DE102004047099B3 - Determination method e.g. for amount of fresh air of combustion engine, involves having fresh air with exhaust gas of combustion engine led back over recycled exhaust gases and mixed - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestimmung der Frischluftmasse im Ansaugkanal eines Verbrennungsmotors.The The invention relates to a method for determining the fresh air mass in the intake duct of an internal combustion engine.
Für eine optimale Steuerung eines Verbrennungsmotors mit Abgasrückführung ist die genaue Kenntnis der Frischluftmasse im Ansaugtrakt von Bedeutung. In der Regel wird die Frischluftmasse mittels eines Heißfilmluftmassenmessers ermittelt. Nachteilig ist hierbei, dass der Heißfilmluftmassenmesser meist starke Exemplar- und Laufzeitstreuungen aufweist und zudem neben den Anschaffungskosten auch beträchtliche Gewährleistungskosten verursacht.For an optimal Control of an internal combustion engine with exhaust gas recirculation is the exact knowledge the fresh air mass in the intake of importance. Usually will the fresh air mass determined by means of a Heißfileinuftmassenmessers. The disadvantage here is that the Heißfileinuftmassenmesser usually has strong copies and maturity distributions and also beside The purchase costs also considerable warranty costs caused.
Aus
der
Weiter
ist aus der
Aus
der
Zum
weiteren technischen Umfeld wird noch auf die
Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zur Bestimmung der Frischluftmasse im Ansaugkanal eines Verbrennungsmotors ohne Verwendung eines Heißfilmluftmassenmessers anzugeben, welches auch im dynamischen Betrieb des Verbrennungsmotors eine optimale Bestimmung der Frischluftmasse ermöglicht.task The invention is a method for determining the fresh air mass in the intake passage of an internal combustion engine without using a Heißfileinuftmassenmessers specify, which also in the dynamic operation of the internal combustion engine optimal determination of the fresh air mass allows.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind die Gegenstände der abhängigen Ansprüche.These Task is achieved by a method according to claim 1 solved. Advantageous developments are the objects the dependent Claims.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung der Frischluftmasse im Ansaugkanal eines Verbrennungsmotors, vorzugsweise eines Dieselmotors, wobei Frischluft mit dem über eine Abgasrückführung zurückgeführten Abgas des Verbrennungsmotors gemischt und die daraus resultierende Gesamtluftmasse mindestens einem Zylinder des Verbrennungsmotors zugeführt wird, wird zur Bestimmung der Frischluftmasse die von verschiedenen Betriebsparametern des Verbrennungsmotors abhängige Gesamtluftmasse am Einlass des zugeführten Abgases im Ansaugkanal ermittelt und anschließend die Frischluftmasse durch Multiplikation der ermittelten Gesamtluftmasse mit einem in einem jeweils augenblicklichen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors ermittelten Verhältnis aus Frischluftmasse und Gesamtluftmasse im Betriebspunkt bestimmt.at the method according to the invention for determining the fresh air mass in the intake passage of an internal combustion engine, Preferably, a diesel engine, with fresh air with the over a Exhaust gas recirculation recirculated exhaust gas the internal combustion engine mixed and the resulting total air mass at least a cylinder of the internal combustion engine is supplied, is for the determination the fresh air mass of various operating parameters of Internal combustion engine dependent Total mass of air at the inlet of the supplied exhaust gas in the intake passage determined and then the fresh air mass by multiplying the determined total air mass with one in each instantaneous operating point of the internal combustion engine determined ratio determined from fresh air mass and total air mass at the operating point.
Die Gesamtluftmasse ergibt sich aus der dem Verbrennungsmotor zugeführten Frischluftmasse und dem durch die Abgasrückführung zugeführten Abgas und kann unter Verwendung verschiedener Betriebsparameter, wie bspw. der Drehzahl des Verbrennungsmotors, der Temperatur und dem Druck in einem Luftsammler mittels bekannter mathematischer Modelle und gegebenenfalls weiterer dynamischer Korrekturen berechnet werden. Die Gesamtluftmasse lässt sich bspw. in guter Näherung durch das p, T, n, – beziehungsweise Füllmodell und einen additiven Dynamikfaktor bestimmen.The total air mass results from the fresh air mass supplied to the internal combustion engine and the exhaust gas supplied by the exhaust gas recirculation and can be determined using various operating parameters, such as the engine speed, the temperature and the pressure in an air dam ler be calculated using known mathematical models and, where appropriate, further dynamic corrections. The total air mass can be determined, for example, to a good approximation by the p, T, n, or filling model and an additive dynamic factor.
Durch die Multiplikation der ermittelten Gesamtluftmasse mit dem im aktuellen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors vorliegenden Frischluftmassen-Gesamtluftmassen-Verhältnis ergibt sich daraus die Frischluftmasse im aktuellen Betriebspunkt. Das Verfahren bietet den Vorteil, dass die Frischluftmasse auch beim dynamischen Betrieb des Verbrennungsmotors für jeden Betriebspunkt eindeutig bestimmt werden kann.By the multiplication of the determined total air mass with that in the current one Operating point of the internal combustion engine present fresh air mass-total air mass ratio results the fresh air mass at the current operating point. The Process has the advantage that the fresh air mass even in dynamic Operation of the internal combustion engine for each operating point can be uniquely determined.
Das im augenblicklichen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors vorliegende Verhältnis aus Frischluftmasse und Gesamtluftmasse kann vorteilhafterweise in einem Kennfeld in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsparametern des Verbrennungsmotors, zum Beispiel von der Drehzahl oder dem Regeldruck des Verbrennungsmotors, abgelegt sein. Als Betriebsparameter eignen sich in besonders vorteilhafter Weise die in den Zylinder einströmende Kraftstoff-Einspritzmenge und die Stellung des das Abgas zurückführenden Abgasrückführungsventils. Somit kann das im jeweils augenblicklichen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors vorliegende Verhältnis aus Frischluftmasse und Gesamtluftmasse vorteilhafterweise in einem Kennfeld in Abhängigkeit von der in den Zylinder einströmenden Kraftstoff-Einspritzmenge und der Stellung des das Abgas zurückführenden Abgasrückführungsventils abgelegt sein. Dieses Kennfeld kann mittels Messungen beim Automobilhersteller festgelegt werden.The Present in the current operating point of the internal combustion engine relationship From fresh air mass and total air mass can advantageously in a map depending on of various operating parameters of the internal combustion engine, for Example of the speed or the control pressure of the internal combustion engine, be filed. As operating parameters are particularly advantageous Way the inflowing into the cylinder Fuel injection quantity and the position of the exhaust gas recirculating Exhaust gas recirculation valve. Thus, this can be done at the instantaneous operating point of the internal combustion engine present ratio from fresh air mass and total air mass advantageously in one Characteristic map in dependence from the inflowing into the cylinder Fuel injection quantity and the position of the exhaust gas recirculating Exhaust gas recirculation valve be filed. This map can be measured by the car manufacturer be determined.
Um
möglicherweise
auftretende Systemveränderungen
und Injektorfehler berücksichtigen
zu können, wird
das im Steuergerät
abgelegte Kennfeld vorteilhafterweise während des Betriebs des Verbrennungsmotors dynamisch
angepasst. Diese dynamische Anpassung beziehungsweise Adaption des
Kennfelds ist bei Stationärzuständen des
Verbrennungsmotors möglich,
da in den Stationärzuständen die
Frischluftmasse über
die Beziehung
Das im Abgas herrschende Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird vorteilhafterweise mittels eines λ-Sensors im Abgaskanal gemessen.The In the exhaust gas prevailing air-fuel ratio is advantageously by means of a λ-sensor measured in the exhaust duct.
Durch das angepasste Kennfeld bzw. das an den aktuellen Betriebspunkt angepasste Frischluftmassen-Gesamtluftmassen-Verhältnis kann bei der Multiplikation des adaptierten Verhältnisses mit der berechneten Gesamtluftmasse die Frischluftmasse über den gesamten Betriebsbereich und die gesamte Laufzeit des Verbrennungsmotors eindeutig bestimmt werden.By the adapted map or the current operating point adapted fresh air mass-total air mass ratio can in the multiplication of the adapted ratio with the calculated one Total air mass the fresh air mass over the entire operating range and the entire duration of the internal combustion engine uniquely determined become.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine Ausführungsform zur Bestimmung der Frischluftmasse gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren.in the The invention will be explained in more detail with reference to a drawing. there the sole figure shows an embodiment for determining the Fresh air mass according to the method of the invention.
In
einem Berechnungsblock
- n
- die Drehzahl des Verbrennungsmotors,
- p
- L der Druck im Luftsammler,
- T
- L die Temperatur im Luftsammler,
- V
- Mot das Hubvolumen des Zylinders,
- R
- die spezifische Gaskostante für Luft und
- ηVol
- der vol. Wirkungskrad ist.
- n
- the speed of the internal combustion engine,
- p
- L is the pressure in the air collector,
- T
- L is the temperature in the air collector,
- V
- Mot the stroke volume of the cylinder,
- R
- the specific gas constant for air and
- η Vol
- the vol. Wirkungskrad is.
Der
Druck pL, die Temperatur TL und
die Drehzahl n des Verbrennungsmotors werden mittels Sensoren erfasst
und liegen als Betriebsparameter am Eingang des Berechnungsblocks
Die
im Berechnungsblock
Diese dynamische Korrektur ist notwendig, da das oben beschriebene p, T, n- bzw. Füllmodell einen zeitlich späteren Wert der Gesamtluftmasse WG' liefert, als er tatsächlich beim Einlass des durch die Abgasrückführung zurückgeführten Abgases vorliegt. Der Dynamikanhebungsanteil D wird beim Automobilhersteller durch Messungen abgestimmt.This dynamic correction is necessary because the p, T, n or filling model described above provides a value of the total air mass W G 'which is later in time than it actually is at the inlet of the exhaust gas recirculated through the exhaust gas recirculation. The dynamic increase portion D is tuned by the car manufacturer by measurements.
Der
so ermittelte Wert der Gesamtluftmasse WG wird
in einer Multiplikationseinheit
Das
Verhältnis
bzw. der dem Verhältnis
entsprechende Faktor aBP ist in einem Kennfeld
Bei
Stationärzuständen des
Verbrennungsmotors kann in einer Adaptionseinheit
- q
- inj die in den Zylinder einströmende Kraftstoff-Einspritzmenge und
- λAG
- das mittels einer λ-Sonde im Abgaskanal gemessene Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist.
- q
- inj the fuel injection quantity flowing into the cylinder and
- λ AG
- is the measured by means of a λ-probe in the exhaust duct air-fuel ratio.
Durch
das angepasste Kennfeld
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2004
- 2004-09-29 DE DE200410047099 patent/DE102004047099B3/en not_active Expired - Fee Related
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