Stand der TechnikState of the art
Die
Erfindung geht von einem Verfahren und von einer Vorrichtung zum
Betreiben einer Brennkraftmaschine nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche
aus.The
The invention relates to a method and a device for
Operating an internal combustion engine according to the preamble of the independent claims
out.
Aus
der DE 102 27 064
A1 ist ein Verfahren zur Bestimmung der Zylinderfüllung
bei einer Brennkraftmaschine mit variabler Ventilhubverstellung
bekannt. Dabei werden die Größen Drosselklappenwinkel,
Lufttemperatur vor der Drosselklappe und/oder hinter der Drosselklappe,
Saugrohrdruck und Größen, insbesondere Einlassventilhub
und Motordrehzahl verwendet, die zur Bestimmung eines Normluftmassenstroms über
das Einlassventil und der vordefinierten Bedingungen ausreichen.From the DE 102 27 064 A1 a method for determining the cylinder charge in an internal combustion engine with variable valve lift is known. The parameters throttle flap angle, air temperature in front of the throttle flap and / or behind the throttle flap, intake manifold pressure and variables, in particular intake valve lift and engine speed, are used, which are sufficient for determining a standard air mass flow via the inlet valve and the predefined conditions.
Aus
der DE 197 27 204
A1 ist eine Vorrichtung zur Erkennung eines fehlerhaften
Signals bekannt. Dabei wird mit Hilfe zweier unterschiedlicher Signalerzeugungsmittel
die gleiche Messgröße erfasst und ein Fehler dann
erkannt, wenn die Beträge der gefilterten Signale voneinander
in vorgebbarer Weise abweichen. Durch Auswertung des Vorzeichens
der Differenz lässt sich feststellen, welches der beiden
Signalerzeugungsmittel defekt ist. Als Beispiel für ein
solches Signal wird ein Lastsignal beschrieben. Dabei wird unter
Last beispielsweise die angesaugte Luftmasse verstanden. Die Bestimmung der
angesaugten Luftmasse erfolgt üblicher Weise auf zwei verschiedene
Arten. Zum einen ist im Saugrohr der Brennkraftmaschine ein Luftmassenmesser oder
Saugrohrdrucksensor angeordnet. Das vom Drucksensor gelieferte Signal
ist das Hauptlastsignal oder Füllungshauptsignal. Das Lastsignal
wird noch nach einer zweiten Methode be stimmt. Das nach der zweiten
Methode bestimmte Lastsignal wird üblicher Weise als Nebenlastsignal
bezeichnet. Es wird üblicher Weise in Abhängigkeit
vom gemessenen Drosselklappenwinkel, der Drehzahl der Brennkraftmaschine
und ggf. weiterer Größen ermittelt. Bei einer optimalen
Anpassung der beiden Lasterfassungen muss das Nebenlastsignal und
das Hauptlastsignal bei ordnungsgemäßer Funktion
beider Sensoren nahezu identisch sein. Ist dies nicht der Fall,
muss wenigstens eines der beiden Signale fehlerhaft sein.From the DE 197 27 204 A1 a device for detecting a faulty signal is known. In this case, the same measured variable is detected with the aid of two different signal generating means and an error is detected when the amounts of the filtered signals deviate from one another in a predeterminable manner. By evaluating the sign of the difference can be determined which of the two signal generating means is defective. As an example of such a signal, a load signal will be described. Under load, for example, the sucked air mass is understood. The determination of the sucked air mass is usually carried out in two different ways. On the one hand, an air mass meter or intake manifold pressure sensor is arranged in the intake manifold of the internal combustion engine. The signal provided by the pressure sensor is the main load signal or main charge signal. The load signal is still true according to a second method be. The load signal determined according to the second method is commonly referred to as a sub-load signal. It is usually determined depending on the measured throttle angle, the speed of the internal combustion engine and possibly other variables. If the two load detectors are optimally adapted, the auxiliary load signal and the main load signal must be almost identical if both sensors function properly. If this is not the case, at least one of the two signals must be faulty.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das
erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße
Vorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche
haben demgegenüber den Vorteil, dass ein erster Wert für
die in einen Brennraum der Brennkraftmaschine abfließende Brennraumfüllung
der Brennkraftmaschine abhängig von einer Position des
Stellgliedes ermittelt wird, dass ein Saugrohrdruck mittels eines
Drucksensors in einem Saugrohr stromab des Stellgliedes gemessen
wird, dass abhängig vom gemessenen Saugrohrdruck ein zweiter
Wert für die in den Brennraum der Brennkraftmaschine abfließende
Brennraumfüllung ermittelt wird, dass der erste Wert für
die in den Brennraum der Brennkraftmaschine abfließende Brennraumfüllung
mit dem zweiten Wert für die in den Brennraum der Brennkraftmaschine
abfließende Brennraumfüllung verglichen wird und
dass abhängig vom Vergleichsergebnis der abhängig
von der Position des Stellgliedes ermittelte erste Wert für
die in den Brennraum der Brennkraftmaschine abfließende Brennraumfüllung
korrigiert wird, wobei abhängig von der Position des Stellgliedes
ein unverzögerter Rohwert der in das Saugrohr stromab des
Stellgliedes einfließenden Brennraumfüllung ermittelt
wird, wobei von dem unverzögerten Rohwert der in das Saugrohr
stromab des Stellgliedes einfließenden Brennraumfüllung über
ein Saugrohrmodell der Saugrohrdruck modelliert wird und wobei abhängig vom
modellierten Saugrohrdruck über ein zweites Kennfeld der
erste Wert für die in den Brennraum der Brennkraftmaschine
abfließende Brennraumfüllung ermittelt wird, dass
das Saugrohrmodell und/oder das zweite Kennfeld nur für
eine Notlaufstellung des Stellgliedes appliziert wird. Auf diese
Weise lässt sich ein einfacher Abgleich des ersten Wertes
für die in den Brennraum der Brennkraftmaschine abfließende Brennraumfüllung
realisieren, der es zudem ermöglicht, den abhängig
von der Position des Stellgliedes ermittel ten ersten Wert für
die in den Brennraum der Brennkraftmaschine abfließende
Brennraumfüllung als Hauptlastsignal zu verwenden, welches
besonders im mittleren Lastbereich zwischen dem Leerlaufbetriebszustand
und dem Volllastbetriebszustand der Brennkraftmaschine genauer als
die abhängig vom gemessenen Saugrohrdruck ermittelte in
den Brennraum der Brennkraftmaschine abfließende Brennraumfüllung
gemäß dem zweiten Wert ist.The
inventive method and the invention
Device having the features of the independent claims
have the advantage that a first value for
the combustion chamber filling flowing into a combustion chamber of the internal combustion engine
the internal combustion engine depending on a position of the
Actuator is determined that an intake manifold pressure by means of a
Pressure sensor measured in a suction pipe downstream of the actuator
is that, depending on the measured intake manifold pressure a second
Value for the effluent into the combustion chamber of the internal combustion engine
Combustion chamber filling is determined that the first value for
the combustion chamber exhaust flowing into the combustion chamber of the internal combustion engine
with the second value for the in the combustion chamber of the internal combustion engine
discharged combustion chamber filling is compared and
that depends on the comparison result of the dependent
determined from the position of the actuator first value for
the combustion chamber exhaust flowing into the combustion chamber of the internal combustion engine
is corrected, depending on the position of the actuator
an instantaneous raw value into the suction pipe downstream of the
Determined actuator inflowing combustion chamber filling
is, of the instantaneous raw value in the intake manifold
downstream of the actuator inflowing combustion chamber filling over
an intake manifold model of intake manifold pressure is modeled and being dependent on
modeled intake manifold pressure over a second map of the
first value for in the combustion chamber of the internal combustion engine
effluent combustion chamber filling is determined that
the intake manifold model and / or the second map only for
an emergency position of the actuator is applied. To this
This way you can easily compare the first value
for the combustion chamber exhaust flowing into the combustion chamber of the internal combustion engine
realize that it also allows the dependent
from the position of the actuator ermittel th first value for
the effluent into the combustion chamber of the internal combustion engine
Combustion chamber filling to use as the main load signal, which
especially in the middle load range between the idle mode
and the full load operating condition of the internal combustion engine more accurate than
depending on the measured intake manifold pressure determined in
the combustion chamber of the engine effluent combustion chamber filling
according to the second value.
Ein
weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass abhängig von
der Position des Stellgliedes ein unverzögerter Rohwert
der in das Saugrohr stromab des Stellgliedes einfließenden
Brennraumfüllung ermittelt wird, wenn von dem unverzögerten
Rohwert, der in das Saugrohr stromab des Stellgliedes einfließenden Brennraumfüllung über
ein Saugrohrmodell der Saugrohrdruck modelliert wird und wenn abhängig vom
modellierten Saugrohrdruck über ein zweites Kennfeld der
erste Wert für die in den Brennraum der Brennkraftmaschine
abfließende Brennraumfüllung ermittelt wird. Auf
diese Weise wird zum einen das Saugrohrverhalten und insbesondere
die mit dem Saugrohr verbundene Dynamik oder Verzögerung, der
in den Brennraum der Brennkraftmaschine abfließenden Brennraumfüllung
berücksichtigt. Auf diese Weise wird die Zuverlässigkeit
und Genauigkeit des ersten Wertes für die in den Brennraum
der Brennkraftmaschine abfließende Brennraumfüllung
erhöht. Zum anderen steht durch den modellierten Saugrohrdruck
ein Ersatzwert für den Saugrohrdruck für den Fall
zur Verfügung, in dem der Drucksensor ausfällt.A further advantage results from the fact that, depending on the position of the actuator, an instantaneous raw value of the combustion chamber inflowing into the intake manifold downstream of the actuator is determined, if the intake manifold pressure from the instantaneous raw value, the combustion chamber charge flowing into the intake manifold downstream of the actuator, is modeled via an intake manifold model is determined and depending on the modeled intake manifold pressure over a second map of the first value for the effluent into the combustion chamber of the internal combustion engine combustion chamber filling. In this way, on the one hand, the intake pipe behavior and, in particular, the dynamics or deceleration associated with the intake pipe are taken into account, the combustion chamber charge flowing into the combustion chamber of the internal combustion engine. In this way, the reliability and accuracy of the first value for the combustion chamber in the combustion engine exhaust flowing combustion chamber filling increased. On the other hand, the modeled intake manifold pressure provides a replacement value for intake manifold pressure in the event that the pressure sensor fails.
Ein
weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass das Saugrohrmodell und/oder
das zweite Kennfeld nur für eine Notlaufstellung des Stellgliedes
appliziert wird. Auf diese Weise können Aufwand und Kosten bei
der Applikation des Saugrohrmodells und/oder des zweiten Kennfeldes
eingespart werden.One
Another advantage results from the fact that the Saugrohrmodell and / or
the second map only for an emergency position of the actuator
is applied. In this way, effort and expense can be
the application of the Saugrohrmodells and / or the second map
be saved.
Durch
die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen Verfahrens möglich.By
the measures listed in the dependent claims
are advantageous developments and improvements of the main claim
specified method possible.
Besonders
vorteilhaft ist es, wenn abhängig von der Position des
Stellgliedes und einer Drehzahl der Brennkraftmaschine mittels eines
ersten Kennfeldes ein Massenstrom über das Stellglied ermittelt wird,
wenn zum Vergleich des ersten Wer tes für die in den Brennraum
der Brennkraftmaschine abfließende Brennraumfüllung
mit dem zweiten Wert für die in den Brennraum der Brennkraftmaschine
abfließende Brennraumfüllung eine Differenz zwischen
dem ersten Wert und dem zweiten Wert gebildet wird, wenn die Differenz
mittels eines ersten Integrators zu einem Offsetmassenstrom über
das Stellglied integriert wird und wenn abhängig von der
Summe aus dem ermittelten Massenstrom und dem ermittelten Offsetmassenstrom über
das Stellglied der erste Wert für die in den Brennraum
der Brennkraftmaschine abfließenden Brennraumfüllung
der Brennkraftmaschine ermittelt wird. Auf diese Weise wird eine
einfache und zuverlässige Korrektur des ersten Wertes ermöglicht. Im
Leerlaufbetriebszustand bzw. in einem leerlaufnahen Betriebszustand
der Brennkraftmaschine mit geschlossenem Stellglied entspricht der
ermittelte Offsetmassenstrom einem Leckagemassenstrom über das
Stellglied. Dieser kann bei alleiniger Bestimmung der in den Brennraum
der Brennkraftmaschine abfließenden Brennraumfüllung
gemäß dem ersten Wert abhängig von der
Position des Stellgliedes nicht berücksichtigt werden.
Durch den beschriebenen Abgleich des ersten Wertes für
die in den Brennraum der Brennkraftmaschine abfließende
Brennraumfüllung gemäß dem ermittelten
Offsetmassenstrom wird somit der erste Wert für die in
den Brennraum der Brennkraftmaschine abfließende Brennraumfüllung genauer,
so dass der erste Wert für die in den Brennraum der Brennkraftmaschine
abfließende Brennraumfüllung speziell auch im
Leerlaufbetriebszustand bzw. in einem leerlaufnahen Betriebszustand der
Brennkraftmaschine mit geschlossenem Stellglied als Hauptlastsignal
bzw. als Füllungshauptsignal verwendet werden kann und
die in den Brennraum der Brennkraftmaschine abfließende
Brennraumfüllung der Brennkraftmaschine präzise
nachbildet.Especially
It is advantageous if, depending on the position of the
Actuator and a speed of the internal combustion engine by means of a
first characteristic field, a mass flow is determined via the actuator,
if to compare the first who's for in the combustion chamber
the internal combustion engine effluent combustion chamber filling
with the second value for the in the combustion chamber of the internal combustion engine
effluent combustion chamber filling a difference between
the first value and the second value is formed when the difference
by means of a first integrator to an offset mass flow over
the actuator is integrated and if dependent on the
Sum of the determined mass flow and the determined offset mass flow via
the actuator is the first value in the combustion chamber
the internal combustion engine effluent combustion chamber filling
the internal combustion engine is determined. That way, one becomes
simple and reliable correction of the first value allows. in the
Idle operating state or in an idle operating state
the internal combustion engine with closed actuator corresponds to the
determined offset mass flow a leakage mass flow over the
Actuator. This can be determined solely in the combustion chamber
the internal combustion engine effluent combustion chamber filling
according to the first value depending on the
Position of the actuator are not taken into account.
By the described adjustment of the first value for
the effluent into the combustion chamber of the internal combustion engine
Combustion chamber filling according to the determined
Offset mass flow is thus the first value for the in
the combustion chamber of the internal combustion engine effluent combustion chamber filling more accurate,
so that the first value for the in the combustion chamber of the internal combustion engine
outgoing combustion chamber filling especially in the
Idle operating state or in an idle operating state of the
Internal combustion engine with closed actuator as the main load signal
or can be used as filling main signal and
the effluent into the combustion chamber of the internal combustion engine
Combustion chamber filling the internal combustion engine precisely
replicates.
Vorteilhaft
ist auch, wenn das Saugrohrmodell und/oder das zweite Kennfeld für
eine abgeschaltete Abgasrückführung und/oder eine
abgeschaltete Ventilüberschneidung appliziert wird. Auch danach
können Aufwand und Kosten bei der Applikation eingespart
werden.Advantageous
is also when the intake manifold model and / or the second map for
a switched off exhaust gas recirculation and / or a
switched off valve overlap is applied. Also after that
can save effort and costs in the application
become.
Ein
weiterer Vorteil ergibt sich, wenn das Saugrohrmodell einen zweiten
Integrator umfasst, der die Differenz zwischen der in das Saugrohr
einfließenden Brennraumfüllung und der in den
Brennraum abfließenden Brennraumfüllung aufintegriert und
das Integrationsergebnis in den modellierten Saugrohrdruck umrechnet.One
Another advantage arises when the Saugrohrmodell a second
Integrator includes, which is the difference between the in the suction pipe
inflowing combustion chamber filling and in the
Combustion chamber effluent combustion chamber filling integrated and
convert the integration result into the modeled intake manifold pressure.
Auf
diese Weise lässt sich der Saugrohrdruck einfach und zuverlässig
modellieren.On
In this way, the intake manifold pressure can be easily and reliably
model.
Besonders
vorteilhaft ist es, wenn der erste Wert für die in den
Brennraum der Brennkraftmaschine abfließende Brennraumfüllung
der Brennkraftmaschine abhängig von einer Position des
Stellgliedes und einer Durchflusskennlinie des Stellgliedes ermittelt
wird, wobei die Durchflusskennlinie den physikalischen Zusammenhang
zwischen der Strömungsgeschwindigkeit am Stellglied und
dem Druckverhältnis über dem Stellglied zwischen
einem Druck stromab des Stellgliedes und einem Druck stromauf des
Stellgliedes beschreibt, wenn für Werte des Druckverhältnisses über
dem Stellglied größer als ein vorgegebener Schwellwert
der erste Wert abhängig von der Position des Stellgliedes
und einer zweiten Kennlinie für die Strömungsgeschwindigkeit
am Stellglied als Funktion des Druckverhältnisses über
dem Stellglied zwischen dem Druck stromab des Stellgliedes und dem
Druck stromauf des Stellgliedes ermittelt wird, wobei für
die Werte des Druckverhältnisses über dem Stellglied
größer als dem vorgegebenen Schwellwert die Steigung
der zweiten Kennlinie betragsmäßig kleiner als
die Steigung der Durchflusskennlinie gewählt wird. Auf
diese Weise wird speziell im Volllastbetriebszustand oder in einem
volllastnahen Betriebszustand der Brennkraftmaschine, also für
die Werte des Druckverhältnisses über dem Stellglied größer
als dem vorgegebenen Schwellwert die Durchflusskennlinie mittels
der zweiten Kennlinie derart abgeändert, das kleinere Fehler
im Druckverhältnis über dem Stellglied sich viel
weniger empfindlich auf die Ermittlung des ersten Wertes auswirken. Dies
ermöglicht es, den ersten Wert auch im Volllastbetriebszustand
bzw. in einem volllastnahen Betriebszustand der Brennkraftmaschine
als Hauptlastsignal oder Füllungshauptsignal zu verwenden.Especially
it is advantageous if the first value for in the
Combustion chamber of the internal combustion engine exhaust combustion chamber filling
the internal combustion engine depending on a position of the
Actuator and a flow characteristic of the actuator determined
where the flow characteristic is the physical relationship
between the flow velocity at the actuator and
the pressure ratio across the actuator between
a pressure downstream of the actuator and a pressure upstream of the
Actuator describes when for values of the pressure ratio over
the actuator greater than a predetermined threshold
the first value depends on the position of the actuator
and a second flow velocity characteristic
on the actuator as a function of the pressure ratio over
the actuator between the pressure downstream of the actuator and the
Pressure upstream of the actuator is determined, wherein for
the values of the pressure ratio across the actuator
greater than the predetermined threshold, the slope
the second characteristic is smaller than
the slope of the flow characteristic is selected. On
this mode is especially in full load mode or in a
full load near operating state of the internal combustion engine, ie for
the values of the pressure ratio across the actuator greater
as the predetermined threshold, the flow characteristic using
the second characteristic modified in such a way, the smaller error
in the pressure ratio over the actuator much
less sensitive to the determination of the first value. This
allows the first value even in full load mode
or in a full-load-related operating state of the internal combustion engine
to use as the main load signal or the main charge signal.
Auf
der für die Ermittlung des ersten Wertes erforderliche
Applikationsaufwand ist geringer als der für die Ermittlung
des zweiten Wertes erforderliche Applikationsaufwand.On
the one required to determine the first value
Application effort is less than that for the determination
the second value required application effort.
Ein
weiterer Vorteil ergibt sich, wenn die Steigung der zweiten Kennlinie
für die Werte des Druckverhältnisses über
dem Stellglied größer dem vorgegebenen Schwellwert
gleich Null gewählt wird. Auf diese Weise lässt
sich die zweite Kennlinie besonders einfach realisieren und zudem
sicherstellen, dass die Steigung der zweiten Kennlinie für
die Werte des Druckverhältnisses über dem Stellglied
größer als dem vorgegebenen Schwellwert betragsmäßig kleiner
als die Steigung der Durchflusskennlinie ist.Another advantage arises when the Stei tion of the second characteristic for the values of the pressure ratio over the actuator greater than the predetermined threshold value equal to zero is selected. In this way, the second characteristic curve can be realized in a particularly simple manner and moreover ensure that the slope of the second characteristic curve for the values of the pressure ratio across the actuator greater than the predetermined threshold value is smaller than the slope of the flow rate characteristic.
Ein
weiterer Vorteil ergibt sich, wenn abhängig von der Position
des Stellgliedes und einer Drehzahl der Brennkraftmaschine ein Normmassenstrom über
das Stellglied mittels des ersten Kennfeldes ermittelt wird, wobei
das erste Kennfeld für Wertepaare der Position des Stellgliedes
und der Drehzahl, die ein Druckverhältnis über
dem Stellglied oberhalb des vorgegebenen Schwellwertes zur Folge
haben, derart korrigiert wird, dass der für diese Wertepaare
ermittelte Normmassenstrom nach Korrektur des ersten Kennfeldes
und abhängig von der zweiten Kennlinie den selben Massenstromwert
liefert, wie der für diese Wertepaare ermittelte Normmassenstrom
ohne Korrektur des ersten Kennfeldes und abhängig von der
Durchflusskennlinie. Auf diese Weise wird der durch Verwendung der
zweiten Kennlinie anstelle der Durchflusskennlinie für
die Werte des Druckverhältnisses über dem Stellglied
größer als dem vorgegebenen Schwellwert verursachte
Fehler in einfacher Weise vollständig kompensiert.One
Another advantage arises when dependent on the position
of the actuator and a speed of the internal combustion engine via a standard mass flow
the actuator is determined by means of the first map, wherein
the first map for value pairs of the position of the actuator
and the speed, which is a pressure ratio over
the actuator above the predetermined threshold result
have so corrected that for those pairs of values
determined standard mass flow after correction of the first map
and depending on the second characteristic, the same mass flow value
supplies, as the standard mass flow determined for this value pairs
without correction of the first map and depending on the
Flow characteristic. In this way, by using the
second characteristic instead of the flow characteristic for
the values of the pressure ratio across the actuator
greater than the predetermined threshold
Error completely compensated in a simple way.
Vorteilhaft
ist weiterhin, wenn für den durch diese Wertepaare gebildeten
Betriebsbereich der Brennkraftmaschine eine Abgasrückführung und/oder
eine Ventilüberschneidung durch gleichzeitig geöffnete
Einlass- und Auslassventile mindestens eines Zylinders der Brennkraftmaschine
abgeschaltet wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass allein
durch die Korrektur des ersten Kennfeldes der durch Verwendung der
zweiten Kennlinie verursachte Fehler vollständig kompensiert
werden kann, ohne dass dazu zur Ermittlung des Normmassenstroms mittels
des ersten Kennfeldes auch die Position eines Abgasrückführventils
oder eine Ventilüberschneidung berücksichtigt
werden muss.Advantageous
is still, if for those formed by these value pairs
Operating range of the internal combustion engine exhaust gas recirculation and / or
a valve overlap by simultaneously open
Inlet and exhaust valves of at least one cylinder of the internal combustion engine
is switched off. That way, it will ensure that alone
by correcting the first map by using the
second characteristic caused errors completely compensated
without being able to determine the standard mass flow by means of
the first map also the position of an exhaust gas recirculation valve
or a valve overlap
must become.
Zeichnungdrawing
Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen:One
Embodiment of the invention is in the drawing
shown and in the following description in more detail
explained. Show it:
1 eine
schematische Ansicht einer Brennkraftmaschine, 1 a schematic view of an internal combustion engine,
2 ein
Funktionsdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen
Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung, 2 a functional diagram for explaining the method and apparatus according to the invention,
3 ein
Funktionsdiagramm zur Erläuterung der Ermittlung eines
Leckagemassenstroms und 3 a functional diagram for explaining the determination of a leakage mass flow and
4 eine
Durchflusskennlinie. 4 a flow characteristic.
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
In 1 kennzeichnet 1 eine
Brennkraftmaschine, die beispielsweise als Ottomotor oder als Dieselmotor
ausgebildet ist und die beispielsweise ein Fahrzeug antreibt. Die
Brennkraftmaschine 1 umfasst einen oder mehrere Zylinder 40,
von denen in 1 beispielhaft einer dargestellt
ist. Dem Zylinder 40 wird über einen Luftzufuhrkanal 10 Frischluft
zugeführt. Dabei ist die Strömungsrichtung der
Frischluft im Luftzufuhrkanal 10 in 1 durch
einen Pfeil gekennzeichnet. Im Luftzufuhrkanal 10 ist ein
Stellglied 5 angeordnet, das verschiedene Positionen einnehmen
kann und abhängig von seiner Position die Luftzufuhr zum
Zylinder 40 bzw. den Luftmassenstrom zum Zylinder 40 beeinflusst.
Bei dem Stellglied 5 kann es sich beispielsweise um eine
Drosselklappe handeln. Im Bereich der Drosselklappe 5 ist
ein Positionssensor 90, beispielsweise ein Potentiometer
angeordnet, das die aktuelle Position wdkba der Drosselklappe 5 misst
und das Messergebnis an eine Motorsteuerung 65 weiterleitet.
Stromauf der Drosselklappe 5 ist im Luftzufuhrkanal 10 ein
erster Temperatursensor 85 angeordnet, der die aktuelle
Temperatur Tvdk stromauf der Drosselklappe 5 im Luftzufuhrkanal 10 misst
und das Messergebnis ebenfalls an die Motorsteuerung 85 weiterleitet.
Der Bereich des Luftzufuhrkanals 10 stromab der Drosselklappe 5 wird
als Saugrohr bezeichnet und ist in 1 durch das
Bezugszeichen 45 gekennzeichnet. Im Saugrohr 45 ist
ein Drucksensor 60 angeordnet, der den aktuellen Saugrohrdruck
ps misst und das Messergebnis an die Motorsteuerung 65 weiterleitet.
Stromab der Drosselklappe 5 mündet außerdem
ein Abgasrückführkanal 110 in das Saugrohr 45.
im Abgasrückführkanal 110 ist dabei ein
Abgasrückführventil 115 angeordnet, das
von der Motorsteuerung 65 zur Einstellung einer gewünschten
Abgasrückführrate angesteuert wird. Der Abgasrückführkanal 110 verbindet einen
Abgasstrang 105 der Brennkraftmaschine 1 mit dem
Saugrohr 45. Die Strömungsrichtung des Abgases
im Abgasrückführkanal 110 ist in 1 durch
ein Pfeil dargestellt. Über ein oder mehrere Einlassventile 30 gelangt
die Luft und das ggf. rückgeführte Abgas in einen
Brennraum des Zylinders 40. In 1 ist beispielhaft
ein Einlassventil 30 dargestellt. Seine Öffnungs-
und Schließzeitpunkte werden von der Motorsteuerung 65 beispielsweise
mittels einer elektrohydraulischen Ventilsteuerung EHVS eingestellt.
Alternativ können die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des
Einlassventils 30 auch mittels einer Nockenwelle eingestellt
werden. Im Bereich des Zylinders 40 ist ein zweiter Temperatursensor 95 angeordnet,
der die aktuelle Temperatur Tbr des Brennraums misst und an die
Motorsteuerung 65 weiterleitet. Dabei kann der zweite Temperatursensor 95 beispielsweise
auch ein Kühlwassertemperatursensor sein. Im Bereich des
Zylinders 40 ist weiterhin ein Drehzahlsensor 100 angeordnet,
der die aktuelle Motordrehzahl nmot der Brennkraftmaschine 1 misst
und das Messergebnis an die Motorsteuerung 65 weiterleitet.
Mittel zur Einspritzung von Kraftstoff und – im Falle eines
Ottomotors zur Zündung – sind in 1 der Übersichtlichkeit halber
nicht dargestellt. Das bei der Verbrennung des Luft-/Kraftstoffgemisches
im Brennraum des Zylinders 40 erzeugte Abgas wird über
ein oder mehrere Auslassventile 35, von denen in 1 eines
dargestellt ist, in den Abgasstrang 105 ausgestoßen.
Auch die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Auslassventils 35 werden
von der Motorsteuerung 65 beispielsweise mittels elektrohydraulischer
Ventilsteuerung eingestellt. Alternativ können die Öffnungs-
und Schließzeitpunkte des Auslassventils 35 mittels
einer Nockenwelle eingestellt werden. Weiterhin ist im Bereich der
Motorsteuerung 65 ein Umgebungsdrucksensor 120 angeordnet,
der den aktuellen Umgebungsdruck pu misst und das Messergebnis an
die Motorsteuerung 65 weiterleitet. Der Drucksensor 60 wird
auch als Saugrohrdrucksensor bezeichnet. Die Temperatur Tvdk stromauf
der Drosselklappe sowie die Temperatur Tbr des Brennraums können
alternativ jeweils auch aus anderen Betriebsgrößen
der Brennkraftmaschine in dem Fachmann bekannter Weise modelliert
werden, so dass in diesem Fall kein entsprechender Temperatursensor
erforderlich ist.In 1 features 1 an internal combustion engine, which is designed for example as a gasoline engine or as a diesel engine and drives, for example, a vehicle. The internal combustion engine 1 includes one or more cylinders 40 of which in 1 exemplified one. The cylinder 40 is via an air supply duct 10 Fresh air supplied. In this case, the flow direction of the fresh air in the air supply channel 10 in 1 indicated by an arrow. In the air supply channel 10 is an actuator 5 arranged, which can take different positions and depending on its position, the air supply to the cylinder 40 or the air mass flow to the cylinder 40 affected. At the actuator 5 it may be, for example, a throttle. In the area of the throttle 5 is a position sensor 90 , For example, a potentiometer arranged, which is the current position wdkba the throttle 5 measures and the measurement result to a motor control 65 forwards. Upstream of the throttle 5 is in the air supply duct 10 a first temperature sensor 85 arranged the current temperature Tvdk upstream of the throttle 5 in the air supply channel 10 measures and the measurement result also to the engine control 85 forwards. The area of the air supply channel 10 downstream of the throttle 5 is called intake manifold and is in 1 by the reference numeral 45 characterized. In the intake manifold 45 is a pressure sensor 60 arranged, which measures the current intake pipe pressure ps and the measurement result to the engine control 65 forwards. Downstream of the throttle 5 also opens an exhaust gas recirculation channel 110 in the suction pipe 45 , in the exhaust gas recirculation channel 110 is an exhaust gas recirculation valve 115 arranged by the engine control 65 is controlled to set a desired exhaust gas recirculation rate. The exhaust gas recirculation channel 110 connects an exhaust system 105 the internal combustion engine 1 with the suction pipe 45 , The flow direction of the exhaust gas in the exhaust gas recirculation channel 110 is in 1 represented by an arrow. Via one or more inlet valves 30 the air and the possibly recirculated exhaust gas enters a combustion chamber of the cylinder 40 , In 1 is an example of an inlet valve 30 shown. Its opening and closing times are determined by the engine control 65 set for example by means of an electro-hydraulic valve control EHVS. Alternatively, the opening and closing timings of the intake valve 30 also be adjusted by means of a camshaft. In the area of the cylinder 40 is a second temperature sensor 95 arranged, which measures the current temperature Tbr of the combustion chamber and to the engine control 65 forwards. It can the second temperature sensor 95 for example, be a cooling water temperature sensor. In the area of the cylinder 40 is still a speed sensor 100 arranged, the current engine speed nmot of the internal combustion engine 1 measures and the measurement result to the engine control 65 forwards. Means for injection of fuel and - in the case of a gasoline engine for ignition - are in 1 for the sake of clarity not shown. The combustion of the air / fuel mixture in the combustion chamber of the cylinder 40 generated exhaust gas is via one or more exhaust valves 35 of which in 1 one is shown in the exhaust line 105 pushed out. Also the opening and closing times of the exhaust valve 35 be from the engine control 65 set for example by means of electro-hydraulic valve control. Alternatively, the opening and closing times of the exhaust valve 35 be adjusted by means of a camshaft. Furthermore, in the field of engine control 65 an ambient pressure sensor 120 arranged, which measures the current ambient pressure pu and the measurement result to the engine control 65 forwards. The pressure sensor 60 is also referred to as intake manifold pressure sensor. The temperature Tvdk upstream of the throttle valve and the temperature Tbr of the combustion chamber can alternatively be modeled in each case also from other operating variables of the internal combustion engine in a manner known to the person skilled in the art, so that in this case no corresponding temperature sensor is required.
Die
Strömungsrichtung des Abgases im Abgasstrang 105 ist
in 1 ebenfalls durch einen Pfeil gekennzeichnet.The flow direction of the exhaust gas in the exhaust system 105 is in 1 also marked by an arrow.
In 2 ist
ein Funktionsdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen
Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung
dargestellt. Dabei kann die erfindungsgemäße Vorrichtung
beispielsweise software- und/oder hardwaremäßig
in die Motorsteuerung 65 implementiert sein. Im Folgenden
wird beispielhaft angenommen, dass die Vorrichtung der Motorsteuerung 65 entspricht,
wobei jedoch in 2 nur solche Komponenten der
Motorsteuerung 65 dargestellt sind, die zum Verständnis der
Erfindung erforderlich sind. Einem ersten Kennfeld 25 der
Vorrichtung 65 wird vom Positionssensor 90 die
aktuelle Position wdkba der Drosselklappe 5 und vom Drehzahlsensor 100 die
aktuelle Motordrehzahl nmot jeweils als Eingangsgröße
zugeführt. Das beispielsweise auf einem Prüfstand
unter Normbedingungen applizierte erste Kennfeld 25 liefert
dann an seinem Ausgang einen Normmassenstrom msndk über
der Drosselklappe 5. Die Normbedingungen bei der Applikation
des ersten Kennfeldes 25 sind dabei beispielsweise eine
Temperatur von 273 K stromauf der Drosselklappe 5, ein
Druck von 1013 hPa stromauf der Drosselklappe 5 und ein
Druckverhältnis über der Drosselklappe 5 zwischen
dem Druck stromab der Drosselklappe 5 und dem Druck stromauf
der Drosselklappe 5 kleiner als 0,52. In diesem Fall ist
die Strömungsgeschwindigkeit an der Drosselklappe 5 gleich
der Schallgeschwindigkeit. In einem Additionsglied 80 wird
zum Normmassenstrom msndk am Ausgang des ersten Kennfeldes 25 ein
Offsetmassenstrom oder Leckagemassenstrom msndko hinzuaddiert, der
bei vollständig geschlossener Drosselklappe dennoch über
die Drosselklappe 5 unter den genannten Normbedingungen
fließt. Der resultierende Summenmassenstrom msnres = msndk
+ msndko wird in einem ersten Multiplikationsglied mit einem ersten
Temperaturfaktor ftvdk und mit einem resultierenden Faktor fres,
der nachfolgend noch beschrieben wird, multipliziert. In einem ersten
Kehrwertbildner 125 der Vorrichtung 65 wird die
vom ersten Temperatursensor 85 eingelesene aktuelle Temperatur Tvdk
stromauf der Drosselklappe 5 in ihren Kehrwert verwandelt.
Der so gebildete Kehrwert 1/Tvdk wird einer Recheneinheit 135 zugeführt,
die den Ausgang des Kehrwertbildners 125 mit 273 K multipliziert
und aus dem gebildeten Produkt die Quadratwurzel zieht. Das Ergebnis
ist der Temperaturfaktor ftvdk, der die aktuelle Temperatur stromauf
der Drosselklappe 5 berücksichtigt und über
das erste Multiplikationsglied 145 den resultierenden Normmassenstrom
msnres entsprechend der aktuellen Temperatur stromauf der Drosselklappe 5 korrigiert.
Der Faktor fres wird in einem zweiten Multiplikationsglied 150 gebildet.
Diesem wird das Ausgangssignal eines Kennli nienmoduls 215 zugeführt.
Dem Kennlinienmodul 215 wiederum wird das Ausgangssignal
eines ersten Divisionsgliedes 175 zugeführt. Das
erste Divisionsglied 175 dividiert den vom Saugrohrdrucksensor 60 ermittelten
aktuellen Saugrohrdruck ps durch den vom Umgebungsdrucksensor 120 ermittelten
aktuellen Umgebungsdruck pu. Dabei wird vereinfachend angenommen,
dass der aktuelle Umgebungsdruck pu dem aktuellen Druck stromauf
der Drosselklappe 5 entspricht. Bei dieser Näherung
wird der Druckabfall über dem Luftzufuhrkanal 10 stromauf
der Drosselklappe 5 vernachlässigt. Andernfalls
müsste der Druck stromauf der Drosselklappe 5 durch
einen eigenen Drucksensor gemessen oder aus anderen Betriebsgrößen
der Brennkraftmaschine 1 modelliert werden.In 2 is a functional diagram for explaining the method and apparatus of the invention shown. In this case, the device according to the invention, for example, software and / or hardware in the engine control 65 be implemented. In the following, it is assumed by way of example that the device of the engine control 65 corresponds, but in 2 only such components of the engine control 65 are shown, which are necessary for understanding the invention. A first map 25 the device 65 is from the position sensor 90 the current position wdkba of the throttle 5 and the speed sensor 100 the actual engine speed nmot is supplied in each case as an input variable. The example applied to a test bench under standard conditions first map 25 then supplies at its output a standard mass flow msndk across the throttle 5 , The standard conditions in the application of the first map 25 are for example a temperature of 273 K upstream of the throttle 5 , a pressure of 1013 hPa upstream of the throttle 5 and a pressure ratio across the throttle 5 between the pressure downstream of the throttle 5 and the pressure upstream of the throttle 5 less than 0.52. In this case, the flow velocity is at the throttle 5 equal to the speed of sound. In an addition element 80 becomes the standard mass flow msndk at the output of the first map 25 an offset mass flow or leakage mass flow msndko added, with the throttle fully closed but still on the throttle 5 flows under the standard conditions mentioned. The resulting sum mass flow msnres = msndk + msndko is multiplied in a first multiplication element by a first temperature factor ftvdk and by a resulting factor fres, which will be described below. In a first reciprocator 125 the device 65 will be the first temperature sensor 85 read current temperature Tvdk upstream of the throttle 5 turned into their reciprocal value. The reciprocal 1 / Tvdk thus formed becomes a computing unit 135 supplied to the output of the reciprocal 125 multiplied by 273 K and draws the square root of the product formed. The result is the temperature factor ftvdk, which is the current temperature upstream of the throttle 5 considered and over the first multiplier 145 the resulting standard mass flow msnres corresponding to the current temperature upstream of the throttle 5 corrected. The factor fres becomes a second multiplier 150 educated. This becomes the output of a Kennli nienmoduls 215 fed. The characteristic module 215 in turn, the output signal of a first division element 175 fed. The first division member 175 divides that from the intake manifold pressure sensor 60 determined actual intake manifold pressure ps by the ambient pressure sensor 120 determined current ambient pressure pu. It is simplified assuming that the current ambient pressure pu the current pressure upstream of the throttle 5 equivalent. With this approximation, the pressure drop across the air supply duct becomes 10 upstream of the throttle 5 neglected. Otherwise, the pressure would have to be upstream of the throttle 5 measured by a separate pressure sensor or other operating variables of the internal combustion engine 1 be modeled.
Die
Kennlinie des Kennlinienmoduls 215 ist in 4 dargestellt.
Dabei ist ein Strömungsgeschwindigkeitsfaktor fklaf über
dem Druckverhältnis über der Drosselklappe 5 zwischen
dem Saugrohrdruck ps stromab der Drosselklappe 5 und dem Druck
pvdk stromauf der Drosselklappe 5 dargestellt. Beim Druck
pvdk stromauf der Drosselklappe 5 handelt es sich im vorliegenden
Beispiel wie beschrieben nährerungsweise um den Umgebungsdruck
pu. Mit dem Bezugszeichen 15 ist dabei eine erste Kennlinie dargestellt,
die als Durchflusskennlinie bezeichnet wird und den physikalischen
Zusammenhang zwischen der Strömungsgeschwindigkeit an der
Drosselklappe 5 und dem Druckverhältnis über
der Drosselklappe 5 beschreibt. Dabei ist der Strömungsgeschwindigkeitsfaktor
fklaf gleich 1 für Werte für das Druckverhältnis
ps/pu kleiner oder gleich 0,52. Dies ist gleichbedeutend damit,
dass für Werte für das Druckverhältnis
ps/pu kleiner oder gleich 0,52 die Luft mit Schallgeschwindigkeit
die Drosselklappe 5 passiert. Für Druckverhältnisse
ps/pu größer als 0,52 nimmt der Strömungsgeschwindigkeitsfaktor
fklaf mit betragsmäßig zunehmender Steigung bis
zum Wert Null ab, der bei ps = pu erreicht wird. Das bedeutet, dass
für Druckverhältnisse ps/pu größer
0,52 die Geschwindigkeit der an der Drosselklappe 5 vorbeiströmenden
Luft ausgehend von der Schallgeschwindigkeit immer kleiner wird,
bis sie den Wert Null erreicht, wenn der Saugrohrdruck ps gleich
dem Druck pvdk stromauf der Drosselklappe 5 wird. Ohne
Druckgefälle gibt es auch keine Luftbewegung. Oberhalb
eines vorgegebenen Schwellwertes von beispielsweise 0,95 für
das Druckverhältnis ps/pvdk bzw. ps/pu wird nun die Durchflusskennlinie 15 durch
eine zweite, in 4 gestrichelt dargestellte Kennlinie 20 ersetzt, deren
Steigung betragsmäßig kleiner als die Steigung
der Durchflusskennlinie 15 für ps/pvdk größer 0,95
ist. Gemäß einer einfachen und in 4 dargestellten
Realisierung kann dabei die Steigung der zweiten Kennlinie 20 gleich
Null sein. Auf diese Weise wird die Empfindlichkeit der Füllungsberechnung abhängig
von kleineren Fehlern bei der Ermittlung des Druckverhältnisses
ps/pu verringert.The characteristic curve of the characteristic module 215 is in 4 shown. Here, a flow rate factor fklaf is above the pressure ratio across the throttle 5 between the intake manifold pressure ps downstream of the throttle 5 and the pressure pvdk upstream of the throttle 5 shown. When pressure pvdk upstream of the throttle 5 In the present example, as described, the nutrient pressure is the ambient pressure pu. With the reference number 15 Here, a first characteristic curve is shown, which is referred to as a flow characteristic and the physical relationship between the flow velocity at the throttle valve 5 and the pressure ratio over the Dros selklappe 5 describes. Here, the flow rate factor fklaf is equal to 1 for values for the pressure ratio ps / pu less than or equal to 0.52. This is equivalent to saying that for values for the pressure ratio ps / pu less than or equal to 0.52 the air at sonic velocity is the throttle 5 happens. For pressure ratios ps / pu greater than 0.52, the flow rate factor fklaf decreases with increasing slope to zero, which is achieved at ps = pu. This means that for pressure ratios ps / pu greater than 0.52 the speed at the throttle 5 As the intake air pressure ps becomes equal to the pressure pvdk upstream of the throttle valve, it gradually decreases from the speed of sound until it reaches zero 5 becomes. Without pressure gradient there is no air movement. Above a predetermined threshold of, for example, 0.95 for the pressure ratio ps / pvdk or ps / pu will now be the flow characteristic 15 through a second, in 4 dashed curve shown 20 whose slope is smaller in magnitude than the slope of the flow characteristic 15 for ps / pvdk is greater than 0.95. According to a simple and in 4 The realization shown here can be the slope of the second characteristic curve 20 be zero. In this way, the sensitivity of the filling calculation is reduced depending on smaller errors in the determination of the pressure ratio ps / pu.
Im
zweiten Multiplikationsglied 150 wird der Strömungsgeschwindigkeitsfaktor
fklaf am Ausgang des Kennlinienmoduls 215 mit dem Ausgang
eines zweiten Divisionsgliedes 195 multipliziert. Der Ausgang
des zweiten Divisionsgliedes 195 ist dabei ein Druckfaktor
fpvdk. Im zweiten Divisionsglied 195 wird der aktuelle
Umgebungsdruck pu durch den Normdruck 1013 hPa dividiert. Am Ausgang
des zweiten Multiplikationsgliedes 150 ergibt sich somit
der resultierende Faktor fres als Produkt aus fklaf·fpvdk.
Somit ist das Signal am Ausgang des ersten Multiplikationsgliedes 145 der
Luftmassenstrom msres an der Drosselklappe 5 unter den
aktuellen Bedingungen der Temperatur und des Druckes stromauf der
Drosselklappe 5 sowie der aktuellen Strömungsgeschwindigkeit.
In einem dritten Divisionsglied 180 wird der resultierende
Luftmassenstrom msres durch einen Faktor umsrln dividiert, so dass
sich am Ausgang des dritten Divisionsgliedes 180 ein unverzögerter
Rohwert rlroh für die in das Saugrohr 45 einströmende Brennraumfüllung
ergibt. Der Faktor umsrln wird dabei in einem dritten Multiplikationsglied 200 gebildet, in
dem die aktuelle Motordrehzahl nmot mit einem Konstantwert Kumsrl
multipliziert wird, der der Quotient aus dem konstanten und bekannten
Hubvolumen aller Zylinder der Brennkraftmaschine 1 und
einem Abgleichfaktor ist, um die unterschiedlichen physikalischen
Einheiten aneinander anzupassen.In the second multiplier 150 is the flow rate factor fklaf at the output of the characteristic module 215 with the output of a second division element 195 multiplied. The output of the second division element 195 is a pressure factor fpvdk. In the second division member 195 the actual ambient pressure pu is divided by the standard pressure 1013 hPa. At the output of the second multiplication element 150 Thus, the resulting factor fres results as a product of fklaf · fpvdk. Thus, the signal is at the output of the first multiplier 145 the air mass flow msres at the throttle 5 under the current conditions of temperature and pressure upstream of the throttle 5 as well as the current flow velocity. In a third division member 180 the resulting air mass flow msres is divided by a factor umsrln, so that at the output of the third divisor 180 an instantaneous raw value rlroh for those in the intake manifold 45 inflowing combustion chamber filling results. The factor umsrln is in a third multiplier 200 is formed, in which the current engine speed nmot is multiplied by a constant value Kumsrl, the quotient of the constant and known displacement of all cylinders of the internal combustion engine 1 and a matching factor to match the different physical units.
Der
an der Drosselklappe 5 ermittelte unverzögerte
Rohwert rlroh für die in das Saugrohr 45 einfließende
Brennraumfüllung durchströmt das Saugrohrvolumen
und kommt im Brennraum des Zylinders 40 verzögert
an. Dieses Saugrohrverhalten beschreibt der nachgeschaltete Tiefpass 220,
dessen Zeitkonstante entsprechend der Totzeit des Saugrohrs 45 gewählt
ist und beispielsweise auf einem Prüfstand und/oder in
Fahrversuchen appliziert werden kann. Am Ausgang des Tiefpassfilters 220 liegt dann
ein dritter Wert für die in den Brennraum der Brennkraftmaschine 1 bzw.
des Zylinders 40, d. h. sämtliche Zylinder der
Brennkraftmaschine 1 abfließende Brennraumfüllung
rlh als Füllungshauptsignal oder Hauptlastsignal, das zur
Weiterverarbeitung für die Bestimmung der einzusprit zenden
Kraftstoffmenge gemäß einem vorgegebenen Luft/Kraftstoffgemischverhältnis
verwendet werden kann.The at the throttle 5 determined undelayed raw value rlroh for in the intake manifold 45 inflowing combustion chamber filling flows through the intake manifold and comes in the combustion chamber of the cylinder 40 delayed. This Saugrohrverhalten describes the downstream low pass 220 , whose time constant corresponding to the dead time of the suction pipe 45 is selected and can be applied for example on a test bench and / or driving tests. At the output of the low-pass filter 220 then there is a third value for in the combustion chamber of the internal combustion engine 1 or of the cylinder 40 ie all cylinders of the internal combustion engine 1 effluent combustion chamber filling rlh as Füllungshauptsignal or main load signal that can be used for further processing for the determination of einzusprit constricting amount of fuel according to a predetermined air / fuel mixture ratio.
Dabei
kann das Füllungshauptsignal rlh aufgrund der beschriebenen
Kennlinienanpassung im Kennlinienmodul 215 auch im Volllastbetriebsbereich bzw.
in einem volllastnahen Betriebsbereich der Brennkraftmaschine mit
einem Druckverhältnis ps/pu größer dem
vorgegebenen Schwellwert von beispielsweise 0,95 mit hinreichender
Genauigkeit und Zuverlässigkeit verwendet werden.In this case, the main charge signal rlh due to the described characteristic curve adaptation in the characteristic module 215 be used with sufficient accuracy and reliability even in the full load operating range or in a full-load operating range of the internal combustion engine with a pressure ratio ps / pu greater than the predetermined threshold of, for example, 0.95.
Problematisch
ist noch die Genauigkeit des Füllungshauptsignals rlh im
Leerlaufbereich oder in einem leerlaufnahen Betriebsbereich der
Brennkraftmaschine 1, in dem die Drosselklappe 5 weitgehend geschlossen
ist und in der eventuell auftretende Leckagemassenströme über
die Drosselklappe 5 somit eine verstärkte Rolle
spielen, jedoch durch das erste Kennfeld 25 nicht erfasst
werden können. Deshalb findet der Abgleich des vom ersten
Kennfeld 25 gelieferten Normmassenstrom msndk durch den
Leckagemassenstrom msndko im Additionsglied 80 statt. Im
Folgenden wird beschrieben, wie der Leckagemassenstrom msndko in
einfacher Weise ermittelt werden kann. Dazu wird das unverzögerte
Rohsignal rlroh der in das Saugrohr 45 einströmenden
Brennraumfüllung einem ersten Subtraktionsglied 205 zugeführt.
Im ersten Subtraktionsglied 205 wird vom unverzögerten
Rohwert rlroh für die in das Saugrohr 45 einströmende
Brennraumfüllung ein erster Wert rl1 für die in
den Brennraum sämtlicher Zylinder der Brennkraftmaschine 1 abfließenden
Brennraumfüllung subtrahiert. Die sich bildende Differenz Δrl
am Ausgang des ersten Subtraktionsgliedes 205 wird einem
ersten Integrator 50 zugeführt, der ein Saugrohrmodell
darstellt und das zeitliche Verhalten des Saugrohrvolumens nachbildet
und zusätzlich einen modellierten Wert psdk für
den Saugrohrdruck liefert. Wie beschrieben durchströmt
der an der Drosselklappe 5 ermittelte Luftmassenstrom msres
das Saugrohrvolumen und kommt im Brennraum des Zylinders 40 verzögert
an. Der Integrator 50 integriert die Differenz Δrl
am Ausgang des ersten Subtraktionsgliedes 205 auf und rechnet
sie unter geeigneter Dimensionierung der Integrationskonstanten
in den modellierten Saugrohrdruck psdk um. Die Integrationskonstante
bildet dabei abhängig von der Totzeit des Saugrohrs 45 das
verzögernde Verhalten des Saugrohrvolumens nach. Die Integrationskonstante kann
dabei beispielsweise auf einem Prüfstand und/oder in Fahrversuchen
appliziert werden. Die in den Brennraum sämtlicher Zylinder
der Brennkraftmaschine 1 abfließende Brennraumfüllung
ist wiederum eine Funktion des Saugrohrdrucks. Zum Zeitpunkt des
Schließens des oder der Einlassventile 30 herrscht
Druckgleichheit zwischen dem Saugrohr 45 und dem Brennraum
der Zylinder 40. Der Zusammenhang zwischen der in den Brennraum
abfließenden Brennraumfüllung und dem Saugrohrdruck
wird durch ein zweites Kennfeld 55 beschrieben, das mit dem
in einem vierten Divisionsglied 185 gebildeten Quotienten
psdk/fpvdk sowie der Motordrehzahl nmot adressiert wird und dessen
Ausgangsgröße in einem vierten Multiplikationsglied 160 mit
einem zweiten resultierenden Faktor fres2 multipliziert wird. Das
zweite Kennfeld 55 wird ebenfalls beispielsweise auf einem
Prüfstand und/oder in Fahrversuchen unter Normbedingungen
appliziert. Bei den Normbedingungen handelt es sich dabei um einen
Druck von 1013 hPa stromauf der Drosselklappe 5 und um
eine Brennraum- oder Motortemperatur Tbr von 273 K. Der Ausgang
des zweiten Kennfeldes 55 stellt somit die unter diesen
Normbedingungen in den Brennraum sämtlicher Zylinder der
Brennkraftmaschine 1 abfließende Brennraumfüllung
dar. Durch Multiplikation des Ausgangs des zweiten Kennfeldes 55 mit dem
zweiten resultierenden Faktor fres2 ergibt sich somit am Ausgang
des vierten Multiplikationsgliedes 160 der erste Wert rl1
für die in den Brennraum sämtlicher Zylinder der
Brennkraftmaschine 1 abfließende Brennraumfüllung
unter den aktuellen Bedingungen des Druckes stromauf der Drosselklappe 5 und
der Brennraum- bzw. Motortemperatur Tbr. Der zweite resultierende
Faktor fres2 wird dabei in einem fünften Multiplikationsglied 155 als
Produkt des Druckfaktors fpvdk sowie eines zweiten Temperaturfaktors
ftbr gebildet. Der zweite Temperaturfaktor ftbr ergibt sich am Ausgang
einer zweiten Recheneinheit 140, die einen in einem zweiten
Kehrwertbildner 130 gebildeten Kehrwert der vom zweiten
Temperatursensor 95 gemessenen aktuellen Brennraum- oder
Motortemperatur Tbr mit der Normtemperatur 273 K multipliziert. Die
Brennraum- oder Motortemperatur Tbr kann dabei beispielsweise in
Form der Kühlwassertemperatur ermittelt werden wie bereits
beschrieben. Wird das zweite Kennfeld 55 nicht unter den
genannten Normbedingungen appliziert, so kann zwar auf die Multiplikationsglieder 155 und 160 verzichtet
und im vierten Divisionsglied 185 der modellierte Saugrohrdruck
direkt durch den aktuellen Umgebungsdruck pu dividiert werden, jedoch
gehen dann als Eingangsgröße in das zweite Kennfeld 55 auch
die Brennraumtemperatur Tbr und der Umgebungsdruck pu bzw. der Druck
stromauf der Drosselklappe 5 als Eingangsgrößen
ein, so dass die Applikation des zweiten Kennfeldes 55 erheblich
aufwendiger würde.Still problematic is the accuracy of the main filling signal rlh in the no-load range or in an operating range of the internal combustion engine close to idling 1 in which the throttle 5 is largely closed and in the possibly occurring leakage mass flows through the throttle 5 thus play an increased role, but by the first map 25 can not be recorded. Therefore, the comparison of the from the first map 25 supplied standard mass flow msndk by the leakage mass flow msndko in the addition element 80 instead of. The following describes how the leakage mass flow msndko can be easily determined. For this purpose, the undelayed raw signal rlroh in the intake manifold 45 inflowing combustion chamber filling a first subtraction element 205 fed. In the first subtraction element 205 is from the instantaneous raw value rlroh for in the intake manifold 45 inflowing combustion chamber filling a first value rl1 for in the combustion chamber of all cylinders of the internal combustion engine 1 subtracted from flowing combustion chamber filling. The forming difference Δrl at the output of the first subtraction element 205 becomes a first integrator 50 representing a Saugrohrmodell and simulates the temporal behavior of Saugrohrvolumens and additionally provides a modeled value psdk for the intake manifold pressure. As described flows through the throttle 5 determined air mass flow msres the intake manifold volume and comes in the combustion chamber of the cylinder 40 delayed. The integrator 50 integrates the difference Δrl at the output of the first subtraction element 205 and calculate it under suitable Dimensioning of the integration constants in the modeled intake manifold pressure psdk um. The integration constant is dependent on the dead time of the intake manifold 45 the retarding behavior of Saugrohrvolumens after. The integration constant can be applied for example on a test bench and / or driving tests. The in the combustion chamber of all cylinders of the internal combustion engine 1 flowing combustion chamber filling is in turn a function of the intake manifold pressure. At the time of closing the inlet valve (s) 30 There is pressure equality between the intake manifold 45 and the combustion chamber of the cylinder 40 , The relationship between the combustion chamber charge flowing into the combustion chamber and the intake manifold pressure is determined by a second characteristic map 55 described that in a fourth divisor member 185 formed quotient psdk / fpvdk and the engine speed nmot is addressed and its output in a fourth multiplier 160 is multiplied by a second resultant factor fres2. The second map 55 is also applied for example on a test bench and / or driving tests under standard conditions. The standard conditions are a pressure of 1013 hPa upstream of the throttle 5 and a combustion chamber or engine temperature Tbr of 273 K. The output of the second characteristic map 55 thus provides the under these standard conditions in the combustion chamber of all cylinders of the internal combustion engine 1 flowing out combustion chamber filling. By multiplying the output of the second map 55 with the second resultant factor fres2 thus results at the output of the fourth multiplication element 160 the first value rl1 for the in the combustion chamber of all cylinders of the internal combustion engine 1 outgoing combustion chamber filling under the current conditions of pressure upstream of the throttle valve 5 and the combustion chamber or engine temperature Tbr. The second resulting factor fres2 is in a fifth multiplier 155 formed as a product of the pressure factor fpvdk and a second temperature factor ftbr. The second temperature factor ftbr results at the output of a second arithmetic unit 140 , one in a second reciprocator 130 formed reciprocal of the second temperature sensor 95 measured actual combustion chamber or engine temperature Tbr multiplied by the standard temperature 273 K. The combustion chamber or engine temperature Tbr can be determined, for example, in the form of the cooling water temperature, as already described. Becomes the second map 55 not applied under the standard conditions mentioned, it is true that the multiplication elements 155 and 160 waived and in the fourth divisional member 185 the modeled intake manifold pressure is divided directly by the current ambient pressure pu, but then go as an input to the second map 55 also the combustion chamber temperature Tbr and the ambient pressure pu or the pressure upstream of the throttle valve 5 as input variables, so that the application of the second characteristic field 55 would be considerably more expensive.
Der
erste Wert rl1 für die in den Brennraum sämtlicher
Zylinder der Brennkraftmaschine 1 abfließende
Brennraumfüllung kann alternativ zum Signal rlh als Hauptlastsignal
oder als Füllungshauptsignal verwendet werden. In diesem
Fall wäre die Verwendung des Tiefpasses 220 zur
Bildung des Signals rlh nicht erforderlich. Im folgenden werden
aber für die Bildung des ersten Wertes rl1 noch einige
Vereinfachungen beschrieben, so dass der erste Wert rl1 in diesem
Fall vom Signal rlh für die in den Brennraum sämtlicher
Zylinder der Brennkraftmaschine 1 abfließenden
Brennraumfüllung abweichen kann. Dann stellt das Signal
rlh das präzisere Signal für die in den Brennraum
sämtlicher Zylinder der Brennkraftmaschine 1 abfließende
Brennraumfüllung dar und wird als Hauptlastsignal bzw.
Füllungshauptsignal verwendet. Der erste Wert rl1 wird
dann lediglich zur Adaption des Normmassenstroms msndk am Ausgang des
ersten Kennfeldes 25 mit Hilfe des Leckagemassenstroms
msndko verwendet. Dazu wird der erste Wert rl1 für die
in den Brennraum sämtlicher Zylinder der Brennkraftmaschine 1 abfließende
Brennraumfüllung einer Vergleichseinheit 75 zugeführt.
Der Vergleichseinheit 75 wird außerdem ein zweiter
Wert rl2 für die in den Brennraum sämtlicher Zylinder
der Brennkraftmaschine 1 abfließende Brennraumfüllung zugeführt.
Im Folgenden wird die Ermittlung dieses zweiten Wertes rl2 beschrieben.The first value rl1 for the in the combustion chamber of all cylinders of the internal combustion engine 1 effluent combustion chamber charge can be used as an alternative to the signal rlh as a main load signal or as Füllungshauptsignal. In this case, the use of the low pass would be 220 not necessary for the formation of the signal rlh. In the following, however, some simplifications will be described for the formation of the first value rl1, so that the first value rl1 in this case of the signal rlh for in the combustion chamber of all cylinders of the internal combustion engine 1 departing combustion chamber filling may differ. Then the signal rlh provides the more precise signal for the into the combustion chamber of all cylinders of the internal combustion engine 1 is discharged combustion chamber filling and is used as a main load signal or Füllungshauptsignal. The first value rl1 then becomes merely the adaptation of the standard mass flow msndk at the output of the first characteristic map 25 using the leakage mass flow msndko used. For this purpose, the first value rl1 for the in the combustion chamber of all cylinders of the internal combustion engine 1 outgoing combustion chamber filling a comparison unit 75 fed. The comparison unit 75 In addition, a second value rl2 for the in the combustion chamber of all cylinders of the internal combustion engine 1 supplied outflow combustion chamber filling. The determination of this second value rl2 is described below.
Zu
diesem Zweck wird der aktuell gemessene Saugrohrdruck ps in einem
fünften Divisionsglied 190 durch den Druckfaktor
fpvdk dividiert. Der gebildete Quotient wird als Eingangsgröße
einem dritten Kennfeld 56 zugeführt, das dem zweiten
Kennfeld 55 entspricht. Als weitere Eingangsgröße
wird dem dritten Kennfeld 56 die aktuelle Motordrehzahl
nmot zugeführt. Die Ausgangsgröße des
dritten Kennfeldes 56 wird in einem sechsten Multiplikationsglied 165 mit
dem zweiten resultierenden Faktor fres2 multipliziert. Somit stellt
der Ausgang des sechsten Multiplikationsgliedes 165 den
zweiten Wert rl2 für die in den Brennraum sämtlicher
Zylinder der Brennkraftmaschine 1 abfließende
Brennraumfüllung dar, der sich vom ersten Wert rl1 nur
dadurch unterscheidet, dass zu seiner Berechnung der gemessene Saugrohrdruck
ps verwendet wurde, während für die Berechnung
des ersten Wertes rl1 der modellierte Saugrohrdruck psdk verwendet
wurde. Die Vergleichseinheit 75 vergleicht den ersten Wert
rl1 mit dem zweiten Wert rl2 und liefert in Abhängigkeit
des Vergleichsergebnisses den Leckagemassenstrom msndko.For this purpose, the currently measured intake manifold pressure ps in a fifth divisor member 190 divided by the pressure factor fpvdk. The quotient formed becomes a third characteristic field as an input variable 56 fed to the second map 55 equivalent. As a further input is the third map 56 the current engine speed nmot supplied. The output of the third map 56 is in a sixth multiplier 165 multiplied by the second resultant factor fres2. Thus, the output of the sixth multiplier 165 the second value rl2 for the in the combustion chamber of all cylinders of the internal combustion engine 1 outgoing combustion chamber filling, which differs from the first value rl1 only in that the measured intake manifold pressure ps was used for its calculation, while for the calculation of the first value rl1 the modeled intake manifold pressure psdk was used. The comparison unit 75 compares the first value rl1 with the second value rl2 and supplies the leakage mass flow msndko as a function of the comparison result.
Die
Ermittlung des Leckagemassenstroms msndko ist in 3 beschrieben,
die ein Funktionsdiagramm der Vergleichseinheit 75 darstellt.
Gemäß dem Funktionsdiagramm nach 3 ist
in der Vergleichseinheit 75 ein zweites Subtraktionsglied 210 angeordnet,
mit dem vom zweiten Wert rl2 der erste Wert rl1 subtrahiert wird.
Die gebildete Differenz rl2 – rl1 am Ausgang des zweiten
Subtraktionsgliedes 210 wird dann dem Eingang eines zweiten
Integrators 70 der Vergleichseinheit 75 zugeführt.
Die Differenz zwischen dem zweiten Wert rl2 und dem ersten Wert
rl1 rührt daher, dass im zweiten Wert rl2 der Leckagemassenstrom
durch die Drosselklappe 5 berücksichtigt ist,
im ersten Wert rl1 jedoch nicht. Somit führt die Integration
der Differenz rl2 – rl1 durch den zweiten Integrator 70 zum
Offset- oder Leckagemassenstrom msndko am Ausgang des zweiten Integrators 70. Dazu
ist die Integrationskonstante des zweiten Integrators 70 geeignet
dimensioniert und beispielsweise auf einem Prüfstand und/oder
in Fahrversuchen appliziert. Da das dritte Kennfeld 56 unter
Normbedingungen für Druck und Temperatur appliziert wurde, entspricht
auch der Leckage- oder Offsetmassenstrom msndko am Ausgang des zweiten
Integrators 70 und damit am Ausgang der Vergleichseinheit 75 einem
Normleckage- oder -offsetmassenstrom und kann daher im Additionsglied 80 zum
Normmassenstrom msndk addiert werden.The determination of the leakage mass flow msndko is in 3 described a functional diagram of the comparison unit 75 represents. According to the functional diagram 3 is in the comparison unit 75 a second subtraction element 210 is arranged, with the second value rl2 the first value rl1 is subtracted. The formed difference rl2 - rl1 at the output of the second subtraction element 210 is then the input of a second integrator 70 the comparison unit 75 fed. The difference between the second value rl2 and the first value rl1 is due to the fact that in the second value rl2 the leakage mass flow through the throttle valve 5 but not in the first value rl1. Thus, the integration of the difference rl2 - rl1 by the second integrator 70 to the offset or leakage mass flow msndko at the output of the second integrator 70 , This is the integration constant of the second integrator 70 dimensioned suitable and applied for example on a test bench and / or driving tests. Because the third map 56 was applied under standard conditions for pressure and temperature, also corresponds to the leakage or offset mass flow msndko at the output of the second integrator 70 and thus at the output of the comparison unit 75 a standard leakage or -offset mass flow and can therefore in the addition element 80 to the standard mass flow msndk be added.
Auf
diese Weise wird der Normmassenstrom msndk durch den Normleckagemassenstrom
msndko adaptiert und somit der erste Wert rl1 dem zweiten Wert rl2
nachgeführt.On
this way, the standard mass flow msndk becomes the standard leakage mass flow
msndko adapts and thus the first value rl1 to the second value rl2
tracked.
Im
Folgenden werden einige Vereinfachungen des Funktionsdiagramms nach 2 erläutert. So
ist es optional vorgesehen, das erste Kennfeld 25 für
Wertepaare der Position wdkba der Drosselklappe 5 und der
Motordrehzahl nmot, die ein Druckverhältnis über
der Drosselklappe 5 oberhalb des vorgegebenen Schwellwertes
von in diesem Beispiel 0,95 zur Folge haben, derart zu korrigieren,
dass der für diese Wertepaare ermittelte Normmassenstrom msndk
am Ausgang des solchermaßen korrigierten ersten Kennfeldes 25 abhängig
von der zweiten Kennlinie 20 in einen resultierenden Massenstrom msres
am Ausgang des ersten Multiplikationsgliedes 145 umgewandelt
wird, der sich identisch bei Verwendung der gleichen Wertepaare
am Eingang des unkorrigierten ersten Kennfeldes 25 ergeben
würde, wenn statt der zweiten Kennlinie 20 für
Druckverhältnisse über der Drosselklappe 5 oberhalb
des vorgegebenen Schwellwertes die Durchflusskennlinie 15 verwendet
werden würde. Auf diese Weise wird der durch die Abänderung
der Durchflusskennlinie 15 oberhalb des vorgegebenen Schwellwertes
für das Druckverhältnis ps/pu über der
Drosselklappe 5 in die zweite Kennlinie 20 verursachte
Fehler bei der Ermittlung des resultierenden Massenstrom msres durch
die genannte Korrektur des ersten Kennfeldes 25 kompensiert.The following are some simplifications of the function diagram after 2 explained. So it is optionally provided, the first map 25 for value pairs of the position wdkba of the throttle 5 and the engine speed nmot, which is a pressure ratio across the throttle 5 above the predetermined threshold value of 0.95 in this example, to be corrected in such a way that the standard mass flow msndk determined for these value pairs is at the output of the thus corrected first characteristic map 25 depending on the second characteristic 20 in a resulting mass flow msres at the output of the first multiplier 145 is converted, which is identical when using the same value pairs at the input of the uncorrected first map 25 would result if instead of the second characteristic 20 for pressure conditions above the throttle 5 Above the predetermined threshold, the flow characteristic 15 would be used. In this way, the by changing the flow characteristic 15 above the predetermined threshold for the pressure ratio ps / pu above the throttle 5 in the second characteristic 20 caused errors in the determination of the resulting mass flow msres by said correction of the first map 25 compensated.
In
vorteilhafter Weise ist zusätzlich optional vorgesehen,
für Druckverhältnisse ps/pu über der Drosselklappe
größer dem vorgegebenen Schwellwert das Abgasrückführventil 115 derart
anzusteuern, dass es vollständig geschlossen ist und damit die
Abgasrückführrate auf Null reduziert wird. Zusätzlich
oder alternativ kann es vorgesehen sein, dass die Einlass- und Auslassventile 35 sämtlicher
Zylinder der Brennkraftmaschine 1 für Druckverhältnisse ps/pu
größer dem vorgegebenen Schwellwert derart angesteuert
werden, dass keine Ventilüberschneidung mehr auftritt.
Ventilüberschneidung bedeutet, dass mindestens ein Einlassventil
und mindestens ein Auslassventil eines Zylinders gleichzeitig geöffnet sind.
Mit gesperrter Ventilüberschneidung befinden sich die Einlass-
und Auslassventile 30, 35 in ihrer Leistungsstellung,
d. h. es wird ein maximaler Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine 1 ermöglicht. Dasselbe
gilt im Falle der Abgasrückführung für
das geschlossene Abgasrückführventil 115.
Wenn also oberhalb des vorgegebenen Schwellwertes für das Druckverhältnis
ps/pu das Abgasrückführventil 115 vollständig
geschlossen ist, so muss die Position des Abgasrückführventils 115 bei
der Korrektur des ersten Kennfeldes 25 nicht berücksichtigt
werden. Entsprechend muss die Ventilüberschneidung für
die Korrektur des ersten Kennfeldes 25 nicht berücksichtigt
werden, wenn die Ventilüberschneidung für Druckverhältnisse
ps/pu oberhalb des vorgegebenen Schwellwertes verhindert wird. Am
einfachsten erfolgt die Korrektur des ersten Kennfeldes 25 für Druckverhältnisse
ps/pu oberhalb des vorgegebenen Schwellwertes also dann, wenn oberhalb
des vorgegebenen Schwellwertes für das Druckverhältnis ps/pu
sowohl das Abgasrückführventil 115 vollständig
geschlossen als auch die Ventilüberschneidung für
sämtliche Zylinder der Brennkraftmaschine 1 gesperrt ist.
Dies ist im Volllastbetriebszustand, in dem die Brennkraftmaschine 1 maximale
Leistung bringen soll bzw. im volllastnahen Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 in
der Regel sowieso der Fall und stellt daher keine Einschränkung
des Betriebs der Brennkraftmaschine dar, sondern vereinfacht die Applikation
des ersten Kennfeldes 25 erheblich. Das erste Kennfeld 25 kann
dann nämlich unabhängig von der Position des Abgasrückführventils 115 und der
Ventilüberschneidung appliziert werden. Der vorgegebene
Schwellwert für das Druckverhältnis ps/pu wird
dabei vorteilhafter Weise so gewählt, dass für Druckverhältnisse
oberhalb des vorgegebenen Schwellwertes die Brennkraftmaschine 1 sowieso üblicher
Weise bei geschlossenem Abgasrückführventil 115 und
bei gesperrter Ventilüberschneidung betrieben wird.In an advantageous manner, it is additionally optionally provided, for pressure ratios ps / pu above the throttle valve, to be greater than the predetermined threshold value, the exhaust gas recirculation valve 115 such that it is fully closed and thus the exhaust gas recirculation rate is reduced to zero. Additionally or alternatively, it may be provided that the inlet and outlet valves 35 all cylinders of the internal combustion engine 1 for pressure ratios ps / pu greater than the predetermined threshold value are controlled such that no valve overlap occurs. Valve overlap means that at least one inlet valve and at least one outlet valve of a cylinder are open simultaneously. With locked valve overlap, the inlet and outlet valves are located 30 . 35 in their power position, ie it is a maximum efficiency of the internal combustion engine 1 allows. The same applies in the case of exhaust gas recirculation for the closed exhaust gas recirculation valve 115 , So if above the predetermined threshold for the pressure ratio ps / pu the exhaust gas recirculation valve 115 is completely closed, so must the position of the exhaust gas recirculation valve 115 in the correction of the first map 25 not considered. Accordingly, the valve overlap for the correction of the first map 25 are not taken into account if the valve overlap for pressure ratios ps / pu above the predetermined threshold value is prevented. The simplest way to correct the first map 25 for pressure ratios ps / pu above the predetermined threshold value, that is, when above the predetermined threshold value for the pressure ratio ps / pu both the exhaust gas recirculation valve 115 completely closed as well as the valve overlap for all cylinders of the internal combustion engine 1 Is blocked. This is in the full load operating state in which the internal combustion engine 1 to bring maximum power or in the full load near operating condition of the engine 1 usually anyway the case and therefore does not limit the operation of the internal combustion engine, but simplifies the application of the first map 25 considerably. The first map 25 can then regardless of the position of the exhaust gas recirculation valve 115 and the valve overlap are applied. The predetermined threshold value for the pressure ratio ps / pu is advantageously chosen so that for pressure conditions above the predetermined threshold value, the internal combustion engine 1 anyway usual way with the exhaust gas recirculation valve closed 115 and operated with locked valve overlap.
Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es optional vorgesehen,
dass das Saugrohrmodell und damit der erste Integrator 50 nur
für eine Notlaufstellung der Drosselklappe 5 appliziert wird.
Die Notlaufstellung der Drosselklappe 5 entspricht dabei
beispielsweise der Stellung der Drosselklappe 5 im Leerlauf
oder in einem leerlaufnahen Betriebszustand der Brennkraftmaschine
und ermöglicht einen Notlauf der Brennkraftmaschine 1 bei
geringer Leistung. Zusätzlich oder alternativ kann es vorgesehen
sein, auch das zweite Kennfeld 55 und damit auch das dritte
Kennfeld 56 nur für die Notlaufstellung des Stellgliedes 5 zu
applizieren. Dies hat den Vorteil, dass der Applikationsaufwand
für das Saugrohrmodell 50, das zweite Kennfeld 55 und
das dritte Kennfeld 56 erheblich reduziert werden kann, so
dass auch Kosten eingespart werden. Allerdings ist der erste Wert
rl1 für die in den Brennraum sämtlicher Zylinder
der Brennkraftmaschine 1 abfließende Füllung
dann nur für Betriebszustände der Brennkraftmaschine
repräsentativ, in denen sich die Drosselklappe 5 in
ihrer Notlaufstellung befindet, also im hier beschriebenen Beispiel
im Leerlaufbetriebszustand bzw. im leerlaufnahen Betriebszustand
bei weitgehend geschlossener Position der Drosselklappe. Der Öffnungsgrad
der Drosselklappe beträgt dabei in der Notlaufstellung
beispielsweise maximal 5%. Zusätzlich kann es optional
für eine weitere Vereinfachung der Applikation des Saugrohrmodells 50 vorgesehen
sein, dass es für eine abgeschaltete Abgasrückführung
und/oder eine abgeschaltete Ventilüberschneidung appliziert
wird. Im Leerlaufbetriebszustand bzw. im leerlaufnahen Betriebszustand
der Brennkraftmaschine 1 ist die Abgasrückführung üblicher
Weise sowieso nicht aktiv und das Abgasrückführventil 115 vollständig gesperrt
sowie die Ventilüberschneidung abgeschaltet. Deshalb stellt
die genannte Vereinfachung der Applikation des Saugrohrmodells 50 keine
wirkliche Einschränkung des Betriebsbereichs der Brennkraftmaschine 1 dar,
ermöglicht aber eine erheblich einfachere Applikation und damit
Verringerung der Kosten, da die Position des Abgasrückführventils
und/oder die Ventilüberschneidung für die Applikation
des Saugrohrmodells 50 nicht berücksichtigt werden
muss.According to an advantageous development of the invention, it is optionally provided that the intake manifold model and thus the first integrator 50 only for an emergency position of the throttle 5 is applied. The emergency position of the throttle 5 corresponds, for example, the position of the throttle 5 idle or in an idle operating state of the internal combustion engine and made possible light an emergency operation of the internal combustion engine 1 at low power. Additionally or alternatively, it may be provided, also the second characteristic map 55 and therefore also the third map 56 only for the emergency position of the actuator 5 to apply. This has the advantage that the application effort for the intake manifold model 50 , the second map 55 and the third map 56 can be significantly reduced, so that costs are saved. However, the first value rl1 for the in the combustion chamber of all cylinders of the internal combustion engine 1 then flowing filling only representative of operating conditions of the internal combustion engine, in which the throttle 5 is in its emergency position, so in the example described here in idle mode or in idle operating state at largely closed position of the throttle. The degree of opening of the throttle valve is in the emergency position, for example, a maximum of 5%. Additionally, it may be optional for further simplification of the application of the intake manifold model 50 be provided that it is applied for a shut-off exhaust gas recirculation and / or a shut-off valve overlap. In the idle operating state or in idle operating state of the internal combustion engine 1 the exhaust gas recirculation is usually not active anyway and the exhaust gas recirculation valve 115 completely blocked and the valve overlap switched off. Therefore, said simplification of the application of the intake manifold model 50 no real limitation of the operating range of the internal combustion engine 1 but allows a much easier application and thus reduce the cost, since the position of the exhaust gas recirculation valve and / or the valve overlap for the application of the Saugrohrmodells 50 does not have to be considered.
Zusätzlich
oder alternativ kann auch das zweite Kennfeld 55 und damit
das dritte Kennfeld 56 in gleicher Weise bei abgeschalteter
Abgasrückführung und/oder bei abgeschalteter Ventilüberschneidung
appliziert werden, was ebenfalls eine Vereinfachung der Applikation
und Verringerung der Kosten bewirkt. Die Folge ist, dass die Adaption
des ersten Wertes rl1 mit Hilfe des Normleckagemassenstroms msndko
nur für den Betriebsbereich der Brennkraftmaschine 1 zuverlässig
durchgeführt werden kann, in dem sich die Drosselklappe 5 in
ihrer Notlaufstellung befindet, also im beschriebenen Beispiel im
Leerlaufbetriebszustand oder im leerlaufnahen Betriebszustand der
Brennkraftmaschine 1 mit einem maximalen Öffnungsgrad
der Drosselklappe 5 von beispielsweise 5%. Außerhalb
dieses Betriebsbereichs der Notlaufstellung der Drosselklappe 5 sollte
dann die Adaption des ersten Wertes rl1 mit Hilfe des Normleckagemassenstroms
msndko abgeschaltet werden. Durch das erfindungsgemäße
Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung
lässt sich die mittels des ersten Kennfeldes 25 aus
der Position wdkba der Drosselklappe 5 und der Motordrehzahl
nmot berechnete Brennraumfüllung über den gesamten
Betriebsbereich der Brennkraftmaschine 1 zuverlässig und
genau ermitteln, so dass dieses Füllungssignal als Hauptlastsignal
bzw. als Füllungshauptsignal gemäß dem
Signal rlh verwendet werden kann. Entsprechend kann auch der erste
Wert rl1 als Hauptlastsignal bzw. Füllungshauptsignal verwendet
werden, jedoch bei der beschriebenen vereinfachten Applikation des
Saugrohrmodells 50 und/oder des zweiten Kennfeldes 55 und
des dritten Kennfeldes 56 nur in dem Betriebsbereich der
Notlaufstellung der Drosselklappe 5.Additionally or alternatively, also the second characteristic map 55 and thus the third map 56 be applied in the same way with the exhaust gas recirculation switched off and / or switched off valve overlap, which also causes a simplification of the application and reduction of costs. The result is that the adaptation of the first value rl1 with the aid of the standard leakage mass flow msndko only for the operating range of the internal combustion engine 1 Reliable can be done in which the throttle 5 is in its emergency position, so in the example described in the idle mode or idle operating state of the engine 1 with a maximum opening degree of the throttle valve 5 for example 5%. Outside this operating range of the emergency position of the throttle 5 Then the adaptation of the first value rl1 should be switched off with the aid of the standard leakage mass flow msndko. The inventive method and the device according to the invention can be by means of the first map 25 from the position wdkba of the throttle 5 and the engine speed nmot calculated combustion chamber filling over the entire operating range of the internal combustion engine 1 determine reliably and accurately, so that this charge signal can be used as a main load signal or as a main charge signal according to the signal rlh. Correspondingly, the first value rl1 can also be used as the main load signal or main charge signal, however, in the described simplified application of the intake manifold model 50 and / or the second characteristic map 55 and the third map 56 only in the operating range of the emergency position of the throttle 5 ,
Für
den Fall, dass der Saugrohrdrucksensor 60 ausfällt
oder ein Fehler des Saugrohrdrucksensor 60 erkannt wird,
kann statt des gemessenen Saugrohrdrucks ps auch der modellierte
Saugrohrdruck psdk verwendet werden. Für den Fall, dass
das Saugrohrmodell 50 in der beschriebenen vereinfachten
Weise nur für die Notlaufstellung der Drosselklappe 5 appliziert
wurde, ist der modellierte Wert psdk für den Saugrohrdruck
auch nur für den Betriebsbereich der Notlaufstellung der
Drosselklappe 5 hinreichend genau, so dass bei Verwendung
des modellierten Wertes psdk für den Saugrohrdruck in anderen
Betriebszuständen der Brennkraftmaschine 1 außerhalb
der Notlaufstellung der Drosselklappe 5 der Betrieb der
Brennkraftmaschine 1 nicht mehr Wirkungsgrad- und verbrauchsoptimal
ist.In the event that the intake manifold pressure sensor 60 fails or an error of the intake manifold pressure sensor 60 is detected, the modeled intake manifold pressure psdk can be used instead of the measured intake manifold pressure ps. In the event that the intake manifold model 50 in the described simplified manner only for the emergency position of the throttle 5 was applied, the modeled value psdk for intake manifold pressure is also only for the operating range of the emergency position of the throttle valve 5 sufficiently accurate, so that when using the modeled value psdk for the intake manifold pressure in other operating conditions of the internal combustion engine 1 outside the emergency position of the throttle 5 the operation of the internal combustion engine 1 is no longer optimal in terms of efficiency and consumption.
Fällt
der Saugrohrdrucksensor 60 aus bzw. wird ein Fehler in
der Messwerterfassung des Saugrohrdrucksensors 60 erkannt,
so sollte die Adaption des ersten Wertes rl1 mit Hilfe des Normleckagemassenstroms
msndko abgeschaltet werden, weil dann der zweite Wert rl2 nicht
mehr zuverlässig ermittelt werden kann.If the intake manifold pressure sensor fails 60 Off or will an error in the measured value acquisition of the intake manifold pressure sensor 60 detected, the adaptation of the first value rl1 should be switched off with the aid of the standard leakage mass flow msndko, because then the second value rl2 can no longer be reliably determined.
Wenn
der Positionssensor 90 ausfällt oder eine fehlerhafte
Messwerterfassung durch den Positionssensor 90 erkannt
wird, dann wird die Drosselklappe 5 von der Motorsteuerung 65 in
ihre Notlaufposition verbracht. In diesem Fall kann die Füllung nicht
mehr zuverlässig mit Hilfe des ersten Wertes rl1 bzw. des
Signals rlh abhängig von der Position wdkba der Drosselklappe 5 ermittelt
werden, so dass der zweite Wert rl2 für die in den Brennraum
sämtlicher Zylinder der Brennkraftmaschine 1 abfließende
Füllung verwendet und in der beschriebenen Weise beispielsweise
zur Ermittlung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge verwendet wird.
Für die Ermittlung des zweiten Wertes rl2 ist die Kenntnis
der Position. wdkba der Drosselklappe 5 nicht erforderlich.When the position sensor 90 fails or erroneous data acquisition by the position sensor 90 is detected, then the throttle 5 from the engine control 65 spent in their emergency position. In this case, the filling can no longer reliably with the aid of the first value rl1 or the signal rlh depending on the position wdkba of the throttle valve 5 be determined, so that the second value rl2 for the in the combustion chamber of all cylinders of the internal combustion engine 1 used out flowing filling and is used in the manner described, for example, to determine the amount of fuel to be injected. For the determination of the second value rl2 is the knowledge of the position. wdkba of the throttle 5 not mandatory.
Im
Leerlaufbetriebszustand oder im leerlaufnahen Betriebszustand der
Brennkraftmaschine 1, in dem die Drosselklappe 5 weitgehend
geschlossen ist, beispielsweise mit einem Öffnungsgrad
von weniger als 5%, ist es für eine zuverlässige
und genaue Füllungsermittlung gemäß dem
ersten Wert rl1 bzw. dem Signal rlh erforderlich, den Normmassenstrom msndk
mit Hilfe des Normleckagemassenstroms msndko in der beschriebenen
Weise abzugleichen.In the idle operating state or in idle operating state of the internal combustion engine 1 in which the throttle 5 is largely closed, for example, with an opening degree of less than 5%, it is for a reliable and accurate Filling determination according to the first value rl1 or the signal rlh required to adjust the standard mass flow msndk using the standard leakage mass flow msndko in the manner described.
Soll
die Brennraumfüllung gemäß dem ersten
Wert rl1 bzw. dem Signal rlh im Volllastbetriebszustand der Brennkraftmaschine
bzw. in einem volllastnahen Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 bei
einem Druckverhältnis ps/pu über der Drosselklappe 5 größer
dem vorgegebenen Schwellwert von beispielsweise 0,95 verwendet werden,
so ist zur Reduzierung der Empfindlichkeit des ersten Wertes rl1 bzw.
des Signals rlh abhängig vom Druckverhältnis ps/pu
oberhalb des vorgegebenen Schwellwertes die Verwendung der zweiten
Kennlinie 20 vorgesehen, wobei der dadurch verursachte
Fehler bei der Ermittlung des ersten Wertes rl1 bzw. des Signals
rlh durch die beschriebene Korrektur des ersten Kennfeldes 25 kompensiert
werden kann.If the combustion chamber filling according to the first value rl1 or the signal rlh in the full load operating state of the internal combustion engine or in a full load near operating state of the internal combustion engine 1 at a pressure ratio ps / pu above the throttle 5 greater than the predetermined threshold value of, for example, 0.95, the use of the second characteristic is used to reduce the sensitivity of the first value rl1 or of the signal rlh depending on the pressure ratio ps / pu above the predetermined threshold value 20 provided, wherein the error caused thereby in the determination of the first value rl1 or the signal rlh by the described correction of the first map 25 can be compensated.
Vorstehend
wurde beschrieben, wie der Temperaturfaktor ftbr aus der Brennraumtemperatur Tbr
ermittelt wird. Alternativ kann der Temperaturfaktor ftbr, der auch
als temperaturabhängiger Dichtefaktor bezeichnet wird,
in einem Temperaturmodell in dem Fachmann bekannter Weise aus der
Temperatur Tvdk stromauf der Drosselklappe und der Brennraum- oder
Kühlwassertemperatur Tbr gebildet werden und ist repräsentativ
für die Temperatur des Gases im Brennraum der Brennkraftmaschine 1 zum Zeitpunkt
des Schließens des Einlassventils 30. Durch den
temperaturabhängigen Dichtefaktor ftbr wird somit die aktuelle
Temperatursituation bei der Berechnung des ersten Wertes rl1 und
des zweiten Wertes rl2 ausgehend von dem unter Normbedingungen applizierten
Saugrohrmodell 50 und dem zweiten Kennfeld 55 bzw.
dritten Kennfeld 56 berücksichtigt, wobei diese
Normbedingungen für die Temperatur Tvdk stromauf der Drosselklappe 5 und
für die Brennraumtemperatur Tbr jeweils einen Wert von
273 K vorsehen.It has been described above how the temperature factor ftbr is determined from the combustion chamber temperature Tbr. Alternatively, the temperature factor ftbr, which is also referred to as a temperature-dependent density factor, in a temperature model in the conventional manner known from the temperature Tvdk upstream of the throttle and the combustion chamber or cooling water temperature Tbr are formed and is representative of the temperature of the gas in the combustion chamber of the internal combustion engine 1 at the time of closing the intake valve 30 , By the temperature-dependent density factor ftbr thus the current temperature situation in the calculation of the first value rl1 and the second value rl2 starting from the applied under standard conditions intake manifold model 50 and the second map 55 or third map 56 taken into account, these standard conditions for the temperature Tvdk upstream of the throttle 5 and each for the combustion chamber temperature Tbr provide a value of 273 K.
Für
eine korrekte Füllungserfassung auf der Basis des Saugrohrdruckes über
den gesamten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine wäre
eine im Vergleich zur erfindungsgemäßen Füllungserfassung auf
der Basis der Position wdkba der Drosselklappe 5 erheblich
aufwendigere Modellierung erforderlich, bei der abhängig
von der Stellung jedes Stellgliedes im Luftsystem, wie Abgasrückführventil 115,
Einlassventile 30, Auslassventile 35 und Drosselklappe 5 jeweils
ein Restgaspartialdruck modelliert werden müsste, der von
einem Gesamtdruck abgezogen würde, bis man schließlich
den Partialdruck der Luft im Brennraum erhielte, der unter anderem
mit Hilfe eines Temperaturmodells in die Luftmasse im Brennraum
umgerechnet wird. Sowohl der Aufwand für die Applikation
einer solchen druckbasierten Füllungserfassung als auch
für Speicherplatz und Rechenzeit ist sehr hoch.For a correct charge detection on the basis of the intake manifold pressure over the entire operating range of the internal combustion engine would be compared to the filling detection of the invention on the basis of the position wdkba the throttle 5 significantly more complex modeling required, depending on the position of each actuator in the air system, such as exhaust gas recirculation valve 115 , Inlet valves 30 , Exhaust valves 35 and throttle 5 In each case a Restgaspartialdruck would have to be modeled, which would be deducted from a total pressure until finally the partial pressure of the air in the combustion chamber would be obtained, which is converted among other things by means of a temperature model in the air mass in the combustion chamber. Both the effort for the application of such a pressure-based filling detection as well as storage space and computing time is very high.
Zusätzlich
kann abhängig von der Differenz rl2 – rl1 am Ausgang
des zweiten Subtraktionsgliedes 210 bzw. abhängig
vom ermittelten Normleckagemassenstrom msndko ein Fehler in der
auf der Position wdkba der Drosselklappe 5 basierten Füllungserfassung
mittels des ersten Wertes rl1 detektiert werden, nämlich
dann, wenn die Differenz rl2 – rl1 einen beispielsweise
auf einem Prüfstand und/oder in Fahrversuchen geeignet
applizierten Diagnoseschwellwert überschreitet bzw. der
ermittelte Normleckagemassenstrom msndko einen beispielsweise auf
einem Prüfstand und/oder in Fahrersuchen geeignet applizierten
Diagnoseschwellwert überschreitet. Der jeweilige Diagnoseschwellwert
wird dabei beispielsweise derart geeignet appliziert, dass ein Überschreiten
des entsprechenden Diagnoseschwellwerts durch rl2 – rl1
bzw. durch den Normleckagemassenstrom msndko auch nur im Fehlerfall
auftreten kann. In diesem Fehlerfall entspricht der ermittelte Normleckagemassenstrom
msndko nicht mehr dem tatsächlichen Normleckagemassenstrom,
sondern ist gegenüber diesem erhöht. Der entsprechende
Diagnoseschwellwert sollte andererseits so appliziert werden, dass
Messtoleranzen und Rechentoleranzen der Elemente der Vorrichtung 65 noch
nicht zur Detektion eines Fehlers führen.In addition, depending on the difference rl2 - rl1 at the output of the second subtraction element 210 or dependent on the determined standard leakage mass flow msndko an error in the position wdkba the throttle 5 based filling detection are detected by means of the first value rl1, namely, when the difference rl2 - rl1 exceeds a suitable for example on a test bench and / or driving tests applied diagnostic threshold or the determined standard leakage mass flow msndko suitable for example on a test bench and / or in driver search exceeds the applied diagnostic threshold. In this case, the respective diagnostic threshold value is applied in a suitable manner, for example, such that an exceeding of the corresponding diagnostic threshold value by means of rl2-rl1 or by the standard leakage mass current msndko can also occur only in the event of an error. In this case of error, the determined standard leakage mass flow msndko no longer corresponds to the actual standard leakage mass flow, but is increased relative to this. On the other hand, the corresponding diagnosis threshold value should be applied in such a way that measurement tolerances and calculation tolerances of the elements of the device 65 not yet leading to the detection of an error.
Die
Diagnosefähigkeit ist im Funktionsdiagramm nach 3 dargestellt.
Dabei wird die Differenz rl2 – rl1 am Ausgang des zweiten
Subtraktionsgliedes 210 in der Vergleichseinheit 75 einer
ersten Diagnoseeinheit 225 zugeführt, der außerdem
von einem ersten Diagnoseschwellwertspeicher ein erster Diagnoseschwellwert
für die Differenz am Ausgang des zweiten Subtraktionsgliedes 210 zugeführt ist. Überschreitet
die Differenz rl2 – rl1 am Ausgang des zweiten Subtraktionsgliedes 210 den
ersten Diagnoseschwellwert, so gibt die erste Diagnoseeinheit 225 an
ihrem Ausgang ein gesetztes Fehlersignal F ab, andernfalls ein zurückgesetztes
Fehlersignal F. Zusätzlich oder alternativ kann es dabei
wie in 3 gestrichelt dargestellt vorgesehen sein, dass
der Normleckagemassenstrom msndko am Ausgang des zweiten Integrators 70 einer
zweiten Diagnoseeinheit 235 zugeführt wird, der
von einem zweiten Diagnoseschwellwertspeicher 240 ein zweiter
Diagnoseschwellwert für den Normleckagemassenstrom zugeführt
wird. Stellt die zweite Diagnoseeinheit 235 fest, dass
der Normleckagemassenstrom msndko am Ausgang des zweiten Integrators 70 den
zweiten vorgegebenen Diagnoseschwellwert überschreitet,
so gibt sie an ihrem Ausgang ein gesetztes Fehlersignal F' ab, andernfalls
ein zurückgesetztes Fehlersignal F'. Das entsprechende
Fehlersignal F, F' kann beispielsweise optisch und/oder akustisch
an einer Wiedergabeeinheit des Fahrzeugs wiedergegeben werden. Bei
gesetztem Fehlersignal F bzw. F' kann auch eine Fehlerreaktionsmaßnahme
eingeleitet werden, die beispielsweise darin besteht, dass die Drosselklappe 5 in
ihre Notlaufposition verbracht wird, das Abgasrückführventil 115 vollständig
geschlossen wird und eine eventuell vorhandene Ventilüberschneidung
der Brennkraftmaschine 1 durch entsprechende Ansteuerung
sämtlicher Einlassventile 30 und Auslassventile 35 sämtlicher
Zylinder der Brennkraftmaschine 1 vermieden wird. In letzter
Konsequenz kann als Fehlerreaktionsmaßnahme die Brennkraftmaschine 1 auch
vollständig abgeschaltet werden. Sind beide Diagnoseeinheiten 225, 235 in der
Vergleichseinheit 75 vorhanden, so können die beiden
Fehlersignale F, F' einem ODER-Glied zugeführt, dessen
Ausgangssignal dann als resultierendes Fehlersignal betrachtet wird,
das für die Fehlererkennung und die Einleitung einer Fehlerreaktionsmaßnahme
relevant ist. Ist nur eine der beiden Diagnoseeinheiten 225, 235 vorgesehen,
so ist deren Ausgangssignal das für die Fehlererkennung
bzw. Einleitung einer Fehlerreaktionsmaßnahme relevante
Signal. Dabei kann jeder Diagnoseeinheit 225, 235 ein
eigener Fehlerzähler zugeordnet sein, der die Setzimpulse
des Ausgangssignal F, F' der jeweiligen Diagnoseeinheit 225, 235 zählt,
wobei ein Fehler erst mit Erreichen eines vorgegebenen Zählerstandes des
jeweiligen Fehlerzählers erkannt wird. im Falle bei Verwendung
des ODER-Gliedes zur Auswertung der Fehlersignale F, F' im Falle
des Vorhandenseins beider Diagnoseeinheiten 225, 235 kann
der Fehlerzähler auch am Ausgang des ODER-Gliedes angeordnet
sein. Gemäß einer alternativen Ausführungsform
kann bei Vorhandensein der beiden Diagnoseeinheiten 225, 235 auch
ein UND-Glied vorgesehen sein, dem die beiden Ausgangssignale der
Diagnoseeinheiten 225, 235 zugeführt
sind, so dass der Ausgang des UND-Gliedes nur dann gesetzt wird, wenn
sowohl die Differenz rl2 – rl1 den zugeordneten ersten
Diagnoseschwellwert als auch gleichzeitig der Normleckagemassenstrom
msndko am Ausgang des zweiten Integrators 70 den zugeordneten
zweiten Diagnoseschwellwert überschreitet. Ein Fehler wird dann
nur erkannt, wenn das Ausgangssignal des UND-Gliedes gesetzt ist.
Der Ausgang des UND-Gliedes kann dabei ebenfalls beispielsweise
einem Fehlerzähler in der beschriebenen Weise zugeführt
sein.The diagnostic capability is shown in the functional diagram 3 shown. In this case, the difference rl2 - rl1 at the output of the second subtraction element 210 in the comparison unit 75 a first diagnostic unit 225 additionally supplied by a first diagnosis threshold value memory, a first diagnostic threshold value for the difference at the output of the second subtraction element 210 is supplied. If the difference exceeds rl2 - rl1 at the output of the second subtraction element 210 the first diagnostic threshold, so gives the first diagnostic unit 225 at its output a set error signal F, otherwise a reset error signal F. Additionally or alternatively, it may be as in 3 shown dashed lines provided that the Normleckagemassenstrom msndko at the output of the second integrator 70 a second diagnostic unit 235 supplied by a second diagnostic threshold memory 240 a second diagnostic threshold is supplied for the standard leakage mass flow. Represents the second diagnostic unit 235 determine that the standard leakage mass flow msndko at the output of the second integrator 70 exceeds the second predetermined diagnostic threshold, it outputs at its output a set error signal F ', otherwise a reset error signal F'. The corresponding error signal F, F 'can, for example, be reproduced optically and / or acoustically on a reproduction unit of the vehicle. When the error signal F or F 'is set, an error reaction measure can also be initiated. which, for example, is that the throttle 5 is spent in its Notlaufposition, the exhaust gas recirculation valve 115 is completely closed and any existing valve overlap of the internal combustion engine 1 by appropriate control of all intake valves 30 and exhaust valves 35 all cylinders of the internal combustion engine 1 is avoided. In the last consequence, as an error reaction measure, the internal combustion engine 1 also be completely switched off. Are both diagnostic units 225 . 235 in the comparison unit 75 If present, the two error signals F, F 'can be fed to an OR gate whose output signal is then regarded as a resulting error signal which is relevant for error detection and the initiation of an error reaction measure. Is only one of the two diagnostic units 225 . 235 provided, the output signal is the relevant for the error detection or initiation of an error response measure signal. Each diagnostic unit can do this 225 . 235 be associated with its own error counter, the set pulses of the output signal F, F 'of the respective diagnostic unit 225 . 235 counts, with an error is detected only when a predetermined counter reading of the respective error counter. in the case of using the OR gate to evaluate the error signals F, F 'in the case of the presence of both diagnostic units 225 . 235 the error counter can also be arranged at the output of the OR gate. According to an alternative embodiment, in the presence of the two diagnostic units 225 . 235 Also, an AND gate be provided, the two output signals of the diagnostic units 225 . 235 are supplied, so that the output of the AND gate is set only if both the difference rl2 - rl1 the associated first diagnostic threshold and at the same time the standard leakage mass flow msndko at the output of the second integrator 70 exceeds the associated second diagnostic threshold. An error is then detected only if the output signal of the AND gate is set. The output of the AND gate can also be supplied, for example, an error counter in the manner described.
Das
Druckverhältnis ps/pu oberhalb des vorgegebenen Schwellwertes
von beispielsweise 0,95 kann dabei abhängig von der Motordrehzahl
nmot bei unterschiedlichen Positionen wdkba der Drosselklappe 5 erreicht
werden.The pressure ratio ps / pu above the predetermined threshold of, for example, 0.95 can depend on the engine speed nmot at different positions wdkba the throttle 5 be achieved.
Der
Normleckagemassenstrom msndko kann sich beispielsweise während
der Lebensdauer der Brennkraftmaschine ändern, wobei diese Änderung
durch die Nachführung oder Adaption mittels des Additionsgliedes 80 bei
der Ermittlung des ersten Wertes rl1 für die dem Brennraum
sämtlicher Zylinder der Brennkraftmaschine 1 zugeführte
Brennraumfüllung berücksichtigt wird.The standard leakage mass flow msndko may, for example, change during the service life of the internal combustion engine, this change being due to the tracking or adaptation by means of the addition element 80 in determining the first value rl1 for the combustion chamber of all cylinders of the internal combustion engine 1 supplied combustion chamber filling is taken into account.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 10227064
A1 [0002] - DE 10227064 A1 [0002]
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- DE 19727204 A1 [0003] DE 19727204 A1 [0003]