 70 mit dem Abgasverteiler 48 verbunden. Der Sensor 76 erzeugt das Signal EGO1 für die Steuerungsvorrichtung 12.
Die Steuerungsvorrichtung 12 ist in 1 als ein konventioneller Mikrocomputer dargestellt, mit: einer Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs/Ausgangsanschlüssen 104, einem ROM 106, einem RAM 108 und einem konventionellen Datenbus. Die Steuerungsvorrichtung 12 erhält zusätzlich zu den Signalen, die vorher diskutiert wurden, verschiedene Signale von Sensoren, die mit dem Motor 10 verbunden sind, umfassend: eine Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von dem Temperatursensor 112 der mit der Kühlmantel 114 verbunden ist, eine Messung des absoluten Verteilerdrucks (MAP) von dem Drucksensor 122, der mit dem Einlassverteiler 44 verbunden ist, eine Messung der Motorluftmengen-Temperatur bzw. Verteilertemperatur (ACT) von dem Temperatursensor 117, ein Nockenpositionssignal (CAM) von dem Nockensensor 150, ein Profil-Zündungs-Abnahmesignal (PIP) von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der mit der Kurbelwelle 40 verbunden ist, und ein Motordrehzahlsignal (RPM) von dem Motordrehzahlsensor 119. In einem bevorzugten Aspekt der Erfindung erzeugt der Motordrehzahlsensor 119 eine vorbestimmte Anzahl von in gleichen Abständen voneinander angeordneten Impulsen bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle.
Bezugnehmend auf 2 zeigt ein Ausdruck einige Signalkurven, die entstehen, wenn ein Sechszylindermotor startet. Die Signale in den n 2 bis 5 sind skaliert worden, um die Verhältnisse zwischen den Signalen und nicht ihre tatsächlichen Beträge zu zeigen. Das als PIP bezeichnete Signal verwendet eine steigende Flanke, um jede Motorzylinderposition 10° vor dem oberen Todpunkt des Kompressionshubs zu identifizieren, wobei es ein Motorereignissignal erzeugt. Die Periode des Zylinderereignis in Grad ist: 720/Anzahl der Motorzylinder. Mit anderen Worten ist ein Motorereignis ein Zylinder, der den oberen Todpunkt des Kompressionshubs erreicht, PIP ist relativ zu dem Motorereignis konstruiert und alle Zylinder werden über eine Periode von 720° zünden.
Die Motorsensoren werden relativ zu dem PIP-Signal abgetastet. Das Abtasten kann auf der steigenden oder der fallenden Flanke oder in irgendeiner Kombination von Flanken durchgeführt werden. Die +'s und die O's repräsentieren Daten, die an der fallenden Flanke des PIP aufgezeichnet wurden. Es wurde ebenfalls erkannt, dass die Motorposition von einem Signal mit mehr oder weniger Auflösung als das hier gezeigte abgeleitet werden kann. Das mit EAA gekennzeichnete Signal (Engine Air Amount), identifiziert durch +'s, stellt die Luftmasse dar, die in einen gegebenen Zylinder hineinströmt, wenn die Abtastung an der PIP-Flanke abgenommen wird. Das als IEAA gekennzeichnete Signal (two-event ideal engine air amount), identifiziert durch O's, ist die Zwei-Ereignisse-Ideal-Vorherbestimmung der Luftmasse, die in einen gegebenen Zylinder hineinströmt. Die während des Starts gesammelten Luftmassendaten werden um zwei PIP-Ereignisse verschoben, um dieses Signal zu erzeugen. Wie unten beschrieben werden wird, ist diese ideale Vorherbestimmung nicht in Echtzeit erhältlich und somit beschreibt die Erfindung verschiedene Wege, um diese Werte abzuschätzen.
Der Bereich zwischen dem Motorluftmengen-Signal (EAA) und dem Zwei-Ereignisse-Ideal-Motorluftmengen-Signal (IEAA) ist die Region, die konventionelle Annäherungen erzeugen können, und dies ist der Fehler, den die Erfindung reduziert. Es ist zu bemerken, dass, so wie die Motordrehzahl steigt, die Motorluftmenge fällt. Dies ist eine wichtige Beobachtung, die eine Veränderung der Motordrehzahl mit einer Veränderung der Motorluftmenge verbindet, was in der Erfindung ausgenutzt wird, wie unten beschrieben. In anderen Worten erkennt die Erfindung, dass eine Vorherbestimmung der Motorluftmenge für zukünftige Ansaugereignisse basierend auf der gemessenen Änderung der Motordrehzahl vorherbestimmt werden kann.
Bezugnehmend auf 3A zeigt ein Ausdruck wichtige Signale, die verwendet werden, um eine Zwei-Ereignisse-Vorherbestimmte-Motorluftmenge basierend auf einer Änderung der Motordrehzahl zu einem Einspritzzähler (CYL_CNT) referenziert zu erzeugen. PIP wird wiederum gezeigt, da es die relative Zeitsteuerung zwischen Signalen von Interesse illustriert. Es werden ebenfalls Signale gezeigt, die den Ort der ersten Einspritzung und die Anzahl der Ereignisse nach der ersten Einspritzung identifizieren, INJ1 bzw. CYL_CNT. Durch *'s gekennzeichnete Differenzen der Motordrehzahl (ΔN), durch O's gekennzeichnete Änderungen der idealen Motorluftmenge (ΔIEAA), durch +'s gekennzeichnete Änderungen der Motorluftmenge (ΔEAA) und die Motordrehzahl (RPM) sind ebenfalls dargestellt.
Die 3A zeigt, dass eine Änderung der Motordrehzahl und eine Änderung der Motorluftmenge geringe Anzeichen für das Ändern der vorherbestimmten, idealen Motorluftmenge zwei Ereignisse vor dem ersten Anzeichen von Motorbeschleunigung zeigt. Jedoch kann, sobald die Motorposition und der erste, treibstofferhaltende Zylinder bekannt sind, eine Änderung der Motordrehzahl und eine Änderung der Motorluftmenge genauer vorherbestimmt werden.
Nachdem die Motorposition bestimmt ist, erlaubt das Zählen der Anzahl von Motorereignissen nach der ersten Einspritzung der Motorsteuerung, vorherzubestimmen, wo der erste, befüllte Zylinder zünden wird. Dies ist möglich, da der befüllte Zylinder annähernd immer dann zünden wird, wenn er ausreichend befällt ist, und zwar bei der gleichen Anzahl von Ereignissen nach dem Erhalt von Treibstoff. Das Zünden eines Zylinders erhöht die Motordrehzahl, was eine Änderung der Motorluftmenge ergibt. Hierfür ist die Steuerungsvorrichtung 12 durch das Vorherbestimmen, wann der erste Zylinder zünden wird, in der Lage, die Änderung der Motorluftmenge vorherzubestimmen, bevor der Zylinder zündet.
Ein Einspritzungszähler wird durch Erhöhen der Variable CYN_CNT jedes Mal, wenn eine Einspritzung auftritt, beginnend bei der ersten Einspritzung gebildet. Da der Treibstoff sequentiell zugeführt wird, hat jedes Motorereignis eine korrespondierende Einspritzung. Dadurch wird sie, sobald der Einspritzungszähler startet, bei jedem Motorereignis erhöht.
Gemäß der Erfindung führt die Steuerungsvorrichtung 12 die Vorherbestimmung der Änderung der Motorluftmenge basierend auf der Motorposition aus, bis eine minimale Anzahl von Einspritzungen aufgetreten ist oder eine vorgegebene Höhe der Motorbeschleunigung überschritten wurde (CYL_CNT>OL_PRE). Hierbei ist CYL_CNT die Anzahl der Einspritzungen und OL_PRE ist die Anzahl der auf der vorgegebene Motorposition basierenden Vorherbestimmungen. Danach wird eine Änderung der Motordrehzahl verwendet, um eine Änderung der Motorluftmenge während des Starts vorherzubestimmen. Nachdem der Motor gestartet ist, wird ein unterschiedliches Zwei-Ereignisse-Motorluftmengen-Vorherbestimmungverfahren verwendet, wie unten in Bezug auf 6 beschrieben.
Bezugnehmend auf 3B zeigt ein, der 3A ähnlicher Ausdruck Signale, die den Ort identifizieren, an dem die Motorposition zuerst bekannt ist und die Anzahl von Ereignissen danach, SYNC bzw. EVNT_CNT. Diese beiden Signale werden verwendet, um eine Wechsel-Ausführungsform des durch 3A beschriebenen Verfahrens zu zeigen, wobei die Zwei-Ereignisse-Vorhergesagte-Motorluftmenge zu einem Verbrennungsereigniszähler referenziert ist. Die durch *'s gekennzeichnete Differenz der Motordrehzahl (ΔN), die durch O's gekennzeichnete Änderung der idealen Motorluftmenge (ΔIEAA), die durch +'s gekennzeichnete Änderung der Motorluftmenge (ΔEAA) und die Motordrehzahl (RPM) werden ebenfalls dargestellt.
Das Zählen der Anzahl von Motorereignissen, nachdem die Motorposition bekannt ist, ermöglicht der Motor-Steuerungsvorrichtung 12, vorherzubestimmen, wo der erste, befüllte Zylinder zünden wird. Dies ist möglich, da der erste befüllte Zylinder annähernd immer dann zünden wird, wenn er ausreichend befüllt ist, und zwar bei der gleichen Anzahl von Ereignissen nach dem Erhalten des Treibstoffs. Durch die Kenntnis der Anzahl von Ereignissen nach der ersten Einspritzung, bei der ein Zünden auftreten wird, zusammen mit der Anzahl von Ereignissen zwischen der Motorpositions-Identifikation und dem ersten Befüllen, kann die Gesamtzahl der Ereignisse zwischen der Positionsidentifizierung und dem ersten Zünden festgestellt werden. Durch Verwenden des gleichen, in 3A beschriebenen Ablaufs, aber von der Position zählend, an der die Motorposition zuerst bekannt ist, ist die Steuerungsvorrichtung 12 in der Lage, die Änderung der Motorluftmenge vor dem Zünden im Zylinder vorherzubestimmen.
Zusätzlich ist es möglich, durch Zählen aller Motorereignisse, sogar bevor die Motorposition bekannt ist, die Motorluftmenge basierend auf den Motorereignissen während des Starts einzustellen. Beim Anlassen fungiert der Motor als eine Pumpe für konstanten Unterdruck, die den Einlassverteiler von Start zu Start im gleichen Maße evakuiert. Solange die Motoranlasserumdrehungen gleichmäßig sind und der Einlassverteiler gleich gedrosselt ist, kann die Motorluftmenge vorherbestimmt werden. Die von früheren Starts erfasste Motorluftmenge kann verwendet werden, um die Motorluftmengen während eines zukünftigen Starts vorherzubestimmen, solange sie für Motor-Arbeitszustände kompensiert wird. Die Kompensation wird wie in 6 beschrieben ausgeführt.
Bezugnehmend auf 4 zeigt ein Ausdruck Änderungen der Zwei-Ereignisse-Ideal-Motorluftmenge (ΔIEAA), die durch *'s gekennzeichnet sind, und durch +'s gekennzeichnete Änderung der vorhergesagten Zwei-Ereignisse-Motorluftmenge (ΔPEAA). Das Nehmen der Differenz zwischen EAA und IEAA und das anschließende auf Null zurücksetzen der ersten Ereignisse, die unter Verwendung der Motorposition vorherbestimmt werden, erzeugt ΔIEAA. ΔPEAA wird durch Berechnen der Änderung der Motorluftmenge basierend auf der Änderung der Motordrehzahl, das Verfahren dieser Erfindung verwendend erzeugt. Die ΔPEAA-Daten wurden nicht verschoben und sind aus einer Differenzgleichung berechnet, die aus einem anderen Datensatz identifiziert wurden. Es ist die enge Korrelation zwischen der durch die Erfindung entstandene Vorherbestimmung und der idealen Zwei-Ereignisse-Motorluftmengen-Änderung zu bemerken. Dies zeigt, dass es möglich ist, unter Verwendung eine Änderung der Motordrehzahl, eine genaue Vorherbestimmung für die Motorluftmenge zu erhalten, die während des Ansaugvorgangs auftreten wird, der nach dem aktuellen Abtastintervall auftritt. Also sind die Daten, die zur Erzeugung der 4 und 5 verwendet wurden, unterschiedlich zu den Daten, die zur Bestimmung der Modellkoeffizienten verwendet wurden, 3A.
Bezugnehmend auf 5 zeigt ein Ausdruck Änderungen der durch *'s gekennzeichneten Zwei-Ereignisse-Ideal-Motorluftmenge (ΔIEAA) und durch +'s gekennzeichnete, vorherbestimmte Zwei-Ereignisse-Motorluftmengen (ΔPEAA). Jedoch enthält 5 ebenfalls drei auf der Motorposition basierende Motorluftmengen-Vorherbestimmungen. Die ersten zwei auf der Motorposition basierenden Vorherbestimmungen wurden gemacht, weil keine Änderung der Geschwindigkeit festgestellt wurde, wie oben beschrieben in Bezug auf 2. Die dritte auf der Motorposition basierende Vorherbestimmung wird verwendet, weil die Motordrehzahl/Motorluftmengen-Differenzgleichung zwei Motorereignisse braucht, um dem ΔIEAA-Signal zu folgen.
Bezugnehmend auf 6 zeigt ein Flussdiagramm ein von der Steuerungsvorrichtung 12 ausgeführtes Programm, das bestimmt, wie die vorherbestimmte Motorluftmenge während des Starts berechnet wird, basierend auf einer Art des Befüllens, die zum Start eines Motors verwendet wird. Das Programm unterstützt bis zu drei verschiedene Verfahren, um die Motorluftmenge während des Starts zu berechnen. Diese Verfahren werden der Reihe nach basierend auf den aktuellen Zuständen des Motors ausgeführt. In Schritt 610 werden die Motor-Arbeitszustände ausgelesen. Die Arbeitszustände werden durch das Messen der Motorkühlmitteltemperatur (ECT), der Motorluftmengentemperatur (ACT), dem barometrischen Druck (BP) und vergleichbaren Parametern bestimmt. Diese Parameter werden verwendet, um abgeschätzte Motorluftmengen aus den Kästen 612, 622 und 630 zu kompensieren. In Schritt 612 wird eine Basismotorluftmenge unter Verwendung der bekannten, idealen Gasgesetzgleichung PV=mRT berechnet, bevor der Motor zu laufen beginnt. Die ideale Gasgleichung lautet für einen Vierzylindermotor, für Arbeitszustände kompensiert, wie folgt:
Wobei Mcyl die Motorluftmenge bzw. Zylinderluftbeladung ist, D ist der Hubraum des Motors, R ist die Gaskonstante, T ist die Motorlufttemperatur. Das Symbol η repräsentiert die empirisch erhaltene, volumetrischen Motoreffizienz, die in einer Tabelle mit Indizes von Motordrehzahl N und Last gespeichert ist. Der Verteilerdruck P_m basiert auf dem Messen eines Signals von dem Druckmessfühler 122. Die Kompensation des barometrischen Drucks ist als Funktion fnBP gespeichert und wurde empirisch ermittelt, so dass sie die Änderung in der Motorluftmenge als barometrischen Arbeitsdruck ausdrückt, der von einem nominalen barometrischen Druck abweicht. Die Wärmeübertragung zwischen dem Motor und der Motorluftmenge hat einen Einfluss auf die volumetrische Effizienz und die angesaugte Motorluftmenge. Die Tabelle fnTem ist eine empirisch ermittelte Tabelle, die x Indices von Motorkühlmitteltemperaturen (ECT) und y Indices von Motorluftmengentemperaturen (ACT) hat. Basierend auf diesen Motor-Arbeitszuständen bildet fnTem die Kompensation für die Wärmeübertragung. Dann wird diese Motorluftmenge zu Kasten 812 oder Kasten 716 weitergegeben, abhängig von dem ausgewählten Befüllverfahren. In Schritt 614 bestimmt die Steuerungsvorrichtung 12, ob der Motor läuft. Wenn der Motor läuft, fährt das Programm mit Schritt 616 fort, wenn nicht, werden keine zusätzlichen Motorluftmengen-Berechnungen durchgeführt, bis der Motor läuft. Im Schritt 616 wird das Motorluftmengen-Berechnungsverfahren basierend auf dem Motorbefüllverfahren ausgewählt.
Wenn die sequentielle, elektronische Treibstoffeinspritzung (SEFI) ausgewählt wird, fährt das Programm mit Schritt 618 fort. In Schritt 618 bestimmt die Motor-Steuerungsvorrichtung 12 die Motorposition, wobei sie die von dem Kurbelwellensensor 118 und dem Nockenwellensensor 150 bereitgestellten Signale verwendet. Sobald die Motorposition bestimmt ist, wird Treibstoff dem geschlossenen Ventil des Zylinders zugeführt, dessen Ansaughub als nächstes auftreten wird, mit Bezug auf das SEFI-Befüllen in 7A. Das SEFI-Befüllen wird für N1 Motorereignisse weitergeführt, ohne eine Aktualisierung der Änderung in der vorherbestimmten Motorluftmenge. Jedoch wird die Basismotorluftmenge bei jedem Motorereignis aktualisiert, allerdings ist die Änderung in der Motorluftmenge aufgrund einer Änderung in der Motordrehzahl Null, da dort eine minimale Motorbeschleunigung vorherrscht, bis der erste befüllte Zylinder zündet. Im Schritt 620 wird eine Motorereignisverzögerung erzeugt, da keine Änderung in der vorherbestimmten Motorluftmenge benötigt wird, wenn die Zylinder nicht zünden. Typischerweise ist N1 auf eine Anzahl von Motorereignissen kalibriert, beginnend mit dem ersten, befüllten Ansaughub, wobei N1 basierend auf der folgenden Gleichung kalibriert wird: X = 720/Anzahl der Zylinder N1 Ereignisse = ((720–360)/X) – 2
Nachdem N1-Ereignisse aufgetreten sind, fährt das Programm mit Schritt 622 fort, an dem die Änderung der Motorluftmenge aus dem Speicher abgerufen wird. Die vorherbestimmten Änderungen der Motorluftmenge für die nächsten drei Motorereignisse werden in einer Tabelle gespeichert (Delta Mcyl). (Es ist zu bemerken, dass die verwendete Anzahl basierend auf Faktoren wie etwa der Anzahl der Zylinder und der Anzahl der vorherigen Ereignisvorherbestimmung bestimmt wird. Und hier ist drei als Beispielwert für einen V6-Motor ausgewählt.) Die Tabelle hat x Dimensionseinheiten von Motorkühlmitteltemperaturen (ECT) und y Dimensionseinheiten von Motorereignissen (k). Der gespeicherte Wert wird dann basierend auf den Werten der gemessenen Parameter in Schritt 610 modifiziert. Die im Speicher gespeicherten Werte sind empirisch an nominalen Motor-Arbeitszuständen ermittelt. Wenn die Zustände von den nominalen abweichen, führt die Steuerung die folgende Kompensation durch: ΔPEAA = Delta_mcyl(ECT, k) · fnBP(BP) · fnTem(ECT, ACT)
Die in Schritt 612 berechnete Basismotorluftmenge wird durch die Änderung der Motorluftmenge modifiziert, um die Motorluftmenge für die nächsten drei Motorereignisse wie folgt zu bestimmen: Motorluftmenge = Basismotorluftmenge – Änderung der vorherbestimmten Motorluftmengeoder EAA = BEAA – ΔPEAA
Diese drei vorherbestimmten Motorluftmengen können als von der Motorposition abhängig betrachtet werden, da sie jederzeit zwei Motorereignisse vor dem Leistungshub des ersten befüllten Zylinders beginnen. Die Änderung in der vorherbestimmten Motorluftmenge wird an der unteren PIP-Flanke berechnet, um die Wahrnehmung einer Motorbeschleunigung sicher zu stellen. Während des Starts werden die Motorluftmengen in dem Speicher gespeichert, den Start als repräsentativ bereitstellend. Mit anderen Worten werden Start-Motorluftmengen gespeichert, wenn der Motorstart zumindest eine der folgenden Attribute erzeugt: die erwartete Motorbeschleunigung, die erwartete Luft/Treibstoff-Reaktion oder die erwarteten Emissionen. Die Steuerungsvorrichtung 12 kann damit an die Motorabnutzung bzw. an Herstellungsvariationen durch Verwenden der gespeicherten Motorluftmengen anpassen und dadurch die Motorluftmenge auf vergangene Starts basieren lassen. Das Programm fährt dann mit Schritt 626 fort.
Wenn in Schritt 616 ein Big-Bang (gleichzeitige Zündung aller Injektoren)-Befüllen identifiziert wird, wird Treibstoff dem ersten, angezeigten Motorereignis zugeführt, dargestellt in 8, und nur die Basismotorluftmenge wird basierend auf der idealen Gasgleichung für N2 Motorereignisse aktualisiert, wobei N2 wie folgt berechnet wird: N2 = Anzahl der Zylinder – 2
Die Verzögerung wird bei dem Big-Bang-Befüllen verwendet, weil alle Zylinder befüllt wurden und es keinen Sinn hat, die Motorluftmenge zu aktualisieren, bis die nächste Treibstoffzuführung vorgesehen ist. Das Programm fährt mit Schritt 626 fort.
In Schritt 626 ermittelt die Motor-Steuerungsvorrichtung 12, ob der Motor wie erwartet beschleunigt hat. Wenn die erwartete Motorbeschleunigung nicht detektiert wurde, kehrt die Motorluftmengen-Berechnung zu den Basismotorluftmengen-Berechnung zurück. Wenn die erwartete Motorbeschleunigung detektiert wurde, fährt das Programm mit Schritt 630 fort. In Schritt 630 wird die Änderung der Motordrehzahl verwendet, um die Änderung in der Motorluftmenge zu berechnen, wie in 9 gezeigt. Die Schritte in 9 werden ausgeführt, bis eine spezifische Anzahl von Motorereignissen aufgetreten ist oder die Änderung der Motordrehzahl unter einen vorbestimmten Grenzwert fällt. Danach fährt das Programm mit dem Schritt 632 fort, bei dem die Motorluftmengen-Berechnung zu einem anderen Berechnungsverfahren hin gewechselt wird.
Bezugnehmend auf 7A zeigt ein Flussdiagramm ein Programm, das von der Steuerungsvorrichtung 12 ausgeführt wird, um das Befüllen basierend auf einer sequenziellen Strategie zu steuern. In Schritt 710 werden die Motor-Arbeitszustände gelesen. Die Arbeitszustände werden durch Messen der Motorkühlmitteltemperatur und vergleichbarer Parameter bestimmt. Diese Parameter werden verwendet, um die Motortreibstoffmengen-Annäherung in Kasten 718 zu kompensieren. In Schritt 712 entscheidet das Programm, ob die Luft- und Treibstoff-Zuführung synchronisiert wird, Schritt 714, oder ob es fortfährt und die Motorluftmenge in Schritt 716 abfragt. Wenn die Luft und der Treibstoff nicht synchronisiert wurden, richtet die Steuerungsvorrichtung 12 die Zwei-Ereignisse-Vorherbestimmte-Motorluftmenge zu dem nächsten Zylinder mit Ansaughub aus. In Schritt 716 wird die Zwei-Ereignisse-Motorluftmenge aus den Schritten 612, 622 oder 630 abgerufen, abhängig von der Ausführung des Programms in 6. In Schritt 718 wird das geforderte Lambda aus den vorgegebenen, in einer Tabelle gespeicherten Werten abgefragt. Die Tabelle hat x Dimensionseinheiten von Motorkühlmitteltemperaturen (ECT) und y Dimensionseinheiten der Zeit seit dem Start. Lambda wird wie folgt berechnet:
In Schritt 720 wird die Treibstoffmenge basierend auf der Motorluftmenge von Schritt 716 berechnet und der Lambda-Wert wird in Schritt 718 abgefragt. Die Treibstoffmenge wird wie folgt berechnet:
In Schritt 722 wird die Injektor-Pulsweite berechnet, wobei eine Funktion verwendet wird, deren Eingang die geforderte Treibstoffmenge ist und deren Ausgang die Injektor-Pulsweite ist. In Schritt 724 werden die Injektoren für die in Schritt 722 bestimmte Dauer aktiviert. Dieser Prozess tritt für jeden Einspritzvorgang auf, wobei spezifische Zylinderluftmengen verwendet werden und spezifische Zylinderbefüllungen erzeugt werden.
Bezugnehmend auf 7B zeigt eine Tabelle Beispiele von vorherbestimmten Motorluftmengen, die während eines SEFI-Startes ermittelt wurden. Beginnend auf der linken Seite, enthält die erste Spalte die Nummer des Befüll-Zylinder-Ansaugereignisses. Die zweite Spalte identifiziert das Verfahren, das zur Berechnung der Änderung der Motorluftmenge verwendet wird, IGL steht für ideales Gasgesetz, PP steht für Motorpositions-Basierende-Vorherbestimmung und DN steht für Delta-Motordrehzahl (N). Die Steuerungsvorrichtung 12 wählt die Motorluftmengen-Berechnung basierend auf der Motorposition und der Beschleunigung aus. Die Spalte 3 ist die berechnete Veränderung der vorherbestimmten Motorluftmenge basierend auf der folgenden, identifizierten Differenzgleichung (1): y(k + 1) + A0y(k) = B1x(k + 1) + B0x(k)oder y(k) = –A0y(k – 1) + B1x(k) + B0x(k – 1)
Wobei k die Abtastanzahl anzeigt, die A's und B's skalare Koeffizienten sind, y(k+1) die vorherbestimmte Motorluftmenge repräsentiert, y(k) die vorherige Motorluftmenge repräsentiert, x(k+1) die aktuellen Änderungen der Motordrehzahl repräsentiert und x(k) die vorherige Motordrehzahl repräsentiert. Die Spalte 4 enthält die Änderungen in der vorherbestimmten Motorluftmenge basierend auf der oben erwähnten Differenzgleichung. Diese Vorherbestimmung wird durch die Steuerungsvorrichtung 12 ausgewählt, wenn eine vorgegebene Anzahl von Motorereignissen aufgetreten ist oder wenn eine minimale Änderung der Motordrehzahl detektiert wurde. Die Spalte 5 enthält die vorherige Änderung der Motorluftmenge multipliziert mit dem Faktor A₀. Die Identifikation der Parameter A₀, B₁ und B₀ wird in der Beschreibung der 9 detailliert. Die Spalte 6 enthält die vorherige Änderung der vorherbestimmten Motorluftmenge. Spalte 7 enthält die aktuelle Änderung der Motordrehzahl multipliziert mit dem Faktor B₁. Sie Spalte 8 enthält die vorherige Änderung der Motordrehzahl. Die Spalte 9 enthält die vorherige Änderung der Motordrehzahl multipliziert mit dem Faktor B₀. Die Spalte 10 enthält die vorherige Änderung der Motordrehzahl.
Bezugnehmend auf 8 zeigt ein Flussdiagramm ein Programm, das von der Steuerungsvorrichtung 12 ausgeführt wird, um ein Big-Bang-Befüllen zu bilden. In Schritt 810 werden die Motor-Arbeitszustände ausgelesen. Die Arbeitszustände werden durch Messen der Motorkühlmitteltemperatur und vergleichbarer Parameter bestimmt. Diese Parameter werden verwendet, um die Motortreibstoffmengen-Annäherung in Kasten 814 zu kompensieren. In Schritt 812 wird die Motorluftmenge von der in Schritt 612 gemachten Berechnung abgefragt. In Schritt 814 wird das geforderte Lambda erfasst, wobei das gleiche in Schritt 718 verwendete Verfahren angewendet wird. In Schritt 816 bestimmt das Programm, ob der Motor sich dreht, wenn dem so ist, zünden alle Injektoren simultan in Schritt 818, wobei das erste Motorereignis detektiert wird. Wenn der Motor sich nicht dreht, wird kein Treibstoff zugeführt und das Programm wartet, bis eine Rotation detektiert wird. In Schritt 820 bestimmt die Motorsteuerungsvorrichtung 12 die Motorposition unter Verwendung der durch den Kurbelwellensensor 118 und den Nockenwellensensor 150 bereitgestellten Signale. Sobald die Motorposition bestimmt ist, werden die vorherbestimmte Motorluftmenge und die Treibstoffzuführung angepasst. Das Big-Bang-Befüllen stellt Treibstoff für zwei Motorumdrehungen bereit, was der Steuerungsvorrichtung 12 erlaubt, N3 Motorereignisse in Schritt 822 zu warten, vor dem Beginnen des SEFI-Befüllens in Schritt 824. Es ist zu bemerken, dass N3 die Anzahl der Zylinder im Motor ist.
Bezugnehmend auf 9 zeigt ein Flussdiagramm ein Programm, das von der Steuerungsvorrichtung 12 ausgeführt wird, um eine Änderung in der Motorluftmenge aus einer Änderung der Motordrehzahl zu berechnen. Im Kasten 910 wird eine Änderung der Motordrehzahl berechnet. Die Motordrehzahl-Änderungen können auf einer Vielzahl von Wegen unter Verwendung von einer Vielzahl von Sensoren bestimmt werden. Ein Verfahren zur Berechnung einer Änderung der Motordrehzahl könnte die Berechnung der Motordrehzahl an zwei eindeutigen Motorereignissen und anschließender Subtraktion der vorherigen Messung von der aktuellen Messung sein. Ein anderes Verfahren könnte die Änderung der Motorposition dividiert durch die Änderung der Zeit verwenden. Die Sensoren, die zum Anzeigen der Motordrehzahl verwendet werden, können Hall-Effekt-Vorrichtungen, variable Widerstände, Tachometer und optische Vorrichtungen umfassen. In Schritt 912 wird die Änderung der Motordrehzahl aus Schritt 910 durch eine Übertragungsfunktion oder eine Differenzgleichung verarbeitet, die die folgende Form hat:
Die Gleichung der ersten Ordnung wurde ausgewählt, weil sie eine gute Annäherung an ΔIEAA während einer Änderung der Motordrehzahl bildet, ohne Rechenzeit zu opfern, die durch Gleichungen höherer Ordnung anfällt. Jedoch können auch verschiedene andere Verfahren verwendet werden, wie unten beschrieben. Die Koeffizienten A₀, B₁ und B₀ werden aus Daten bestimmt, die während eines Starts oder eines anderen Zustands, bei dem eine starke Änderung der Motordrehzahl auftritt, erlangt wurden. Um die Koeffizienten zu bestimmen, werden die Änderung der Motordrehzahl und die Änderung der Motorluftmenge aufgezeichnet. Dann wird die Änderung in der Motorluftmenge um zwei Motorereignisse in die Zukunft verschoben. Dann werden die ersten drei signifikanten Werte der Änderung der Motorluftmenge auf Null gesetzt, um ein kausales System zu erzeugen. Mit anderen Worten wird eine Änderung der Motordrehzahl verwendet, um eine Änderung der Motorluftmenge vorherzubestimmen. Daher muss eine Änderung der Motordrehzahl vor einer Änderung der Motorluftmenge auftreten. Die Koeffizienten A₀, B₁ und B₀ werden dann berechnet, wobei eine Fehlerquadratmethode zwischen der Änderung der Motordrehzahl und der Änderung der Motorluftmenge verwendet wird. Die folgenden Formeln werden verwendet, um die Koeffizienten zu berechen:
Die von einem V6-Motor-Start erlangten Daten haben die folgenden Koeffizienten erzeugt, als sie verarbeitet wurden, unter Verwendung der vorher erwähnten Fehlerquadratmethode:
Die Koeffizienten A₀, B₁ und B₀ werden in den Speicher der Steuerungsvorrichtung 12 in Tabellenform gespeichert. Jeder Koeffizient wird in einer eigenen Tabelle gespeichert, wobei die Motorkühlmitteltemperatur (ECT) der x-Index des Feldes ist und der barometrische Druck (BP) der y-Index ist. Mit anderen Worten werden die drei Koeffizienten aus drei Tabellen ausgelesen und die Tabellenwerte sind empirisch bei unterschiedlichen Motorkühlmitteltemperaturen und barometrischen Drücken ermittelt worden. Zusätzliche Tabellen werden hinzugefügt, wenn das Verfahren während transienter Motorlaufzuständen angewendet wird. Die Koeffizienten können basierend auf den Motor-Arbeitszuständen, die in Schritt 610 ausgelesen wurden, modifiziert werden. Nach einem Start oder einem transienten Zustand kann die Steuerungsvorrichtung 12 erhaltene Daten verarbeiten, wobei sie den gleichen Ablauf wie oben beschrieben zur Modifikation der Koeffizienten A₀, B₁ und B₀ verwendet. Der nächste Start oder der nächste transiente Zustand mit ähnlichen Motor-Arbeitszuständen wird dann die modifizierten Koeffizienten verwenden. Die Koeffizienten werden dann in Gleichung (1) verwendet, um eine vorherbestimmte Änderung der Motorluftmenge basierend auf einer Änderung der Motordrehzahl in Schritt 914 zu erzeugen. Die Änderung der Motorluftmenge wird dann mit der Basismotorluftmenge verwendet, um eine Motorluftmenge basierend auf der folgenden Gleichung zu erzeugen: Motorluftmenge = Basismotorluftmenge – Änderung in der vorherbestimmten Motorluftmengeoder EAA = BEAA–ΔPEAA
Die Basismotorluftmenge wird in Schritt 612 berechnet oder kann durch Verwenden eines anderen Verfahrens durch ein anderes Programm in der Steuerungsvorrichtung 12 berechnet werden, abhängig davon, wie die Vorherbestimmung verwendet wird. Zusätzliche Differenzgleichungs-Identifikationsverfahren sind ebenfalls vorstellbar.
Bezugnehmend auf 10 zeigt ein Flussdiagramm ein Programm, das von der Steuerungsvorrichtung 12 ausgeführt wird, um eine Motorluftmenge während einer transienten Motordrehzahl vorherzubestimmen. Das Programm beginnt, nachdem eine Änderung der Motordrehzahl erfasst wurde. Dann wird in Schritt 1002 die Entscheidung gefällt, ob das Programm weitergeführt oder beendet wird. Wenn der absolute Wert der Änderung der Motordrehzahl N_LOW_LIM nicht übersteigt, wird das Programm über den Schritt 1004 beendet. Wenn die Änderung der Motordrehzahl N_LOW_LIM übersteigt, dann fährt das Programm mit Schritt 1006 fort. Die Motorbeschleunigung oder Abbremsung wird in Schritt 1006 bestimmt. Wenn der Motor beschleunigt wird, wird die Änderung der Motordrehzahl durch die Differenzgleichung (1) in Schritt 1010 verarbeitet, deren Ergebnis eine Änderung der Motorluftmenge ist, 9. Jedoch können die Differenzgleichungs-Koeffizienten unterschiedlich zu den Verwendeten sein, wenn das Programm den Schritt 630 aufruft. Wenn der Motor abgebremst wird, wird die Änderung der Motordrehzahl in der Differenzgleichung (1) in Schritt 1008 verarbeitet, allerdings können wiederum andere Koeffizienten basierend auf der Abbremsung verwendet werden. Die Motorluftmenge wird dann in Schritt 914 berechnet, basierend auf dem Koeffizienten der Schritte 1008 und 1010. Daraufhin beendet das Programm und geht zurück zu dem Aufrufprogramm.
Wie es von Fachleuten anerkannt sein wird, können die in den 6, 7A, 8, 9 und 10 eine oder mehrere von einer Anzahl von Ausführungsstrategien repräsentieren, wie etwa ereignisgesteuerte, interruptgesteuerte, Multitasking-, mehrgängige und dergleichen. Sodass die verschiedenen Schritte und Funktionen, die illustriert wurden, in der dargestellten Abfolge, parallel oder in einer nicht genannten Art und Weise ausgeführt werden können. Ebenso ist diese Ablaufreihenfolge nicht notwendigerweise erforderlich, um die Gegenstände, die Merkmale und Vorteile der Erfindung zu erhalten, aber sie dient der Einfachheit der Darstellung und Beschreibung. Obwohl nicht explizit dargestellt, wird ein Fachmann erkennen, dass ein oder mehrere der illustrierten Schritte oder Funktionen wiederholt durchgeführt werden können, in Abhängigkeit von der spezielle Strategie, die verwendet wird.
Dies beendet die Beschreibung der Erfindung. Das Lesen durch einen Fachmann kann viele Abänderungen und Modifikationen im Geist hervorrufen, ohne sich von der Idee und dem Umfang der Erfindung zu entfernen. Zum Beispiel können I3, I4, I5, V6, V8, V10 und V12 Motoren, die mit Diesel, Erdgas, Benzin oder anderen Treibstoffkonfigurationen arbeiten, diese Erfindung zum Vorteil verwenden. Dementsprechend ist es beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die folgenden Ansprüche definiert wird.

Claims

Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors, wobei die Motorluftmenge basierend auf wenigstens der Motordrehzahländerung berechnet wird und zumindest während des Motorstarts der dem Motor zugeführte Treibstoff basierend auf der Motorluftmengen-Berechnung eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Motorluftmengen-Berechnung ferner auf der Umgebungslufttemperatur, der Motortemperatur und dem barometrischen Druck basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Motordrehzahländerung durch Dividieren der Änderung der Motordrehzahl durch die Änderung der Zeit bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Motorluftmengen-Berechnung ferner auf einer Differenzgleichung basiert, welche eine Beziehung der Änderung der Motordrehzahl zur Änderung der Motorluftmenge herstellt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Änderung der Motordrehzahl aus einer aktuellen und einer vorhergehenden Motorgeschwindigkeitsmessung bestimmt wird, die jeweils bei einem aktuellen bzw. einem vorhergehenden Motorereignis vorgenommen wurden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Motorstart als das Intervall definiert wird, in dem der Motor durch die von dem Anlassermotor zugeführte Kraft rotiert, bis der Motor durch seine eigene Kraft in einem stabilen Leerlauf rotiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Motorluftmengen-Berechnung ferner auf Daten von wenigstens einem vergangenen Start basiert.
Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors während des Starts, wobei die Motordrehzahl aus dem Stand heraus erhöht wird, nach dem Erhöhen die Zylinderposition basierend auf wenigstens einem Sensor bestimmt wird, nach dem Bestimmen der Zylinderposition mit sequenzieller Treibstoffeinspritzung basierend auf wenigstens einer Zylinderluftmenge begonnen wird, welche Luftmenge für jeden Zylinder basierend auf zumindest einer Anzahl von Einspritzungsereignissen nach dem ersten Einspritzungsereignis berechnet wird, und nach der Anzahl von Einspritzungsereignissen eine Motorluftmenge basierend auf zumindest der Änderung der Motordrehzahl während des Starts berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Luftmenge ferner basierend auf der Umgebungslufttemperatur, der Motortemperatur und dem barometrischen Druck berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Sensor eine Variabler-Widerstand-, Hall-Effekt-, Optischer-Sensor- oder Tachometer-Vorrichtung ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Motorluftmengen-Berechnung ferner auf Daten von zumindest einem vergangenen Start basiert.
Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors, wobei eine Motorluftmenge basierend auf zumindest der Motordrehzahländerung berechnet wird und der Treibstoff, der dem Motor zugeführt wird, zumindest während eines transienten Zustands basierend auf der Motorluftmengen-Berechnung eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der transiente Zustand ein Getriebeschalten ist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der transiente Zustand ein Drehmomentwandler-Verriegeln oder -Entriegeln ist.
System zum Steuern eines Verbrennungsmotors, mit: einem Sensor zum Bereitstellen eines Signals, das die Motordrehzahl anzeigt, und einer Steuervorrichtung zum Berechnen der Änderung der Motordrehzahl basierend auf dem Sensorsignal, zum Berechnen einer Motorluftmenge basierend auf der Änderung der Motordrehzahl und zum Einstellen des dem Motor zugeführten Treibstoffs zumindest während des Motorstarts basierend auf der Motorluftmenge.
Computerlesbares Speichermedium mit gespeicherten Daten, die Anweisungen repräsentieren, die von einem Computer ausführbar sind, um einen Verbrennungsmotor zu steuern, wobei das Speichermedium aufweist: Anweisungen zum Berechnen einer Motorluftmenge basierend auf zumindest der Motordrehzahländerung und Anweisungen zum Einstellen des dem Motor zugeführten Treibstoffs zumindest während des Motorstarts basierend auf der Motorluftmengen-Berechnung.