Die
Erfindung geht von einem Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
und von einer Brennkraftmaschine nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.The
The invention relates to a method for operating an internal combustion engine
and of an internal combustion engine according to the preamble of the independent claims.
Es
sind bereits Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit
einer Luftzufuhr zu einem Brennraum der Brennkraftmaschine bekannt, wobei
ein Luftmassenstrom in der Luftzufuhr durch mindestens eine Beeinflussungseinheit
beeinflusst wird. Entsprechend sind bereits Brennkraftmaschinen
mit einer Luftzufuhr zu einem Brennraum der Brennkraftmaschine und
mit mindestens einer Beeinflussungseinheit zur Beeinflussung eines
Luftmassenstroms in der Luftzufuhr bekannt. Dabei können eine
oder mehrere solcher Beeinflussungseinheiten vorgesehen sein. Als
Beeinflussungseinheit ist beispielsweise die Verwendung einer Drosselklappe,
eines Verdichters oder einer Einmündung bzw. einer Einleitstelle
einer Abgasrückführleitung
in die Luftzufuhr bekannt.It
are already methods for operating an internal combustion engine with
an air supply to a combustion chamber of the internal combustion engine, wherein
an air mass flow in the air supply by at least one influencing unit
being affected. Accordingly, internal combustion engines are already
with an air supply to a combustion chamber of the internal combustion engine and
with at least one influencing unit for influencing a
Air mass flow in the air supply known. This can be a
or more such influencing units may be provided. When
Influencing unit is for example the use of a throttle valve,
a compressor or a junction or a discharge point
an exhaust gas recirculation line
known in the air.
Aus
den Druckschriften DE
696 21 793 T2 und EP
1 113 161 A1 ist es im Falle eines Verbrennungsmotors mit
Abgasrückführung bekannt,
stromab der Einleitstelle der Abgasrückführleitung in die Luftzufuhr
einen Sauerstoffsensor anzuordnen, der die Sauerstoffkonzentration
stromab der Einleitstelle in der Luftzufuhr misst.From the pamphlets DE 696 21 793 T2 and EP 1 113 161 A1 In the case of an internal combustion engine with exhaust gas recirculation, it is known to arrange an oxygen sensor downstream of the point of introduction of the exhaust gas recirculation line into the air supply, which measures the oxygen concentration downstream of the point of introduction into the air supply.
Besonders
im Falle eines Verbrennungsmotors bzw. einer Brennkraftmaschine
mit Abgasrückführung ist
die genaue Kenntnis der Zylinderfüllung bestehend aus Frischluft
und Abgas ein entscheidender Faktor zur Erreichung möglichst
geringer Schadstoffemissio nen. Im Zuge der Verwendung neuer Brennverfahren,
wie z. B. einer teilhomogenen Verbrennung, steigt die Sensitivität der Motoren
gegenüber
von Zylinderfüllungsabweichungen
weiter an. Außer
den unerwünschten
Schadstoffemissionen werden dabei auch das Motorengeräusch und
die Drehmomentenabgabe der Brennkraftmaschine stark durch die Zylinderfüllung beeinflusst.
Zum Einstellen einer gewünschten
Zylinderfüllung
werden bislang Hilfsgrößen gemessen,
wie z. B. der Frischluftmassenstrom stromauf eines Verdichters in
der Luftzufuhr, ein Ladedruck stromab eines solchen Verdichters
oder eine Ladelufttemperatur. Aufgrund von Systemtoleranzen, wie
sie sich beispielsweise aufgrund der Streuung des Luftaufwandes
eines Verbrennungsmotors ergeben, wird aber auch für den Fall, dass
die genannten Hilfsgrößen eingeregelt
sind, die sich einstellende Zylinderfüllung noch immer variieren,
d. h. vom gewünschten
Wert abweichen.Especially
in the case of an internal combustion engine or an internal combustion engine
with exhaust gas recirculation is
the exact knowledge of the cylinder filling consisting of fresh air
and exhaust gas is a crucial factor in achieving it as possible
low pollutant emissions. In the course of using new combustion processes,
such as As a partially homogeneous combustion, the sensitivity of the engine increases
across from
of cylinder filling deviations
continue on. Except
the unwanted
Pollutant emissions are also the engine noise and
the torque output of the internal combustion engine greatly influenced by the cylinder filling.
To set a desired
cylinder filling
so far auxiliary quantities are measured,
such as B. the fresh air mass flow upstream of a compressor in
the air supply, a boost pressure downstream of such a compressor
or a charge air temperature. Due to system tolerances, such as
For example, due to the dispersion of air consumption
an internal combustion engine, but also in the event that
adjusted the above auxiliary sizes
are still adjusting cylinder filling,
d. H. of the desired
Value deviate.
Vorteile der
ErfindungAdvantages of
invention
Das
erfindungsgemäße Verfahren
zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine
mit den Merkmalen der unabhängigen
Ansprüche
haben demgegenüber
den Vorteil, dass der Luftmassenstrom an einer Stelle in der Luftzufuhr
stromab der letzten in Strömungsrichtung
der zugeführten
Luft angeordneten Beeinflussungseinheit gemessen wird. Auf diese
Weise wird derjenige Luftmassenstrom gemessen, der auch ohne weitere
Beeinflussung dem Brennraum der Brennkraftmaschine zugeführt wird.
Ein aus einem solchermaßen
gemessenen Luftmassenstrom abgeleiteter Wert für die Zylinderfüllung kommt
der tatsächlichen
Zylinderfüllung
erheblich näher
als ein aus den genannten Hilfsgrößen abgeleiteter Wert für die Zylinderfüllung. Wird
deshalb ein aus dem stromab der letzten in Strömungsrichtung der zugeführten Luft
angeordneten Beeinflussungseinheit gemessenen Luftmassenstrom abgeleiteter
Wert für
die Zylinderfüllung
dem gewünschten
Wert für
die Zylinderfüllung
beispielsweise durch Regelung nachgeführt, so lässt sich die Abweichung der
tatsächlichen
Zylinderfüllung
vom gewünschten
Sollwert weitestgehend verringern.The
inventive method
for operating an internal combustion engine and the internal combustion engine according to the invention
with the characteristics of the independent
claims
have in contrast
the advantage that the air mass flow at one point in the air supply
downstream of the last in the flow direction
the supplied
Air arranged influencing unit is measured. To this
Way that air mass flow is measured, which also without further
Influenced the combustion chamber of the internal combustion engine is supplied.
One out of such a way
measured air mass flow derived value for the cylinder filling comes
the actual
cylinder filling
considerably closer
as a derived from said auxiliary values value for the cylinder filling. Becomes
therefore one from the downstream of the last in the flow direction of the supplied air
arranged influencing unit measured air mass flow derived
Value for
the cylinder filling
the desired one
Value for
the cylinder filling
For example, tracked by regulation, so can the deviation of the
actual
cylinder filling
of the desired
Reduce setpoint as far as possible.
Ein
weiterer Vorteil ergibt sich, wenn in der Luftzufuhr, insbesondere
an einer Stelle stromab der letzten in Strömungsrichtung der zugeführten Luft
angeordneten Beeinflussungseinheit und/oder stromab einer Einleitstelle
für rückgeführtes Abgas,
eine Sauerstoff- und/oder eine Kohlendioxidkonzentration gemessen
wird. Auf diese Weise lässt
sich anhand der Sauerstoff- oder der Kohlendioxidkonzentration auch ein
Qualitätsmaß ermitteln,
das der tatsächlichen Sauerstoff-
oder Kohlendioxidkonzentration der Zylinderfüllung möglichst nahe kommt und somit
möglichst
repräsentativ
für die
tatsächliche
Qualität
der Zylinderfüllung
ist.One
Another advantage arises when in the air supply, in particular
at a point downstream of the last in the flow direction of the supplied air
arranged influencing unit and / or downstream of a discharge point
for recirculated exhaust gas,
an oxygen and / or a carbon dioxide concentration measured
becomes. That way
also based on the oxygen or carbon dioxide concentration
Determine quality measure,
that of the actual oxygen
or carbon dioxide concentration of the cylinder filling comes as close as possible and thus
preferably
representative
for the
actual
quality
the cylinder filling
is.
Die
Sauerstoff- oder Kohlendioxidkonzentration der Zylinderfüllung lässt sich
auf diese Weise besonders gut, d. h. mit weitestgehend reduzierter
Toleranz an einen Sollwert für
die Sauerstoff- bzw. Kohlendioxidkonzentration nachführen.The
Oxygen or carbon dioxide concentration of the cylinder filling can be
especially good in this way, d. H. with largely reduced
Tolerance to a setpoint for
track the oxygen or carbon dioxide concentration.
Durch
die in den Unteransprüchen
aufgeführten
Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des Verfahrens
zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und der Brennkraftmaschine
gemäß den unabhängigen Ansprüchen möglich.By
in the subclaims
listed
activities
are advantageous developments and improvements of the method
for operating an internal combustion engine and the internal combustion engine
according to the independent claims possible.
Besonders
vorteilhaft ist es, wenn Abgas aus einem Abgasstrang der Brennkraftmaschine
an einer Einleitstelle in die Luftzufuhr der Brennkraftmaschine zurückgeführt wird
und wenn in der Luftzufuhr stromab der Einleitstelle der Luftmassenstrom
gemessen wird. Auf diese Weise wird bei der Messung des Luftmassenstroms
der rückgeführte Abgasmassenstrom berücksichtigt,
sodass bei der Ermittlung der Zylinderfüllung aus dem gemessenen Luftmassenstrom neben
der zugeführten
Frischluft auch das rückgeführte Abgas
berücksichtigt
wird und die so bestimmte Zylinderfüllung der tatsächlichen
Zylinderfüllung weitestgehend
nahe kommt.It is particularly advantageous if exhaust gas is recirculated from an exhaust line of the internal combustion engine at a point of introduction into the air supply of the internal combustion engine and if current in the air supply From the point of introduction, the air mass flow is measured. In this way, the recirculated exhaust gas mass flow is taken into account in the measurement of the air mass flow, so that in the determination of the cylinder filling from the measured air mass flow in addition to the supplied fresh air and the recirculated exhaust gas is taken into account and the cylinder so determined the actual cylinder filling comes as close as possible.
Besonders
einfach lässt
sich die Füllung
des Brennraums der Brennkraftmaschine aus dem gemessenen Luftmassenstrom
durch Integration des gemessenen Luftmassenstroms über eine
Einlassdauer zum Einlass von Luft in den Brennraum ermitteln.Especially
just lets
the filling
the combustion chamber of the internal combustion engine from the measured air mass flow
by integration of the measured air mass flow over a
Determine inlet duration for intake of air into the combustion chamber.
Dazu
kann die Einlassdauer besonders einfach aus der Öffnungszeit eines Einlassventils
oder aus dem Verlauf des Luftmassenstroms selbst abgeleitet werden.To
The intake time can be particularly easily from the opening time of an intake valve
or derived from the course of the air mass flow itself.
Die
Nachführung
des gemessenen Luftmassenstroms oder eines davon abgeleiteten Wertes, insbesondere
einer Füllung
des Brennraums der Brennkraftmaschine, an einen Sollwert kann durch einen
Vergleich mit dem Sollwert besonders einfach durch Regelung, insbesondere
mittels einer Stellgröße zur direkten
Beeinflussung einer Leistung einer Turbine eines Abgasturboladers
und/oder einer Stellgröße zur Beeinflussung
einer zugeführten
Frischluftmenge erfolgen.The
tracking
the measured air mass flow or a value derived therefrom, in particular
a filling
the combustion chamber of the internal combustion engine, to a target value can by a
Comparison with the setpoint particularly simple by regulation, in particular
by means of a manipulated variable for direct
Influencing a performance of a turbine of an exhaust gas turbocharger
and / or a manipulated variable for influencing
a supplied
Fresh air quantity done.
Eine
solche Nachführung
kann besonders einfach dadurch erfolgen, dass der ermittelte Wert
für die
Sauerstoff- oder Kohlendioxidkonzentration oder ein davon abgeleiteter
Wert, insbesondere eine Sauerstoff- oder eine Inertgasmasse mit
einem Sollwert verglichen wird und an den Sollwert durch Regelung, insbesondere
mittels einer Stellgröße zur Beeinflussung
eines Öffnungsgrades
eines Abgasrückführventils,
nachgeführt
wird.A
such tracking
can be done particularly easily by the fact that the value determined
for the
Oxygen or carbon dioxide concentration or one derived therefrom
Value, in particular an oxygen or an inert gas mass with
a setpoint is compared and to the setpoint by regulation, in particular
by means of a manipulated variable for influencing
an opening degree
an exhaust gas recirculation valve,
tracked
becomes.
Aus
der Sauerstoff- oder der Kohlendioxidkonzentration lässt sich
außerdem
der Frischluftanteil an der Zylinderfüllung bzw. der Abgasanteil
an der Zylinderfüllung
ermitteln.Out
the oxygen or carbon dioxide concentration can be
Furthermore
the fresh air content of the cylinder filling or the exhaust gas content
at the cylinder filling
determine.
Zeichnungdrawing
Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es
zeigen:One
embodiment
The invention is illustrated in the drawing and in the following description
explained in more detail. It
demonstrate:
1 eine
schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine zur
Erläuterung des
erfindungsgemäßen Verfahrens, 1 a schematic view of an internal combustion engine according to the invention for explaining the method according to the invention,
2 ein
erstes Blockschaltbild zur Erläuterung
einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine
und 2 a first block diagram for explaining a development of the method and the internal combustion engine according to the invention and
3 ein
zweites Blockschaltbild zur Erläuterung
einer weiteren Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine. 3 a second block diagram for explaining a further development of the method and the internal combustion engine according to the invention.
Beschreibung
des Ausführungsbeispielsdescription
of the embodiment
In 1 kennzeichnet 1 eine
Brennkraftmaschine, die beispielsweise ein Fahrzeug antreibt. Die Brennkraftmaschine 1 kann
beispielsweise als Ottomotor oder als Dieselmotor ausgebildet sein.
Im Folgenden wird beispielhaft angenommen, dass die Brennkraftmaschine 1 als
Dieselmotor ausgebildet ist. Dabei umfasst die Brennkraftmaschine 1 einen Motorblock 125 mit
einem Brennraum, der im vorliegenden Beispiel durch vier Zylinder 10, 15, 20, 25 gebildet
wird. Eine Luftzufuhr 5 versorgt die Zylinder 10, 15, 20, 25 mit
Luft, die einem ersten Zylinder 10 über ein erstes Einlassventil 45,
einem zweiten Zylinder 15 über ein zweites Einlassventil 50,
einem dritten Zylinder 20 über ein drittes Einlassventil 55 und
einem vierten Zylinder 25 über ein viertes Einlassventil 60 zugeführt wird.
Die Öffnungszeiten
der Einlassventile 45, 50, 55, 60 wechseln
sich ab, sodass zu jedem Zeitpunkt immer nur eines der Einlassventile
geöffnet und
die anderen Einlassventile geschlossen sind. Die Öffnungszeiten
der Einlassventile 45, 50, 55, 60 können von
einer in 1 nicht dargestellten Nockenwelle
oder wie in 1 dargestellt durch direkte
Ansteuerung seitens einer Motorsteuerung 130 eingestellt
werden. In der Luftzufuhr 5 sind eine oder mehrere Beeinflussungseinheiten
angeordnet, die den Luftmassenstrom in der Luftzufuhr 5 beeinflussen.
Im Ausführungsbeispiel
nach 1 wird eine erste Beeinflussungseinheit 30 durch
einen Verdichter eines Abgasturboladers 110 gebildet, der über eine
Welle 105 von einer Turbine 65 in einem Abgasstrang 90 der
Brennkraftmaschine 1 angetrieben wird. Die Strömungsrichtung
der Luft in der Luftzufuhr 5 ist durch einen Pfeil in 1 gekennzeichnet,
ebenso wie die Strömungsrichtung
des Abgases im Abgasstrang 90. Stromab des Verdichters 30 ist
gemäß 1 in
der Luftzufuhr 5 eine zweite Beeinflussungseinheit 35 in Form
einer Drosselklappe angeordnet, deren Öffnungsgrad ebenfalls von der
Motorsteuerung 130 beispielsweise abhägig von einem Fahrerwunsch
in dem Fachmann bekannter Weise angesteuert wird. Stromab der Drosselklappe 35 ist
in der Luftzufuhr 5 als dritte Beeinflussungseinheit 40 eine
Einleitstelle für über eine
Abgasrückführleitung 85 vom
Abgasstrang 90 in die Luftzufuhr 5 rückgeführtes Abgas
angeordnet. In der Abgasrückführleitung 85 ist
ein Abgasrückführventil 70 angeordnet,
dessen Öffnungsgrad
zur Einstellung einer gewünschten
Abgasrückführrate in
dem Fachmann bekannter Weise von der Motorsteuerung 130 eingestellt
wird. Im Beispiel nach 1 steuert die Motorsteuerung 130 auch
die Turbine 65 des Abgasturboladers 110 an, um
eine gewünschte
Turbinenleistung beispielsweise zur Erzielung eines gewünschten
Ladedruckes in dem Fachmann bekannter Weise einzustellen. Dazu kann die
Turbine 65 beispielsweise eine variable Turbinengeometrie
aufweisen, die durch ein in 1 nicht
näher dargestelltes
Stellglied abhängig
von den Steuersignalen der Motorsteuerung 130 zur Erzielung
der gewünschten
Turbinenleistung variiert wird. Zusätzlich oder alternativ könnte die
Turbine 65 im Abgasstrang 90 durch einen in 1 nicht
dargestellten Bypass mit einem Bypassventil umgangen werden, wobei
die Motorsteuerung 130 einen Öffnungsgrad des Bypassventils
zur Einstellung der gewünschten
Turbinenleistung ansteuern könnte.
Zusätzlich
oder alternativ kann auch ein in 1 nicht
dargestellter und den Verdichter 30 in der Luftzufuhr 5 umgehender
Bypass mit einem Bypassventil vorgesehen sein, dessen Öffnungsgrad
zur Einstellung eines gewünschten
Ladedruckes in dem Fachmann bekannter Weise von der Motorsteuerung 113 eingestellt wird.
Weitere Komponenten der Brennkraftmaschine, die jedoch für die Funktion
der Er findung nicht wesentlich sind und die optional vorgesehen
sein können,
sind durch einen Ladeluftkühler 95 zwischen dem
Verdichter 30 und der Drosselklappe 35 in der Luftzufuhr 5,
einen Abgasrückführkühler 100 stromauf
des Abgasrückführventils 70 in
der Abgasrückführleitung 85,
einen Katalysator 115 stromab der Turbine 65 im
Abgasstrang 90 und durch einen Rußpartikelfilter 120 stromab
des Katalysators 115 im Abgasstrang 90 gegeben.
Die Einlassventile 45, 50, 55, 60 werden
im vorliegenden Beispiel ebenfalls in dem Fachmann bekannter Weise
von der Motorsteuerung 130 derart angesteuert, dass sie
abwechselnd öffnen und
wieder schließen,
um beispielsweise einen Viertaktbetrieb der Brennkraftmaschine 1 zu
realisieren.In 1 features 1 an internal combustion engine that drives, for example, a vehicle. The internal combustion engine 1 For example, it can be designed as a gasoline engine or as a diesel engine. In the following it is assumed by way of example that the internal combustion engine 1 is designed as a diesel engine. In this case, the internal combustion engine includes 1 an engine block 125 with a combustion chamber, which in the present example by four cylinders 10 . 15 . 20 . 25 is formed. An air supply 5 supplies the cylinders 10 . 15 . 20 . 25 with air, the first cylinder 10 via a first inlet valve 45 , a second cylinder 15 via a second inlet valve 50 , a third cylinder 20 via a third inlet valve 55 and a fourth cylinder 25 via a fourth inlet valve 60 is supplied. Opening times of intake valves 45 . 50 . 55 . 60 alternate, so that at any one time only one of the intake valves is opened and the other intake valves are closed. Opening times of intake valves 45 . 50 . 55 . 60 can from one in 1 not shown camshaft or as in 1 represented by direct control by a motor control 130 be set. In the air supply 5 are arranged one or more influencing units that control the air mass flow in the air supply 5 influence. In the embodiment according to 1 becomes a first influencing unit 30 through a compressor of an exhaust gas turbocharger 110 formed over a wave 105 from a turbine 65 in an exhaust system 90 the internal combustion engine 1 is driven. The flow direction of the air in the air supply 5 is by an arrow in 1 characterized as well as the flow direction of the exhaust gas in the exhaust line 90 , Downstream of the compressor 30 is according to 1 in the air supply 5 a second influencing unit 35 arranged in the form of a throttle valve, the degree of opening also from the engine control 130 For example, dependent on a driver's request in the expert known manner is controlled. Downstream of the throttle 35 is in the air supply 5 as a third influencing unit 40 a discharge point for via an exhaust gas recirculation line 85 from the exhaust system 90 in the air supply 5 recirculated exhaust gas arranged. In the exhaust gas recirculation line 85 is an exhaust gas recirculation valve 70 whose degree of opening to set a desired exhaust gas recirculation rate in the known manner of the motor control 130 is set. In the example below 1 controls the engine control 130 also the turbine 65 the exhaust gas turbocharger 110 to set a desired turbine power, for example, to achieve a desired boost pressure in a manner known to those skilled in the art. This can be done by the turbine 65 For example, have a variable turbine geometry by a in 1 not shown actuator depending on the control signals of the engine control 130 is varied to achieve the desired turbine performance. Additionally or alternatively, the turbine could 65 in the exhaust system 90 through an in 1 Bypass not shown bypassed with a bypass valve, the engine control 130 could control an opening degree of the bypass valve to adjust the desired turbine power. Additionally or alternatively, an in 1 not shown and the compressor 30 in the air supply 5 be provided bypass valve with a bypass valve whose degree of opening to set a desired boost pressure in the skilled person known manner by the engine control 113 is set. Other components of the internal combustion engine, however, which are not essential for the function of the invention He and can be optionally provided, are by a charge air cooler 95 between the compressor 30 and the throttle 35 in the air supply 5 , an exhaust gas recirculation cooler 100 upstream of the exhaust gas recirculation valve 70 in the exhaust gas recirculation line 85 , a catalyst 115 downstream of the turbine 65 in the exhaust system 90 and through a soot particle filter 120 downstream of the catalyst 115 in the exhaust system 90 given. The intake valves 45 . 50 . 55 . 60 in the present example are also known in the art from the motor control 130 controlled so that they alternately open and close again, for example, a four-stroke operation of the internal combustion engine 1 to realize.
Erfindungsgemäß ist es
nun vorgesehen, an einer Stelle in der Luftzufuhr 5 stromab
der letzten in Strömungsrichtung
der zugeführten
Luft angeordneten Beeinflussungseinheit eine erste Messeinrichtung 75 zur
Messung des Luftmassenstroms anzuordnen. Im Beispiel nach 1 ist
die letzte in Strömungsrichtung
der zugeführten
Luft angeordnete Beeinflussungseinheit die Einleitstelle 40 für die Einleitung
des rückgeführten Abgases
aus dem Abgasstrang 85 in die Luftzufuhr 5. Somit
ist die erste Messeinrichtung 75 zur Messung des Luftmassenstroms an
einer Stelle in der Luftzufuhr 5 stromab der Einleitstelle 40 angeordnet.
An dieser Stelle enthält
der dem Brennraum zugeführte
Luftmassenstrom sowohl einen Frischluftanteil als auch einen Abgasanteil. Aufgrund
der Rußpartikel
im Abgasanteil des Luftmassenstroms an der Stelle der ersten Messeinrichtung 75 eignet
sich die Verwendung eines Heißfilm-Luftmassenmessers
für die
erste Messeinrichtung 75 weniger, weil ein solcher Heißfilm-Luftmassenmesser
eine unerwünscht
hohe Empfindlichkeit gegen Verschmutzung, insbesondere durch die
Rußpartikel
im Abgasanteil, aufweist. Hingegen eignet sich für die erste Messeinrichtung 75 die
Verwendung eines Ultraschallluftmassensensors, der im Vergleich zum
Heißfilm-Luftmassenmesser
robuster gegen Verschmutzung, insbesondere durch die Rußpartikel im
Abgasanteil ist. Im Folgenden wird deshalb beispielhaft angenommen,
dass die erste Messeinrichtung 75 gemäß 1 als Ultraschallluftmassensensor
ausgebildet ist. Aus dem vom Ultraschallluftmassensensor 75 gemessenen
Luftmassenstrom lässt sich
in der nachfolgend beschriebenen Weise ein Wert für die Zylinderfüllung der
Brennkraftmaschine 1 ermitteln, der dem tatsächlichen
Wert für
die Zylinderfüllung
der Brennkraftmaschine 1 weitestgehend entspricht bzw.
nahe kommt. Mit Hilfe des so ermittelten Wertes für die Zylinderfüllung lässt sich
ein gewünschter
Sollwert für
die Zylinderfüllung
weitestgehend toleranzfrei einregeln.According to the invention, it is now provided at one point in the air supply 5 downstream of the last in the flow direction of the supplied air arranged influencing unit, a first measuring device 75 to arrange for measuring the air mass flow. In the example below 1 is the last arranged in the flow direction of the supplied air influencing unit the discharge point 40 for the introduction of the recirculated exhaust gas from the exhaust system 85 in the air supply 5 , Thus, the first measuring device 75 for measuring the air mass flow at a location in the air supply 5 downstream of the discharge point 40 arranged. At this point, the air mass flow supplied to the combustion chamber contains both a fresh air component and an exhaust gas component. Due to the soot particles in the exhaust gas portion of the air mass flow at the location of the first measuring device 75 The use of a hot-film air mass meter for the first measuring device is suitable 75 less, because such a hot-film air mass meter has an undesirably high sensitivity to contamination, in particular by the soot particles in the exhaust gas portion having. On the other hand, it is suitable for the first measuring device 75 the use of an ultrasonic air mass sensor, which is more robust against contamination, in particular by the soot particles in the exhaust gas content compared to the hot-film air mass meter. In the following it is therefore assumed by way of example that the first measuring device 75 according to 1 is designed as an ultrasonic air mass sensor. From the ultrasonic air mass sensor 75 measured air mass flow can be in the manner described below, a value for the cylinder charge of the internal combustion engine 1 determine the actual value for the cylinder charge of the internal combustion engine 1 largely corresponds or comes close. With the help of the thus determined value for the cylinder filling, a desired setpoint value for the cylinder filling can be adjusted as far as possible without tolerances.
Zusätzlich oder
alternativ und wie auch in 1 dargestellt
kann es vorgesehen sein, dass an einer Stelle in der Luftzufuhr 5 stromab
der letzen in Strömungsrichtung
der zugeführten
Luft angeordneten Beeinflussungseinheit eine zweite Messeinrichtung 80 zur
Messung einer Sauerstoff- und/oder einer Kohlendioxidkonzentration
angeordnet ist. Da gemäß dem Ausführungsbeispiel
nach 1 die letzte in Strömungsrichtung der zugeführten Luft
angeordnete Beeinflussungseinheit die Einleitstelle 40 für das rückgeführte Abgas
in die Luftzufuhr 5 ist, ist gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 1 die
zweite Messeinrichtung 80 an einer Stelle stromab der Einleitstelle 40 in
der Luftzufuhr 5 angeordnet. Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 1 ist
die zweite Messeinrichtung 80 dabei stromauf der ersten
Messeinrichtung 75 in der Luftzufuhr 5 angeordnet.
Wenn auch die zweite Messeinrichtung 80 sicherlich in vernachlässigbarer
Weise den Luftmassenstrom in der Luftzufuhr 5 beeinflusst,
soll sie hier nicht im Sinne einer Beeinflussungseinheit zur Beeinflussung
des Luftmassenstroms in der Luftzufuhr 5 betrachtet werden
und könnte
deshalb auch stromab der ersten Messeinrichtung 75 in der
Luftzufuhr 5 angeordnet sein. Entsprechendes gilt für weitere
Sensoren, beispielsweise Druck- oder Temperatursensoren, die in 1 nicht
dargestellt sind und idealerweise stromauf der ersten Messeinrichtung 75 in
der Lufzufuhr 5 angeordnet sein können, wie auch die zweite Messeinrichtung 80,
aber aufgrund ihrer hier vernachlässigten Wirkung auf den Luftmassenstrom
auch stromab der ersten Messeinrichtung 75 in der Luftzufuhr 5 angeordnet
sein können.
Die Einlassventile 45, 50, 55, 60,
die natürlich
direkt den Luftmassenstrom in die einzelnen Zylinder 10, 15, 20, 25 und
damit in den Brennraum der Brennkraftmaschine 1 beeinflussen,
sollen gemäß der Erfindung
ebenfalls nicht als Beeinflussungseinheit zur Beeinflussung des
Luftmassenstroms in der Luftzufuhr betrachtet werden, da sie den Übergang
zwischen Luftzufuhr 5 und Brennraum bilden und somit nicht
den Luftmassenstrom in der Luftzufuhr 5 sondern den Luftmassenstrom
von der Lufzufuhr 5 in den Brennraum der Brennkraftmaschine 1 beeinflussen.
Der Einfluss dieser Einlassventile 45, 50, 55, 60 auf
die Zylinderfüllung
lässt sich
somit durch die erste Messeinrichtung 75 nicht erfassen.
Auch die Geometrie der Luftzufuhr 5 zwischen der ersten
Messeinrichtung 75 und dem Brennraum der Brennkraftmaschine 1 soll
hier nicht im Sinne einer Beeinflussungseinheit zur Beeinflussung
des Luftmassenstroms in der Luftzufuhr 5 verstanden werden,
auch wenn sie je nach Ausführung ebenfalls
Einfluss auf die Füllung
im Brennraum hat, der von der ersten Messeinrichtung 75 nicht
erfasst werden kann.Additionally or alternatively and as well as in 1 it can be provided that at one point in the air supply 5 downstream of the last in the flow direction of the supplied air arranged influencing unit a second measuring device 80 for measuring an oxygen and / or a carbon dioxide concentration is arranged. As according to the embodiment according to 1 the last arranged in the flow direction of the supplied air influencing unit the discharge point 40 for the recirculated exhaust gas in the air supply 5 is, according to the embodiment according to 1 the second measuring device 80 at a point downstream of the discharge point 40 in the air supply 5 arranged. According to the embodiment according to 1 is the second measuring device 80 while upstream of the first measuring device 75 in the air supply 5 arranged. Although the second measuring device 80 certainly in a negligible way the air mass flow in the air supply 5 it should not affect here in the sense of an influencing unit for influencing the air mass flow in the air supply 5 Therefore, it could also be considered downstream of the first measuring device 75 in the air supply 5 be arranged. The same applies to other sensors, such as pressure or temperature sensors, in 1 not shown and ideally upstream of the first measuring device 75 in the air supply 5 can be arranged, as well as the second measuring device 80 , but due to their neglected effect on the air mass flow also downstream of the first measuring device 75 in the air supply 5 can be arranged. The intake valves 45 . 50 . 55 . 60 , which of course directly directs the air mass flow into the individual cylinders 10 . 15 . 20 . 25 and thus into the combustion chamber of the internal combustion engine 1 also should not be considered according to the invention as an influencing unit for influencing the air mass flow in the air supply, as they transition between air supply 5 and combustion chamber and thus not the air mass flow in the air supply 5 but the air mass flow from the air supply 5 in the combustion chamber of the internal combustion engine 1 influence. The influence of these intake valves 45 . 50 . 55 . 60 on the cylinder filling can thus be by the first measuring device 75 do not capture. Also the geometry of the air supply 5 between the first measuring device 75 and the combustion chamber of the internal combustion engine 1 shall not here in the sense of an influencing unit for influencing the air mass flow in the air supply 5 be understood, even if it also has influence on the filling in the combustion chamber, depending on the design of the first measuring device 75 can not be detected.
Die
zweite Messeinrichtung 80 kann beispielsweise sowohl einem
Sensor zur Erfassung der Sauerstoffkonzentration als auch einen
Sensor zur Erfassung der Kohlendioxidkonzentration umfassen. Sie
kann aber auch nur einen Sensor zur Erfassung der Sauerstoffkonzentration
oder nur einen Sensor zur Erfassung der Kohlendioxidkonzentration
umfassen. Ferner kann an jeweils einer Stelle in der Luftzufuhr
stromab der letzten in Strömungsrichtung
der zugeführten
Luft angeordneten Beeinflussungseinheit, insbesondere stromab der
Einleitstelle 40 für
das rückgeführte Abgas
in die Luftzufuhr 5 gemäß 1 sowohl
eine Messeinrichtung für
die Messung der Sauerstoffkonzentration als auch eine Messeinrichtung
für die
Messung der Kohlendioxidkonzentration angeordnet sein. Im Folgenden
soll jedoch beispielhaft angenommen werden, dass an einer Stelle
in der Luftzufuhr 5 stromab der letzten in Strömungsrichtung
der zugeführten
Luft angeordneten Beeinflussungseinheit, insbesondere stromab der
Einleitstelle 40 für
das rückgeführte Abgas
in die Luftzufuhr 5 entweder eine Messeinrichtung zur Messung
der Sauerstoffkonzentration oder eine Messeinrichtung zur Messung
der Kohlendioxidkonzentration angeordnet ist, wobei im Folgenden
beispielhaft davon ausgegangen werden soll, dass es sich um eine
Messeinrichtung zur Messung der Sauerstoffkonzentration handelt.The second measuring device 80 For example, it may include both a sensor for detecting the oxygen concentration and a sensor for detecting the carbon dioxide concentration. However, it may also comprise only one sensor for detecting the oxygen concentration or only one sensor for detecting the carbon dioxide concentration. Further, at each point in the air supply downstream of the last arranged in the flow direction of the supplied air influencing unit, in particular downstream of the discharge point 40 for the recirculated exhaust gas in the air supply 5 according to 1 be arranged both a measuring device for measuring the oxygen concentration and a measuring device for measuring the carbon dioxide concentration. In the following, however, it shall be assumed by way of example that at one point in the air supply 5 downstream of the last arranged in the flow direction of the supplied air influencing unit, in particular downstream of the discharge point 40 for the recirculated exhaust gas in the air supply 5 either a measuring device for measuring the oxygen concentration or a measuring device for measuring the carbon dioxide concentration is arranged, it being assumed by way of example in the following that it is a measuring device for measuring the oxygen concentration.
Der
von der zweiten Messeinrichtung 80 erfasste Wert für die Sauerstoffkonzentration
bzw. für die
Kohlendioxidkonzentration berücksichtigt
sowohl die zugeführte
Frischluft als auch das rückgeführte Abgas
sowie gegebenenfalls auch aus den Zylindern 10, 15, 20, 25 in
die Lufzufuhr 5 rückströmende Abgasanteile.
Die von der zweiten Messeinrichtung 80 gemessene Sauerstoff-
bzw. Kohlendioxidkonzentration entspricht somit weitestgehend derjenigen
der tatsächlichen
Zylinderfüllung
der Brennkraftmaschine 1. Mit Hilfe der von der zweiten
Messeinrichtung 80 gemessenen Sauerstoff- bzw. Kohlendioxidkonzentration
und der mit dem Luftmassenmesser ermittelten Zylinderfüllung, die
einen Anteil an Frischgasmasse und einen Anteil an Inertgasmasse
umfasst, lässt
sich somit ein vorgegebener Sollwert für die Sauerstoff- bzw. Inertgasmasse
im Brennraum mit erhöhter
Genauigkeit einregeln.The second measuring device 80 detected value for the oxygen concentration or for the carbon dioxide concentration takes into account both the supplied fresh air and the recirculated exhaust gas and optionally also from the cylinders 10 . 15 . 20 . 25 in the air supply 5 Backflowing exhaust gas components. The second measuring device 80 measured oxygen or carbon dioxide concentration thus largely corresponds to that of the actual cylinder charge of the internal combustion engine 1 , With the help of the second measuring device 80 measured oxygen or carbon dioxide concentration and determined with the air mass meter cylinder filling, which comprises a proportion of fresh gas mass and a proportion of inert gas, thus can set a predetermined setpoint for the oxygen or inert gas in the combustion chamber with increased accuracy.
Gemäß 2 ist
ein erstes Funktionsdiagramm dargestellt, das eine Füllungsregelung
der Brennkraftmaschine 1 beschreibt. Das erste Funktionsdiagramm
ist mit dem Bezugszeichen 170 gekennzeichnet und kann beispielsweise
software- und/oder hardwaremäßig in der
Motorsteuerung 130 implementiert sein.According to 2 a first functional diagram is shown, which is a charge control of the internal combustion engine 1 describes. The first functional diagram is denoted by the reference numeral 170 and may, for example software and / or hardware in the engine control 130 be implemented.
Das
Messsignal der ersten Messeinrichtung 75 wird dem ersten
Funktionsdiagramm 170 und dort einem Integrator 140 sowie
einer Auswerteeinheit 135 zugeführt. Das Messsignal der ersten
Messeinrichtung 75 stellt einen zeitlich kontinuierlichen
Verlauf des Luftmassenstroms dar, der im Folgenden auch als Gasmassenstrom
bezeichnet wird, weil er sowohl Frischluft- als auch Abgasanteile
umfassen kann. Der Gasmassenstrom hängt dabei davon ab, ob ein
Einlassventil des Motorblocks 125 geöffnet ist oder ob alle Einlassventile
geschlossen sind. Im letzteren Fall wird der Gasmassenstrom nahe
Null sein, wohingegen er bei einem geöffneten Einlassventil je nach
Motordrehzahl erheblich den Wert Null überschreitet. Die Auswerteeinheit 135 kann
somit durch Auswertung des zeitlichen Verlaufs des von der ersten
Messeinrichtung 75 gemessenen Gasmassenstroms Phasen mit
einem geöffneten
Einlassventil von Phasen unterscheiden, in denen alle Einlassventile
geschlossen sind. In Abhängigkeit
dieser erkannten Phasen steuert die Auswerteeinheit 135 den
Integrator 140 zur zeitlichen Integration des von der ersten
Messeinrichtung 75 empfangenen Messsignals für den Gasmassenstrom
an. Dabei wird der Integrator 140 von der Auswerteeinheit 135 nur
für solche Zeiträume aktiviert,
in denen ein Einlassventil des Motorblocks 125 geöffnet ist,
wobei der Integrator 140 zu Beginn einer jeden Aktivierung
mit dem Wert Null initialisiert wird. Somit integriert der Integrator 140 den
von der ersten Messeinrichtung 75 gemessenen Gasmassenstrom
jeweils genau für
den Zeitraum, in dem das Einlassventil eines Zylinders des Motorblocks 125 geöffnet ist,
sodass am Ende dieses Zeitraumes mit Schließen des entsprechenden Einlassventils
am Ausgang des Integrators 140 der Wert für die Luftfüllung des
zugeordneten Zylinders in Form der in dem Zylinder bei geöffnetem
Einlassventil angesaugten Luftmasse anliegt. Luftfüllung und Luftmasse
können
allgemein auch analog zu obiger Beschreibung als Gasfüllung und
Gasmasse bezeichnet werden. Dieser Wert für die Luftfüllung wird als Ist-Wert für die Zylinderfüllung einer
ersten Reglereinheit 150 zugeführt, der von einer ersten Sollwertvorgabeeinheit 155 ein
in dem Fachmann bekannter Weise gebildeter Sollwert für die Zylinderfüllung zugeführt wird.
Dieser Sollwert kann von der Sollwertvorgabeeinheit 155 beispielsweise
in dem Fachmann bekannter Weise abhängig von einem Fahrerwunsch
oder von der Momentenanforderung eines Fahrzeugsystems, wie beispielsweise
einer Antriebsschlupfregelung, eines Antiblockiersystems, einer
Fahrdynamikregelung, eines Fahrgeschwindigkeitsreglers, usw. gebildet
werden. Die erste Reglereinheit 150 erzeugt in Abhängigkeit
der Regelabweichung, d. h. der Differenz zwischen Ist-Wert für die Füllung und
Sollwert für
die Füllung
eine Stellgröße zur Beeinflussung
der Leistung der Turbine 65 des Abgasturboladers 110 und/oder
eine Stellgröße zur Beeinflussung
der zugeführten
Frischluftmenge derart, dass die Ist-Füllung der Soll-Füllung nachgeführt wird.
Im Ausführungsbeispiel
nach 3 erzeugt die erste Reglereinheit 150 eine
Stellgröße für die Beeinflussung
der Leistung der Turbine 65. Dies kann wie beschrieben
eine geeignete Ansteuerung der variablen Turbinengeometrie der Turbine 65 sein.
Dies kann wie beschrieben zusätzlich
oder alternativ auch die Ansteuerung eines gegebenenfalls vorhandenen Bypassventils
in einem gegebenenfalls vorhandenen Bypass um die Turbine 65 sein.
Dies kann zusätzlich oder
alternativ auch die Ansteuerung eines gegebenenfalls vorhandenen
Bypassventils in einem gegebenenfalls vorhandenen Bypass um den
Verdichter 30 sein. Zusätzlich
oder alternativ kann die erste Reglereinheit 150 auch die
Drosselklappe 35 zur Verringerung der Regelabweichung ansteuern.
Liegt die Ist-Füllung
unter der Sollfüllung,
so wird die erste Reglereinheit 150 versuchen, die Leistung
der Turbine 65 zu erhöhen
und/oder den Öffnungsquerschnitt der
Drosselklappe 35 zu erhöhen,
um die Frischluftzufuhr zu erhöhen.
Die Erhöhung
der Leistung der Turbine 65 kann dabei in dem Fachmann
bekannter Weise durch Betätigen
der Schaufeln der Turbine 65 in Schließrichtung, durch Betätigen des
Bypassventils im gegebenenfalls vorhandenen Bypass um die Turbine 65 in
Schließrichtung
und/oder durch Betätigung
des Bypassventils im gegebenenfalls vorhandenen Bypass um den Verdichter 30 in
Schließrichtung
und/oder durch Betätigung
der Drosselklappe 35 in Öffnungsrichtung erfolgen. Liegt
die Ist-Füllung über der
Soll-Füllung,
so wird die erste Reglereinheit 150 umgekehrt versuchen,
die Turbinenleistung durch Betätigen
der Geometrie der Turbine 65 in Öffnungsrichtung, durch Betätigten des
Bypassventils im gegebenenfalls vorhandenen Bypass um die Turbine 65 in Öffnungsrichtung
und/oder durch Betätigung
des Bypassventils im gegebenenfalls vorhandenen Bypass um den Verdichter 30 in Öffnungsrichtung
zu senken und/oder den Öffnungsgrad
der Drosselklappe 35 zu reduzieren, um die Menge der zugeführten Frischluft
zu verringern.The measuring signal of the first measuring device 75 becomes the first function diagram 170 and there an integrator 140 and an evaluation unit 135 fed. The measuring signal of the first measuring device 75 represents a time-continuous course of the air mass flow, which is also referred to below as the gas mass flow, because it may include both fresh air and exhaust gas components. The gas mass flow depends on whether an intake valve of the engine block 125 is open or if all intake valves are closed. In the latter case, the gas mass flow will be close to zero, whereas, with an open intake valve, it will considerably exceed zero, depending on the engine speed. The evaluation unit 135 can thus by evaluating the time course of the first measuring device 75 measured gas mass flow phases with an open intake valve different from phases in which all intake valves are closed. Depending on these detected phases, the evaluation unit controls 135 the integrator 140 for temporal integration of the first measuring device 75 received measurement signal for the gas mass flow. This is the integrator 140 from the evaluation unit 135 activated only for those periods in which an intake valve of the engine block 125 is open, the integrator 140 is initialized to zero at the beginning of each activation. Thus integrates the integrator 140 that of the first measuring device 75 measured gas mass flow respectively exactly for the period in which the inlet valve of a cylinder of the engine block 125 is open, so at the end of this period close the corresponding inlet valve at the output of the integrator 140 the value for the air charge of the associated cylinder is present in the form of the air mass sucked into the cylinder when the inlet valve is open. Air filling and air mass can also generally be referred to as gas filling and gas mass analogously to the above description. This value for the air filling is used as the actual value for the cylinder filling of a first controller unit 150 supplied by a first setpoint input unit 155 supplied in a manner known to those skilled setpoint value for the cylinder filling is supplied. This setpoint can be from the setpoint input unit 155 for example in the Expert known manner depending on a driver's request or by the torque request of a vehicle system, such as a traction control system, an anti-lock braking system, a vehicle dynamics control, a cruise control, etc. are formed. The first control unit 150 generates depending on the control deviation, ie the difference between the actual value for the filling and setpoint for the filling a manipulated variable for influencing the performance of the turbine 65 the exhaust gas turbocharger 110 and / or a manipulated variable for influencing the amount of fresh air supplied in such a way that the actual filling of the desired filling is tracked. In the embodiment according to 3 generates the first control unit 150 a manipulated variable for influencing the performance of the turbine 65 , As described, this can be a suitable control of the variable turbine geometry of the turbine 65 be. As described, this may additionally or alternatively also control the activation of an optionally existing bypass valve in an optional bypass around the turbine 65 be. This may additionally or alternatively, the control of an optionally existing bypass valve in an optionally existing bypass to the compressor 30 be. Additionally or alternatively, the first controller unit 150 also the throttle 35 to control the reduction of the control deviation. If the actual filling is below the desired filling, then the first control unit 150 try the power of the turbine 65 to increase and / or the opening cross section of the throttle 35 increase to increase the supply of fresh air. Increasing the power of the turbine 65 can in the art known manner by pressing the blades of the turbine 65 in the closing direction, by actuating the bypass valve in the optional bypass around the turbine 65 in the closing direction and / or by actuation of the bypass valve in the optional bypass around the compressor 30 in the closing direction and / or by operating the throttle valve 35 take place in the opening direction. If the actual filling is above the desired filling, the first control unit becomes 150 conversely, try the turbine performance by operating the geometry of the turbine 65 in the opening direction, by operating the bypass valve in the optional bypass around the turbine 65 in the opening direction and / or by actuation of the bypass valve in optionally existing bypass to the compressor 30 to lower in the opening direction and / or the opening degree of the throttle valve 35 to reduce the amount of fresh air supplied.
Durch
die Variation der Turbinengeometrie bzw. durch die Variation des Öffnungsgrades
des Bypassventils des gegebenenfalls vorhandenen Bypasses um die
Turbine 65 wird die Leistung der Turbine 65 und
damit die zugeführte
Frischluftmenge indirekt beeinflusst, wohingegen durch die Drosselklappe 35 bzw.
das Bypassventil des gegebenenfalls vorhandenen Bypasses um den
Verdichter 30 die zugeführte Frischluftmenge
direkt beeinflusst wird.By the variation of the turbine geometry or by the variation of the opening degree of the bypass valve of the optional bypass around the turbine 65 will be the power of the turbine 65 and thus the amount of fresh air supplied indirectly influenced, whereas by the throttle 35 or the bypass valve of the optional bypass around the compressor 30 the amount of fresh air supplied is directly influenced.
Da
im vorliegenden Beispiel nach 1 die Einlassventile 45, 50, 55, 60 von
der Motorsteuerung 130 hinsichtlich ihrer Öffnungszeiten
angesteuert werden, kann es alternativ zur Verwendung der Auswerteeinheit 135 auch
vorgesehen sein, den Integrator 140 direkt seitens der
Ansteuerung der Einlassventile 45, 50, 55, 60 mit
dem Öffnen
eines Einlassventils zu initialisieren und zu aktivieren und mit
dem Schließen
dieses Einlassventils wieder zu deaktivieren. Die entsprechende
Einlassventilansteuerung ist in 2 mit dem
Bezugszeichen 145 gekennzeichnet und gestrichelt dargestellt,
weil sie alternativ zur Auswerteeinheit 135 zur Initialisierung,
Aktivierung und Deaktivierung des Integrators 140 verwendet werden
kann. Sie kann zusätzlich
auch zur Plausibilisierung der Auswerteeinheit 135 bzw.
deren Ansteuerung des Integrators 140 verwendet werden.
Gemäß 2 umfasst
das Funktionsdiagramm 170 den Integrator 140,
die Auswerteeinheit 135, die Einlassventilansteuerung 145,
die erste Regeleinheit 150 und die erste Sollwertvorgabeeinheit 155.
Anstelle der beschriebenen Füllungsregelung
kann auch der Luftmassenstrom selbst geregelt werden oder allgemein
ein davon abgeleiteter Wert, wobei als Beispiel dafür bereits
die Füllungsregelung
beschrieben wurde. Im Falle der Regelung des Luftmassenstroms ist der
Integrator 140 nicht erforderlich. Stattdessen kann ein
Schalter vorgesehen sein, der den Ausgang der ersten Messeinrichtung 75 mit
dem Eingang der ersten Reglereinheit 150 gesteuert von
der Auswerteeinheit 135 oder von der Einlassventilansteuerung 145 verbindet.
Der Schalter wird dabei zur Verbindung der ersten Messeinrichtung 75 mit
der ersten Reglereinheit 150 von der Auswerteeinheit 135 bzw. der
Einlassventilansteuerung 145 geschlossen, sobald ein Einlassventil
geöffnet
wird und geöffnet,
sobald das Einlassventil wieder geschlossen wird. Die erste Sollwertvorgabeeinheit 155 liefert
dann einen Sollwert für
den Luftmassenstrom, der beispielsweise wieder im Fachmann bekannter
Weise aus der Fahrerwunschvorgabe oder der Momentenanforderung eines
oder mehrerer der beschriebenen Fahrzeugsysteme herrühren kann.As in the present example after 1 the inlet valves 45 . 50 . 55 . 60 from the engine control 130 With regard to their opening times, it may be an alternative to using the evaluation unit 135 also be provided, the integrator 140 directly from the control of the intake valves 45 . 50 . 55 . 60 to initialize and activate with the opening of an intake valve and to deactivate again with the closing of this intake valve. The corresponding intake valve control is in 2 with the reference number 145 marked and shown in dashed lines, because they are alternative to the evaluation 135 for initialization, activation and deactivation of the integrator 140 can be used. It can also be used to check the plausibility of the evaluation unit 135 or their control of the integrator 140 be used. According to 2 includes the function diagram 170 the integrator 140 , the evaluation unit 135 , the inlet valve control 145 , the first control unit 150 and the first setpoint specification unit 155 , Instead of the described filling control, the air mass flow itself can also be regulated or, in general, a value derived therefrom, the filling control being already described as an example of this. In the case of regulating the mass air flow is the integrator 140 not mandatory. Instead, a switch may be provided which controls the output of the first measuring device 75 with the input of the first regulator unit 150 controlled by the evaluation unit 135 or from the intake valve control 145 combines. The switch is used to connect the first measuring device 75 with the first regulator unit 150 from the evaluation unit 135 or the intake valve control 145 closed as soon as an inlet valve is opened and opened as soon as the inlet valve is closed again. The first setpoint specification unit 155 then supplies a target value for the air mass flow, which may for example come from the driver's request specification or the torque request of one or more of the vehicle systems described in the expert known manner.
Die
erste Regeleinheit 150 versucht dann die Regelabweichung
zwischen dem von der ersten Messeinrichtung 75 gelieferten
Ist-Luftmassenstrom und dem von der ersten Sollwertvorgabeeinheit 155 gelieferten
Soll-Luftmassenstrom zu minimieren. Dabei wird die erste Regeleinheit 150 mittels
der beschriebenen Stellgrößen versuchen,
den Frischluftmassenstrom durch Beeinflussung der Turbinenleistung
und/oder direkt durch Beeinflussung der Frischluftzufuhr zu reduzieren,
wenn der Ist-Luftmassenstrom größer ist
als der Soll-Luftmassenstrom. Andernfalls, also wenn der Ist-Luftmassenstrom
kleiner als der Soll-Luftmassenstrom ist, wird die erste Regeleinheit 150 zur
Minimierung der Regelab weichung versuchen, den Frischluftmassenstrom
zu erhöhen durch
Erhöhung
der Leistung der Turbine 65 und/oder durch direkte Erhöhung der
Frischluftzufuhr beispielsweise mittels der Drosselklappe 35.The first control unit 150 then tries the control deviation between that of the first measuring device 75 delivered actual air mass flow and that of the first setpoint specification unit 155 to minimize delivered target air mass flow. This is the first control unit 150 By means of the manipulated variables described try to reduce the fresh air mass flow by influencing the turbine performance and / or directly by influencing the fresh air supply when the actual air mass flow is greater than the desired air mass flow. Otherwise, so if the actual air mass flow is smaller when the target air mass flow is, becomes the first control unit 150 To minimize the Regelab deviation try to increase the fresh air mass flow by increasing the performance of the turbine 65 and / or by directly increasing the supply of fresh air, for example by means of the throttle valve 35 ,
In 3 ist
ein zweites Funktionsdiagramm 175 dargestellt, mit Hilfe
dessen die Qualität
des den Zylindern 10, 15, 20, 25 zugeführten Luftmassenstroms
auf einen vorgegebenen Sollwert geregelt werden kann. Dazu umfasst
das zweite Funktionsdiagramm 175, das beispielsweise ebenfalls
software- und/oder hardwaremäßig in der
Motorsteuerung 130 implementiert sein kann, eine zweite
Reglereinheit 165, der einerseits ein zeitlich kontinuierliches
Messsignal der zweiten Messeinrichtung 80 und andererseits
ein Sollwert von einer zweiten Sollwertvorgabeeinheit 160 zugeführt ist.
Im beschriebenen Beispiel wird als zweite Messeinrichtung 80 ein
Sensor zur Erfassung der Sauerstoffkonzentration betrachtet, sodass
die zweite Messeinrichtung 80 der zweiten Regeleinheit 165 ein
zeitlich kontinuierliches Messsignal für die Sauerstoffkonzentration
als Ist-Wert liefert. Beispielsweise abhängig von einem einzustellenden Luft-/Kraftstoffgemischverhältnis liefert
die zweite Sollwertvorgabeeinheit 160 in dem Fachmann bekannter
Weise einen Sollwert für
die Sauerstoffkonzentration der den Zylindern 10, 15, 20, 25 zuzuführenden
Luft. Bezogen auf den beschriebenen Sollwert für die Zylinderfüllung lässt sich
in dem Fachmann bekannter Weise aus dem Sollwert für die Sauerstoffkonzentration
ein Sollwert für
die Sauerstoffmasse der den Zylindern 10, 15, 20, 25 zuzuführenden
Luft ableiten. Umgekehrt lässt
sich entsprechend aus einem Sollwert für die Sauerstoffmasse ein geeigneter
Sollwert für
die Zylinderfüllung
und ein zugeordneter Sollwert für
die Sauerstoffkonzentration ableiten. Durch Umsetzung des Sollwertes
für die
Sauerstoffkonzentration und die Zylinderfüllung wird somit der Sollwert
für die
Sauerstoffmasse der den Zylindern 10, 15, 20, 25 zuzuführenden
Luft umgesetzt. Die zweite Reglereinheit 165 versucht die
Regelabweichung zwischen gemessener Ist-Sauerstoff-konzentration
und vorgegebener Soll-Sauerstoffkonzentration zu minimieren, indem
sie das Abgasrückführventil 70 geeignet
ansteuert, d. h. dessen Öffnungsgrad
geeignet einstellt. Liegt dabei beispielsweise die Ist-Sauerstoffkonzentration
unter der Soll-Sauerstoff-konzentration, so wird die zweite Reglereinheit 165 den Öffnungsgrad
des Abgasrückführventils 70 in
Schließrichtung
ansteuern. Liegt die Ist-Sauerstoffkonzentration über der
Soll-Sauerstoffkonzentration, so
wird die zweite Regeleinheit 165 den Öffnungsgrad des Abgasrückführventils 70 in
seine Öffnungsrichtung
ansteuern. In entsprechender Weise lässt sich eine Regelung zur
Nachführung
einer von der zweiten Messeinrichtung 80 gemesse nen Ist-Kohlendioxidkonzentration
an ein von der zweiten Sollwertvorgabeeinheit 160 beispielsweise
abhängig
von einer gewünschten
einzustellenden Abgasrückführrate vorgegebenen
Soll-Kohlendioxidverhältnis
realisieren. Wie oben zur Sauerstoffkonzentration beschrieben, lässt sich
dabei in entsprechender Weise ein Sollwert für die Kohlendioxid- oder Inertgasmasse der
den Zylindern 10, 15, 20, 25 zuzuführenden
Luft bzw. umgekehrt aus dem Sollwert für die Kohlendioxid- oder Inertgasmasse
ein geeigneter Sollwert für die
Zylinderfüllung
und ein zugeordneter Sollwert für die
Kohlendioxidkonzentration ableiten. Durch Umsetzung der Sollwerte
für die
Kohlendioxidkonzentration und die Zylinderfüllung wird somit der Sollwert
für die
Kohlendioxid- oder Inertgasmasse der den Zylindern 10, 15, 20, 25 zuzuführenden
Luft umgesetzt. Entsprechend lässt
sich auch ein von der gemessenen Sauerstoff- oder Kohlendioxidkonzentration
abgeleiteter Wert, beispielsweise ein Luft-/Kraftstoff-Gemischverhältnis oder
einer Abgasrückführrate einem
vorgegebenen Sollwert nachregeln. Zu diesem Zweck gibt die zweite
Sollwertvorgabeeinheit 160 direkt den Sollwert für das einzustellende Luft-/Kraftstoff-Gemischverhältnis bzw.
die einzustellende Abgasrückführrate der
den Zylindern 10, 15, 20, 25 zuzuführenden
Luft vor, wohingegen aus der von der zweiten Messeinrichtung 80 gemessenen Sauerstoff-
bzw. Kohlendioxidkonzentration in dem Fachmann bekannter Weise mit
Hilfe der in der Motorsteuerung 130 bekannten Kraftstoffeinspritzmenge
ein Ist-Wert für
das Luft-/Kraftstoff-Gemischverhältnis
bzw. mit Hilfe der beispielsweise durch einen Sauerstoffkonzentrationssensor
stromab der Einleitstelle 40 in der Luftzufuhr 5 gemessenen
Sauerstoffkonzentration ein Istwert für die Abgasrückführrate gebildet
werden muss. Die zweite Regeleinheit 165 minimiert dann
die Regelabweichung zwischen dem Ist-Luft-/Kraftstoff-Gemischverhältnis und
dem Soll-Luft-/Kraftstoff-Gemischverhältnis bzw.
zwischen der Istabgasrückführrate und
der Sollabgasrückführrate durch
entsprechende Ansteuerung des Öffnungsgrades
das Abgasrückführventils 70.
So wird die zweite Reglereinheit 165 beispielsweise für den Fall,
dass der Ist-Wert für
das Luft-/Kraftstoff-Gemischverhältnis
unterhalb des Sollwertes für
das Luft-/Kraftstoff-Gemischverhältnis oder
der Istwert für die
Abgasrückführrate oberhalb
dem Sollwert für
die Abgasrückführrate liegt,
den Öffnungsgrad
des Abgasrückführventils 70 zur
Minimierung der Regelabweichung in Schließrichtung ansteuern. Liegt
dagegen der Ist-Wert für
das Luft-/Kraftstoff-Gemischverhältnis über dem
Sollwert für
das Luft-/Kraftstoff-Gemischverhältnis oder
der Istwert für
die Abgasrückführrate unterhalb
dem Sollwert für
die Abgasrückführrate,
dann wird die zweite Reglereinheit 165 den Öffnungsgrad
des Abgasrückführventils 70 in Öffnungsrichtung
ansteuern.In 3 is a second functional diagram 175 represented by means of which the quality of the cylinders 10 . 15 . 20 . 25 supplied air mass flow can be controlled to a predetermined setpoint. This includes the second function diagram 175 , for example, also software and / or hardware in the engine control 130 can be implemented, a second controller unit 165 , on the one hand, a time-continuous measuring signal of the second measuring device 80 and on the other hand, a setpoint from a second setpoint input unit 160 is supplied. In the example described is used as a second measuring device 80 considered a sensor for detecting the oxygen concentration, so that the second measuring device 80 the second control unit 165 supplies a time-continuous measurement signal for the oxygen concentration as the actual value. For example, depending on an air / fuel mixture ratio to be set, the second setpoint specification unit delivers 160 in a manner known to those skilled in the art, a desired value for the oxygen concentration of the cylinders 10 . 15 . 20 . 25 air to be supplied. Based on the described setpoint value for the cylinder filling, a setpoint value for the oxygen mass of the cylinders can be determined in a manner known to those skilled in the art from the desired value for the oxygen concentration 10 . 15 . 20 . 25 Derive the air to be supplied. Conversely, a suitable setpoint value for the cylinder filling and an assigned setpoint value for the oxygen concentration can be correspondingly derived from a desired value for the oxygen mass. By implementing the setpoint for the oxygen concentration and the cylinder filling is thus the setpoint for the oxygen mass of the cylinders 10 . 15 . 20 . 25 implemented air to be supplied. The second control unit 165 tries to minimize the deviation between measured actual oxygen concentration and given target oxygen concentration by the exhaust gas recirculation valve 70 suitably controls, ie the opening degree is set appropriately. If, for example, the actual oxygen concentration is below the desired oxygen concentration, then the second regulator unit becomes 165 the degree of opening of the exhaust gas recirculation valve 70 in the closing direction. If the actual oxygen concentration is above the desired oxygen concentration, then the second control unit 165 the degree of opening of the exhaust gas recirculation valve 70 in its opening direction. In a corresponding manner, a control for tracking one of the second measuring device can be 80 measured actual carbon dioxide concentration at one of the second setpoint input unit 160 realize, for example, depending on a desired set exhaust gas recirculation rate predetermined target carbon dioxide ratio. As described above for the oxygen concentration, it is possible in a corresponding manner to set a desired value for the carbon dioxide or inert gas mass of the cylinders 10 . 15 . 20 . 25 derived air from the setpoint for the carbon dioxide or inert gas mass to derive a suitable setpoint for the cylinder filling and an associated setpoint for the carbon dioxide concentration. By implementing the setpoint values for the carbon dioxide concentration and the cylinder filling is thus the target value for the carbon dioxide or inert gas mass of the cylinders 10 . 15 . 20 . 25 implemented air to be supplied. Accordingly, a value derived from the measured oxygen or carbon dioxide concentration, for example an air / fuel mixture ratio or an exhaust gas recirculation rate, can also be readjusted to a predetermined desired value. For this purpose, the second setpoint specification unit 160 directly the setpoint for the air / fuel mixture ratio to be set or the exhaust gas recirculation rate of the cylinders to be set 10 . 15 . 20 . 25 whereas the air from the second measuring device is present 80 measured oxygen or carbon dioxide concentration in the conventional manner with the aid of the motor control 130 known fuel injection quantity is an actual value for the air / fuel mixture ratio or with the aid of, for example, by an oxygen concentration sensor downstream of the discharge point 40 in the air supply 5 measured oxygen concentration, an actual value for the exhaust gas recirculation rate must be formed. The second control unit 165 then minimizes the deviation between the actual air / fuel mixture ratio and the desired air / fuel mixture ratio or between the Istabgasrückführrate and the target exhaust gas recirculation rate by appropriate control of the opening degree of the exhaust gas recirculation valve 70 , So becomes the second control unit 165 For example, in the case where the actual value for the air / fuel mixture ratio is below the target value for the air / fuel mixture ratio or the actual value for the exhaust gas recirculation rate above the target value for the exhaust gas recirculation rate, the opening degree of the exhaust gas recirculation valve 70 to minimize the control deviation in the closing direction. If, on the other hand, the actual value for the air / fuel mixture ratio is above the set value for the air / fuel mixture ratio or the actual value for the exhaust gas recirculation rate is below the set value for the exhaust gas recirculation rate, then the second control unit 165 the degree of opening of the exhaust gas recirculation valve 70 in the opening direction.
Entscheidend
für das
erfindungsgemäße Verfahren
und die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine
ist es, dass der Luftmassenstrom an einer Stelle in der Luftzufuhr 5 stromab
der letzten in Strömungsrichtung
der zugeführten
Luft angeordneten Beeinflussungseinheit gemessen wird, die entsprechende
erste Messeinrichtung 75 zur Messung des Luftmassenstroms
somit an einer Stelle in der Luftzufuhr 5 stromab der letzten
in Strömungsrichtung
der zugeführten
Luft angeordneten Beeinflussungseinheit angeordnet ist. Diese Stelle
zur Messung des Luftmassenstroms in der Luftzufuhr stromab der letzten
in Strömungsrichtung
der zugeführten
Luft angeordneten Beeinflussungseinheit liegt dabei stromauf der
Einlassventile 45, 50, 55, 60 der
Brennkraftmaschine 1. Für
die Realisierung der Erfindung reicht es aus, wenn mindestens eine
Beeinflussungseinheit zur Beeinflussung des Luftmassenstroms in
der Luftzufuhr 5 vorgesehen ist. Es reicht also auch eine
einzige Beeinflussungseinheit oder auch jede beliebige Anzahl von
Beeinflussungseinheiten zur Beeinflussung des Luftmassenstroms in
der Luftzufuhr aus. So kann beispielsweise in Abwandlung des Ausführungsbeispiels
nach 1 auch auf eine Abgasrückführung und damit die Einleitstelle 40 verzichtet
werden, wobei dann die letzte in Strömungsrichtung der zugeführten Luft
angeordnete Beeinflussungseinheit die Drosselklappe 35 ist.
Fällt auch
diese Drosselklappe 35 weg, so wäre die letzte in Strömungsrichtung
der zugeführten
Luft angeordnete Beeinflussungseinheit der Verdichter 30.
Dabei ist auch jede beliebige Kombination von Beeinflussungseinheiten möglich. So
kann beispielsweise nur die Abgasrückführung mit der Einleitstelle 40,
jedoch keine Drosselklappe 35 und kein Verdichter 30 vorgesehen
sein. Auch könnte
nur die Drosselklappe 35 und keine Abgasrückführung und
kein Verdichter 30 vorgesehen sein. Es könnten auch
mehr als die drei in 1 dargestellten Beeinflussungseinheiten
in der Luftzufuhr 5 vorgesehen sein, beispielsweise noch
ein zusätzlicher
Verdichter, der den Verdichter 30 unterstützt. Der
Verdichter 30 kann auch elektrisch oder von einer Kurbelwelle
des Motors angetrieben werden, d. h. die Verwendung eines Abgasturboladers
ist nicht zwingend.Decisive for the method according to the invention and the internal combustion engine according to the invention is that the air mass flow at a point in the air supply 5 downstream of the last in Strö mung direction of the supplied air arranged influencing unit is measured, the corresponding first measuring device 75 for measuring the air mass flow thus at a point in the air supply 5 is arranged downstream of the last arranged in the flow direction of the supplied air influencing unit. In this case, this point for measuring the air mass flow in the air supply downstream of the last influencing unit arranged in the flow direction of the supplied air lies upstream of the inlet valves 45 . 50 . 55 . 60 the internal combustion engine 1 , For the realization of the invention it is sufficient if at least one influencing unit for influencing the air mass flow in the air supply 5 is provided. Thus, a single influencing unit or also any desired number of influencing units for influencing the air mass flow in the air supply is sufficient. Thus, for example, in a modification of the embodiment according to 1 also on an exhaust gas recirculation and thus the discharge point 40 be waived, in which case the last arranged in the flow direction of the supplied air influencing unit, the throttle valve 35 is. Also falls this throttle 35 away, so would be the last in the flow direction of the supplied air arranged influencing unit of the compressor 30 , Any combination of influencing units is also possible. For example, only the exhaust gas recirculation with the discharge point 40 , but no throttle 35 and no compressor 30 be provided. Also, only the throttle could 35 and no exhaust gas recirculation and no compressor 30 be provided. It could also be more than the three in 1 shown influencing units in the air supply 5 be provided, for example, an additional compressor, the compressor 30 supported. The compressor 30 can also be driven electrically or by a crankshaft of the engine, ie the use of an exhaust gas turbocharger is not mandatory.
Im
Hinblick auf die Messung der Sauerstoff- und/oder Kohlendioxidkonzentration
ist es erfindungsgemäß ausreichend,
wenn diese in der Luftzufuhr 5 an beliebiger Stelle durchgeführt wird,
d. h.. die zweite Messeinrichtung 80 an beliebiger Stelle
in der Luftzufuhr 5 angeordnet ist. Im Falle einer vorhandenen
Abgasrückführung wie
in 1 dargestellt ist es jedoch im Hinblick auf die
Erfassung der Qualität
der Zylinderfüllung
von erheblicher Bedeutung, die zweite Messeinrichtung 80 an
einer Stelle stromab der Einleitstelle 40 in der Luftzufuhr 5 anzuordnen,
d. h. die Sauerstoff- und/oder die Kohlendioxidkonzentration an
einer Stelle stromab der Einleitstelle 40 in der Luftzufuhr 5 zu
messen. Nur dann ist für
den Fall einer vorhandenen Abgasrückführung wie in 1 dargestellt
gewährleistet,
dass die gemessene Sauerstoff- bzw. Kohlendioxidkonzentration der
Sauerstoff- bzw. Kohlendioxidkonzentration der Zylinderfüllung weitestgehend
entspricht, sodass eine weitestgehend toleranzfreie Nachregelung
der Sauerstoff- bzw. Kohlendioxidkonzentration auf einen Sollwert erfolgen
kann. Auch für
den Fall, in dem keine Abgasrückführung vorgesehen
ist, ist es von Vorteil, die Sauerstoff- und/oder die Kohlendioxidkonzentration an
einer Stelle stromab der letzten in Strömungsrichtung der zugeführten Luft
angeordneten Beeinflussungseinheit zur Beeinflussung des Luftmassenstroms
zu messen, bzw. die zweite Messeinrichtung 80 an einer
Stelle stromab der letzten in Strömungsrichtung der zugeführten Luft
angeordneten Beeinflussungseinheit anzuordnen. Somit ist auch für den Fall
fehlender Abgasrückführung sicher
gestellt, dass die gemessene Sauerstoff- bzw. Kohlendioxidkonzentration
in der Luftzufuhr 5 weitestgehend der Sauerstoff- bzw.
Kohlendioxidkonzentration der Zylinderfüllung entspricht. Je geringer
der Abstand der Stelle zur Messung der Sauerstoff- und/oder der
Kohlendioxidkonzentration von den Einlassventilen 45, 50, 55, 60 in
der Luftzufuhr 5 ist, desto geringer wird das Risiko, dass
das Messergebnis der Sauerstoff- bzw. Kohlendioxidkonzentration
beispielsweise aufgrund von Leckagen stromab der zweiten Messeinrichtung 70 in
der Luftzufuhr 5 von der Sauerstoff- bzw. Kohlendioxidkonzentration
der Zylinderfüllung
abweicht. Entsprechendes gilt für
die Messung des Luftmassenstroms durch die erste Messeinrichtung 75.
Je geringer der Abstand zwischen der ersten Messeinrichtung 75 und
den Einlassventilen 45, 50, 55, 60 in der
Luftzufuhr 5 ist, desto geringer ist das Risiko, dass die
aus der Messung der ersten Messeinrichtung 75 abgeleitete
Füllung
beispielsweise aufgrund von Leckagen stromab der ersten Messeinrichtung 75 vom
Wert der tatsächlichen
Zylinderfüllung
abweicht.With regard to the measurement of the oxygen and / or carbon dioxide concentration, it is sufficient according to the invention, if these in the air supply 5 is performed at any point, ie. the second measuring device 80 anywhere in the air supply 5 is arranged. In the case of an existing exhaust gas recirculation as in 1 however, it is of considerable importance with regard to the detection of the quality of the cylinder filling, the second measuring device 80 at a point downstream of the discharge point 40 in the air supply 5 to arrange, ie, the oxygen and / or the carbon dioxide concentration at a point downstream of the discharge point 40 in the air supply 5 to eat. Only then is in the case of an existing exhaust gas recirculation as in 1 ensures that the measured oxygen or carbon dioxide concentration of the oxygen or carbon dioxide concentration of the cylinder filling largely corresponds, so that a largely tolerance-free readjustment of the oxygen or carbon dioxide concentration can be carried out to a desired value. Also, in the case where no exhaust gas recirculation is provided, it is advantageous to measure the oxygen and / or the carbon dioxide concentration at a point downstream of the last arranged in the flow direction of the supplied air influencing unit for influencing the air mass flow, or the second measuring device 80 to arrange at a location downstream of the last arranged in the flow direction of the supplied air influencing unit. Thus, even in the case of missing exhaust gas recirculation is ensured that the measured oxygen or carbon dioxide concentration in the air supply 5 largely corresponds to the oxygen or carbon dioxide concentration of the cylinder filling. The smaller the distance of the point for measuring the oxygen and / or the carbon dioxide concentration from the inlet valves 45 . 50 . 55 . 60 in the air supply 5 is, the lower the risk that the measurement result of the oxygen or carbon dioxide concentration, for example, due to leakage downstream of the second measuring device 70 in the air supply 5 deviates from the oxygen or carbon dioxide concentration of the cylinder filling. The same applies to the measurement of the air mass flow through the first measuring device 75 , The smaller the distance between the first measuring device 75 and the intake valves 45 . 50 . 55 . 60 in the air supply 5 The lower is the risk that results from measuring the first measuring device 75 derived filling, for example due to leakage downstream of the first measuring device 75 deviates from the value of the actual cylinder charge.
Der
durch die erste Messeinrichtung 75 ermittelte Luftmassenstrom
bzw. die daraus beispielsweise in der zu 2 beschriebenen
Weise abgeleitete Füllung
und/oder die von der zweiten Messeinrichtung 80 erfasste
Sauerstoff- bzw. Kohlendioxidkonzentration kann auch unabhängig von
den in 2 und 3 beschriebenen Regelungen anderen
Steuerungs- oder Regelfunktionen der Brennkraftmaschine zur Verfügung gestellt
werden, sodass diese Funktionen mit genaueren Werten für den Ist-Wert
des den Zylindern zugeführten
Luftmassenstroms bzw. der Zylinderfüllung bzw. mit genaueren Ist-Werten für die Sauerstoff-
oder Kohlendioxidkonzentration der Zylinderfüllung arbeiten können und somit
auch selbst genauere Ergebnisse liefern. Bereits durch die beschriebene
Füllungsregelung
nach 2 können
die Toleranzen der Schadstoffemissionen, der Drehmomentenabgabe
und der Geräuschentwicklung
der Brennkraftmaschine 1 deutlich reduziert werden. Dies
gilt auch im Falle der Regelung der Sauerstoff- oder Kohlendioxidkonzentration
gemäß 3.
Durch die Messung der Kohlendioxidkonzentration lässt sich
direkt der Abgas- oder Inertgasanteil der von den Zylindern 10, 15, 20, 25 angesaugten Luftmenge
mit hoher Genauigkeit messen, wobei die angesaugte Luftmenge auch
als angesaugte Gasmenge oder Füllung
zu verstehen ist.The first measuring device 75 ascertained air mass flow or the thereof, for example, in the zu 2 described manner derived filling and / or the second measuring device 80 detected oxygen or carbon dioxide concentration can also be independent of the in 2 and 3 described controls other control or control functions of the internal combustion engine are provided so that these functions work with more accurate values for the actual value of the air mass flow supplied to the cylinders or cylinder filling or with more accurate actual values for the oxygen or carbon dioxide concentration of the cylinder filling can provide even more accurate results. Already by the described filling control 2 can the tolerances of pollutant emissions, the torque output and the noise of the internal combustion engine 1 be significantly reduced. This also applies in the case of regulation of the oxygen or carbon dioxide concentration according to 3 , By measuring the carbon dioxide concentration can be directly the exhaust gas or inert gas the one from the cylinders 10 . 15 . 20 . 25 measure intake air quantity with high accuracy, wherein the intake air quantity is also to be understood as sucked gas quantity or filling.
Neben
der beschriebenen Regelung der Zylinderfüllung lassen sich aus der Kenntnis
der genauen Zylinderfüllung
alternativ auch genauere Sollwerte für die Einspritzsteuerung ableiten
(z. B. Einspritzmenge).Next
The described control of the cylinder filling can be from the knowledge
the exact cylinder filling
Alternatively, also derive more precise setpoints for the injection control
(eg injection quantity).