DE102008000934A1 - Method for operation of internal-combustion engine of motor vehicle, involves determining atmospheric pressure by model, which is dependent on rating of internal combustion engine or motor vehicle - Google Patents

Method for operation of internal-combustion engine of motor vehicle, involves determining atmospheric pressure by model, which is dependent on rating of internal combustion engine or motor vehicle Download PDF

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Abstract

The method involves determining the atmospheric pressure by a model (200), which is dependent on a rating of an internal combustion engine (10) or a motor vehicle (100). The model is provided to determine a climbing resistance depending on a power delivered to the internal combustion engine and speed of the vehicle. A height difference is determined by a position detection system, particularly a Global positioning system (GPS). Independent claims are included for the following: (1) a control device for executing the method (2) a computer program product for executing the method.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, bei dem ein Atmosphärendruck, dem die Brennkraftmaschine ausgesetzt ist, ermittelt wird.The The invention relates to a method for operating an internal combustion engine a motor vehicle in which an atmospheric pressure to which the internal combustion engine is exposed is determined.

Die Erfindung betrifft ferner ein Steuergerät für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs.The The invention further relates to a control unit for an internal combustion engine Motor vehicle.

Betriebsverfahren und Steuergeräte der vorstehend genannten Art sind bekannt. Üblicherweise ist bei den bekannten Systemen ein separater Atmosphärendrucksensor vorgesehen, der eine messtechnische Erfassung des Atmosphärendrucks erlaubt, so dass dieser weiteren Systemen der Brennkraftmaschine zur Verfügung gestellt werden kann.operating procedures and controllers of the aforementioned type are known. Usually, in the known Systems a separate atmospheric pressure sensor provided that a metrological detection of the atmospheric pressure allowed, so that these other systems of the internal combustion engine to disposal can be made.

Nachteilig an einem separaten Atmosphärendrucksensor sind die erhöhten Herstellungskosten betreffender Steuergeräte, die zur Aufnahme des Atmosphärendrucksensors u. a. aufwendig mechanisch modifiziert werden müssen. Ein weiterer Nachteil der bekannten Systeme besteht darin, dass die Funktion des separat vorgesehenen Atmosphärendrucksensors mangels Referenzdaten nicht überprüfbar ist.adversely on a separate atmospheric pressure sensor are the heightened ones Manufacturing cost of related control devices that accommodate the atmospheric pressure sensor u. a. consuming mechanical modifications must be made. Another disadvantage the known systems is that the function of the separately provided atmospheric pressure sensor for lack of reference data is not verifiable.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Betriebsverfahren und ein Steuergerät der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass der Atmosphärendruck bzw. seine Änderung zumindest zeitweise vereinfacht und insbesondere ohne Verwendung eines separaten Atmosphärendrucksensors ermittelt werden kann.Accordingly It is an object of the present invention, an operating method and a controller of the type mentioned above to improve that the atmospheric pressure or his change at least temporarily simplified and in particular without use a separate atmospheric pressure sensor can be determined.

Diese Aufgabe wird bei einem Betriebsverfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Atmosphärendruck mittels eines Modells ermittelt wird, das abhängig ist von einer Leistungsbilanz der Brennkraftmaschine und/oder des Kraftfahrzeugs.These Task is in an operating method of the aforementioned Type according to the invention thereby solved, that the atmospheric pressure is determined by a model that depends on a current account the internal combustion engine and / or the motor vehicle.

Das erfindungsgemäße Prinzip, anstelle eines separaten Atmosphärendrucksensors ein Modell zur Ermittlung des Atmosphärendrucks vorzusehen, bringt einerseits eine Kostenersparnis bei der Herstellung des betreffenden Steuergeräts mit sich, da kein separater Atmosphärendrucksensor verbaut werden muss und keine dementsprechenden mechanischen Manipulationen erforderlich sind. Ferner kann das erfindungsgemäße Modell, das die eine Leistungsbilanz der Brennkraftmaschine beziehungsweise des Kraftfahrzeugs betreffenden Betriebsparameter auswertet, auch in solchen Situationen Werte für den Atmosphärendruck bereitstellen, in denen ein separater Atmosphärendrucksensor beispielsweise auf Grund eines Defekts oder einer temporären Betriebsstörung keine gültigen Atmosphärendruckwerte liefert.The inventive principle, instead of a separate atmospheric pressure sensor provide a model for determining the atmospheric pressure brings on the one hand, a cost saving in the production of the relevant ECU with it, since no separate atmospheric pressure sensor are installed must and does not require corresponding mechanical manipulations are. Furthermore, the model according to the invention, which has a power balance the internal combustion engine or the motor vehicle concerned Operating parameters evaluates, even in such situations values for the atmospheric pressure provide, for example, in which a separate atmospheric pressure sensor none due to a defect or a temporary malfunction valid Atmospheric pressure values supplies.

Eine besonders präzise Ermittlung des Atmosphärendrucks mittels des erfindungsgemäßen Modells ist einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung zufolge dann möglich, wenn das Modell die Ermittlung eines Steigungswiderstands in Abhängigkeit einer von der Brennkraftmaschine abgegebenen Leistung und einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs vorsieht. Die von der Brennkraftmaschine abgegebene Leistung kann in dem Fachmann bekannter Weise beispielsweise aus einer eingespritzten Kraftstoffmenge, aus einer eventuell vorhandenen Druckindizierung, einer Drehmomentmessung oder auch einem separaten, hierfür vorgesehenen Modell sowie der Drehzahl der Brennkraftmaschine ermittelt werden. Die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs wird in an sich bekannter Weise beispielsweise aus den Raddrehzahlen des Kraftfahrzeugs ermittelt, die von einem beispielsweise das Bremssystem des Kraftfahrzeugs steuernden Steuersystem bereitgestellt werden.A very precise Determination of the atmospheric pressure by means of the model according to the invention is an advantageous embodiment according to the invention then possible if the model is dependent on determining a slope resistance a power output from the internal combustion engine and a Speed of the motor vehicle provides. The of the internal combustion engine delivered power can, for example, in a manner known to those skilled in the art from an injected fuel quantity, from a possibly existing pressure indexing, a torque measurement or a separate, provided for this purpose Model and the speed of the internal combustion engine can be determined. The speed of the motor vehicle is known per se Example determined from the wheel speeds of the motor vehicle, that of one, for example, the brake system of the motor vehicle controlling system to be provided.

Der erfindungsgemäß mittels des Modells ermittelte Steigungswiderstand, der mit der Hangabtriebskraft korrespondiert, kann in Zusammenhang mit der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs vorteilhaft dazu verwendet werden, einen Steigungswinkel einer Fahrstrecke des Kraftfahrzeugs zu ermitteln. Hierzu ist bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass die Masse des Kraftfahrzeugs parametriert, das heißt beispielsweise während eines Applikationsprozesses ermittelt und in einen nichtflüchtigen Speicher eingetragen, und/oder aus einem weiteren separaten Modell ermittelt wird, und dass in Abhängigkeit der Masse und des Steigungswiderstands der Steigungswinkel der Fahrstrecke des Kraftfahrzeugs ermittelt wird.Of the according to the invention by of the model determined slope resistance, with the slope force Corresponds, may be related to the speed of the Motor vehicle advantageously be used to a pitch angle of a Determining the driving distance of the motor vehicle. This is at a another very advantageous embodiment the present invention provides that the mass of the motor vehicle parameterized, that is for example during determined in an application process and in a non-volatile Memory registered, and / or from another separate model is determined, and that depending the mass and the pitch resistance of the pitch angle of the route of the motor vehicle is determined.

Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens, die eine gesteigerte Präzision sicherstellt, ist vorgesehen, dass der Steigungswinkel plausibilisiert wird. Dies kann insbesondere dadurch erfolgen, dass der erfindungsgemäß ermittelte Wert des Steigungswinkels daraufhin überprüft wird, ob er in einem vorgebbaren Wertebereich für Landfahrzeuge von beispielsweise ±12° oder dergleichen liegt. Gegebenenfalls kann erfindungsgemäß ferner vorgesehen sein, den ermittelten Steigungswinkel auf vorgebbare Minimal- beziehungsweise Maximalwerte zu begrenzen, wobei die entsprechenden Grenzwerte vorteilhaft auch in Abhängigkeit weiterer Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine beziehungsweise des Kraftfahrzeugs gewählt werden können.at a further very advantageous embodiment of the operating method according to the invention, the increased precision ensures, it is provided that the pitch angle is plausibility. This can be done in particular by determining the invention Value of the pitch angle is checked to see if it is in a predeterminable Value range for Land vehicles of, for example, ± 12 ° or the like. Possibly can according to the invention further be provided, the determined pitch angle to specifiable Limit minimum and maximum values, with the corresponding Limit values also advantageous as a function of other operating variables of the internal combustion engine or of the motor vehicle can be selected.

Besonders vorteilhaft sieht eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens vor, einen von dem Kraftfahrzeug überwundenen Höhenunterschied in Abhängigkeit des Steigungswinkels und einer gefahrenen Strecke zu ermitteln. Alternativ hierzu kann der von dem Kraftfahrzeug überwundene Höhenunterschied zum Beispiel auch mittels eines Positionserfassungssystems, insbesondere mittels eines GPS, global positioning system, ermittelt werden. Bei Vorhandensein eines entsprechenden Steuergeräts in dem Kraftfahrzeug kann auch der erfindungsgemäß in Abhängigkeit des Steigungswinkels und der gefahrenen Strecke ermittelte Höhenunterschied plausibilisiert werden mit den durch das GPS-System erhaltenen Daten.Especially A further embodiment of the operating method according to the invention is advantageous before, a overcome by the motor vehicle height difference dependent on of the pitch angle and a distance traveled. Alternatively, the overcome by the motor vehicle Height difference for example, by means of a position detection system, in particular be determined by means of a GPS, global positioning system. In the presence of a corresponding control device in the motor vehicle can also according to the invention in dependence the elevation angle and the distance traveled determined height difference be made plausible with the data obtained by the GPS system.

Auch für den Höhenunterschied kann vorteilhaft bei einer weiteren Erfindungsvariante eine Plausibilisierung anhand vorgebbarer zulässiger Wertebereiche und/oder eine Begrenzung auf vorgebbare Minimal- beziehungsweise Maximalwerte vorgesehen sein.Also for the Height difference can advantageously in a further variant of the invention a plausibility on the basis of specifiable permissible Range of values and / or a limit to specifiable minimum or Maximum values are provided.

Eine besonders genaue Ermittlung des Atmosphärendrucks unter Verwendung des erfindungsgemäßen Modells ergibt sich einer weiteren vorteilhaften Erfindungsvariante zufolge dadurch, dass der Atmosphärendruck über einen der Brennkraftmaschine oder dem Kraftfahrzeug zugeordneten Drucksensor ermittelt wird, und dass das Modell anhand des über den Drucksensor ermittelten Atmosphärendrucks kalibriert beziehungsweise modifiziert wird.A particularly accurate determination of the atmospheric pressure using of the model according to the invention results in a further advantageous variant of the invention in that the atmospheric pressure over a the internal combustion engine or the motor vehicle associated pressure sensor is determined, and that the model based on the determined via the pressure sensor atmospheric pressure calibrated or modified.

Besonders vorteilhaft kann beispielsweise ein Drucksensor zur Erfassung eines Ladedrucks eines Turboladers der Brennkraftmaschine vorgesehen sein, und dann, wenn die Brennkraftmaschine sich in einem Schubbetrieb befindet, in dem der Turbolader demnach deaktiviert ist bzw. eine geringere Druckdifferenz verursacht, wird der Atmosphärendruck durch den auch als Ladedrucksensor bezeichneten Drucksensor des Turboladers ermittelt; außerhalb des Schubbetriebs, das heißt bei aktiviertem Turbolader, wird das erfindungsgemäße Modell zusammen mit dem zuvor durch den Drucksensor ermittelten Atmosphärendruck verwendet, um den aktuellen Atmosphärendruck zu ermitteln, wobei das Modell bevorzugt Druckänderungen ermittelt, die zu dem zuvor sensorisch erfassten Wert addiert werden.Especially Advantageously, for example, a pressure sensor for detecting a Boost pressure of a turbocharger internal combustion engine be provided and when the internal combustion engine is in a pushing operation is located in which the turbocharger is therefore deactivated or a causes lower pressure difference, the atmospheric pressure by the also known as boost pressure sensor pressure sensor of the Turbocharger determined; outside of the pushing operation, that is when activated turbocharger, the model of the invention together with the previously determined by the pressure sensor atmospheric pressure used to determine the current atmospheric pressure, where the model prefers pressure changes determined, which are added to the previously sensory value.

Auf diese Weise kann besonders vorteilhaft unter Verwendung des erfindungsgemäßen Modells auch zu solchen Zeiten der Atmosphärendruck, der auf die Brennkraftmaschine wirkt, ermittelt werden, wenn ein gegebenenfalls vorhandener und beispielsweise dem Turbolader zugeordneter Drucksensor, der üblicherweise den Ladedruck des Turboladers erfasst, momentan nicht den Atmosphärendruck sondern nur den Ladedruck angeben kann.On this way can be particularly advantageous using the model of the invention also at such times the atmospheric pressure, which acts on the internal combustion engine, be determined when a optionally present and assigned, for example, the turbocharger Pressure sensor, usually the charge pressure of the turbocharger detected, currently not the atmospheric pressure but only the boost pressure can specify.

Alternativ oder ergänzend kann mittels des Ladedrucksensors auch eine Messung des Atmosphärendrucks im Leerlauf der Brennkraftmaschine erfolgen, bevorzugt dann, wenn die Schaufeln des Turboladers geöffnet sind und eine ggf. vorhandene Abgasrückführung geschlossen ist.alternative or in addition can by means of the boost pressure sensor, a measurement of the atmospheric pressure take place at idle the internal combustion engine, preferably when the blades of the turbocharger open are and any existing exhaust gas recirculation is closed.

Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens kann eine aktive Verstellung mindestens eines Stellglieds eines Luftsystems der Brennkraftmaschine vorgesehen sein mit dem Ziel, dass im Bereich des Drucksensors des Turboladers ein an dem Eingang des Luftsystems herrschender Atmosphärendruck anliegt.at a further very advantageous embodiment of the operating method according to the invention can be an active adjustment of at least one actuator of a Air system of the internal combustion engine be provided with the aim that in the area of the pressure sensor of the turbocharger one at the entrance the air system prevailing atmospheric pressure is applied.

Generell kann das erfindungsgemäße Modell zur Ermittlung des Atmosphärendrucks vorteilhaft dazu verwendet werden, um ausgehend von einem beispielsweise sporadisch durch einen Drucksensor ermittelten Atmosphärendruckwert über längere Zeiträume hinweg basierend auf diesem ermittelten Atmosphärendruckwert unter Berücksichtigung der Fahrdynamik des Kraftfahrzeugs und entsprechender Betriebsgrößen den Atmosphärendruck zu aktualisieren, so dass über den gesamten Betriebzeitraum der Brennkraftmaschine ein gültiger Atmosphärendruckwert bereitgestellt werden kann. Ohne das Vorhandensein eines Atmosphärendruck- bzw. Ladedrucksensors kann unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhaft ein Höhenunterschied ermittelt werden, der von dem Kraftfahrzeug in einer vorgebbaren Zeit überwunden worden ist, und hieraus kann ein entsprechender Druckunterschied des Atmosphärendrucks gebildet werden.As a general rule can the model of the invention to determine the atmospheric pressure advantageously used to starting from an example sporadically determined by a pressure sensor atmospheric pressure over long periods of time based on this determined atmospheric pressure value taking into account the Driving dynamics of the motor vehicle and corresponding operating variables the atmospheric pressure to update, so over the entire operating period of the internal combustion engine, a valid atmospheric pressure value can be provided. Without the presence of an atmospheric pressure or boost pressure sensor, using the method according to the invention advantageous a height difference are determined by the motor vehicle in a predetermined Time overcome has been, and from this can be a corresponding pressure difference of atmospheric pressure be formed.

Als eine weitere Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Steuergerät gemäß Patentanspruch 11 angegeben.When another solution The object of the present invention is a control device according to claim 11 indicated.

Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms, das auf einem Computer beziehungsweise einer Recheneinheit eines Steuergeräts ablauffähig und zur Ausführung des Verfahrens geeignet ist. Das Computerprogramm kann beispielsweise auf einem elektronischen Speichermedium abgespeichert sein, wobei das Speichermedium zum Beispiel seinerseits in dem Steuergerät enthalten sein kann.From Of particular importance is the realization of the method according to the invention in the form of a computer program running on a computer respectively an arithmetic unit of a control unit executable and execution of the Method is suitable. The computer program can, for example be stored on an electronic storage medium, wherein the storage medium, for example, in turn contained in the control unit can be.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.Further Advantages, features and details emerge from the following Description in which referring to the drawing various embodiments the invention are shown. It can in the claims and mentioned in the description Features individually for each itself or in any combination essential to the invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:

1 schematisch ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Kraftfahrzeugs, das zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen ist, 1 schematically a simplified block diagram of a motor vehicle, which is provided for the application of the method according to the invention,

2 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Modells, und 2 a block diagram illustrating the operation of the model according to the invention, and

3 ein Flussdiagramm einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. 3 a flowchart of another embodiment of the method according to the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug 100, dem eine Brennkraftmaschine 10 zugeordnet ist. Die Brennkraftmaschine 10 wird in an sich bekannter Weise von einem Steuergerät 110 gesteuert. 1 schematically shows a motor vehicle 100 to which an internal combustion engine 10 assigned. The internal combustion engine 10 is in a conventional manner by a controller 110 controlled.

Erfindungsgemäß ist in dem Steuergerät 110 ein Modell 200 realisiert, das zur Ermittlung des Atmosphärendrucks und/oder von Änderungen des Atmosphärendrucks dient, dem die Brennkraftmaschine 10 ausgesetzt ist.According to the invention is in the control unit 110 a model 200. realized, which serves to determine the atmospheric pressure and / or changes in the atmospheric pressure, the internal combustion engine 10 is exposed.

Das Modell 200 kann beispielsweise in Form eines auf einem elektronischen Speichermedium gespeicherten Computerprogramms vorgesehen sein, das auf einer Recheneinheit (nicht gezeigt) des Steuergeräts 110, wie beispielsweise einem Mikrocontroller oder einem digitalen Signalprozessor, ablauffähig ist und zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient.The model 200. may be provided, for example, in the form of a computer program stored on an electronic storage medium, which on a computing unit (not shown) of the control unit 110 , such as a microcontroller or a digital signal processor, executable and is used to carry out the method according to the invention.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf das in 2 abgebildete Blockschaltbild die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Modells 200 näher erläutert.Hereinafter, referring to the in 2 Illustrated block diagram of the operation of the model according to the invention 200. explained in more detail.

Als Eingangsgrößen werden dem erfindungsgemäßen Modell 200 die Fahrzeuggeschwindigkeit v und die von der Brennkraftmaschine 10 (1) abgegebene Leistung P zugeführt. In dem ersten Funktionsblock 300 des Blockschaltbilds gemäß 2 ist eine Leistungsbilanz des Kraftfahrzeugs 100 (1) modelliert, die aus der zugeführten Geschwindigkeit v und der zugeführten Motorleistung P einen Steigungswiderstand FSt ermittelt. Der Steigungswiderstand ist eine physikalische Größe und entspricht der negativen Hangabtriebskraft, die auf das Kraftfahrzeug 100 wirkt.The input variables are the model according to the invention 200. the vehicle speed v and that of the internal combustion engine 10 ( 1 ) supplied power P. In the first functional block 300 of the block diagram according to 2 is a current account of the motor vehicle 100 ( 1 ), which determines a gradient resistance F St from the supplied speed v and the supplied motor power P. The gradient resistance is a physical quantity and corresponds to the negative slope force exerted on the motor vehicle 100 acts.

Die Leistungsbilanz des in dem Funktionsblock 300 implementierten Modells berücksichtigt vorteilhafterweise weitere Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 10 bzw. des Kraftfahrzeugs 100, um aus der Geschwindigkeit v und der von der Brennkraftmaschine 10 abgegebenen Leistung P den Steigungswiderstand FSt zu ermitteln. Hierbei kann es sich insbesondere um die folgenden Größen handeln: Den Rollwiderstand und/oder den Luftwiderstand und/oder verschiedene Motorverluste der Brennkraftmaschine 10 und/oder Verluste durch Nebenaggregate der Brennkraftmaschine 10. Besonders vorteilhaft wird ferner ein Abgleichterm in der Leistungsbilanz 300 berücksichtigt, der später näher erläutert werden wird.The current account of the in the function block 300 implemented model advantageously takes into account further operating variables of the internal combustion engine 10 or of the motor vehicle 100 to get out of speed v and that of the internal combustion engine 10 delivered power P to determine the slope resistance F St. These may be, in particular, the following variables: the rolling resistance and / or the air resistance and / or different engine losses of the internal combustion engine 10 and / or losses due to ancillary components of the internal combustion engine 10 , Also particularly advantageous is an equilibrium in the power balance 300 considered, which will be explained later.

Nach der Ermittlung des Steigungswiderstands FSt im Rahmen der durch den Funktionsblock 300 symbolisierten Leistungsbilanz wird erfindungsgemäß ein Steigungswinkel α einer Fahrstrecke des Kraftfahrzeugs 100 ermittelt. Die hierzu erforderliche Masse m des Kraftfahrzeugs 100 kann entweder in Form eines applizierbaren Parameters in dem Steuergerät 110 vorgesehen werden oder über ein separates, hierfür vorgesehenes Modell ermittelt werden. Aus den Eingangsgrößen Fahrwiderstand FSt, Masse m des Kraftfahrzeugs 100 wird durch das erfindungsgemäße Modell 200 in dem Schritt 310 der Steigungswinkel α der von dem Kraftfahrzeug 100 momentan befahrenen Fahrstrecke gebildet. Ein Steigungsprofil der Fahrbahn kann vorteilhaft ebenfalls erstellt werden, indem mehrere zeitlich aufeinanderfolgende Werte des Steigungswinkels α gespeichert werden.After determining the slope resistance F St in the context of the through the function block 300 Symbolized power balance is according to the invention a pitch angle α of a route of the motor vehicle 100 determined. The required mass m of the motor vehicle 100 can either be in the form of an applicable parameter in the control unit 110 be provided or determined by a separate dedicated model. From the input variables driving resistance F St , mass m of the motor vehicle 100 is the model of the invention 200. in the step 310 the pitch angle α of the motor vehicle 100 Currently traveled route formed. A slope profile of the roadway can advantageously also be created by storing several temporally consecutive values of the pitch angle α.

Anschließend findet vorteilhaft eine Plausibilisierung des Steigungswinkels α statt, vergleiche den Funktionsblock 320. Die erfindungsgemäße Plausibilisierung 320 kann beispielweise eine Überprüfung des Steigungswinkels α daraufhin umfassen, ob der Wert des Steigungswinkels α in einem vorgebbaren zulässigen Bereich für Landfahrzeuge liegt. Beispielhaft kann ein zulässiger Wertebereich von –12° bis +12° oder dergleichen angenommen werden. Sofern der erfindungsgemäß aus den Größen Fahrwiderstand FSt, Kraftfahrzeugmasse m ermittelte Steigungswinkel α außerhalb des vorgebbaren Wertebereichs liegt, kann im Rahmen der Plausibilisierung 320 der Wert des Steigungswinkels α auch auf einen maximal bzw. minimal zulässigen Wert begrenzt werden.Subsequently, a plausibility check of the pitch angle α advantageously takes place, compare the functional block 320 , The plausibility check according to the invention 320 For example, a check of the pitch angle α may include whether the value of the pitch angle α lies within a predefinable permissible range for land vehicles. By way of example, a permissible value range of -12 ° to + 12 ° or the like can be assumed. Insofar as the gradient angle α determined according to the invention from the variables driving resistance F St , vehicle mass m lies outside the predefinable value range, it is possible within the scope of the plausibility check 320 the value of the pitch angle α are limited to a maximum or minimum allowable value.

Daraufhin wird, wie in 2 durch den Funktionsblock 330 symbolisiert, in Abhängigkeit des plausibilisierten Steigungswinkels α' und unter Berücksichtigung einer von dem Kraftfahrzeug 100 (1) zurückgelegten Strecke s eine Höhendifferenz bzw. ein Höhenunterschied Δh ermittelt, den das Kraftfahrzeug 100 überwunden hat.Then, as in 2 through the function block 330 symbolized, depending on the plausibility gradient angle α 'and taking into account one of the motor vehicle 100 ( 1 ) traveled distance s a height difference or a height difference .DELTA.h determined that the motor vehicle 100 has overcome.

Während der bei der Ermittlung des Höhenunterschieds Δh auftretenden Integration können vorteilhaft die Eingangswerte des Integrators daraufhin überprüft werden, ob sie eine applizierbare Schwelle unterschreiten. In diesem Fall können die Eingangswerte des Integrators vorteilhaft vernachlässigt werden, um eine noch präzisere Ermittlung des Höhenunterschieds Δh zu ermöglichen.During the integration occurring in the determination of the height difference .DELTA.h, the input values of the integrator can advantageously be checked as to whether they have an applicable Fall below threshold. In this case, the input values of the integrator can advantageously be neglected in order to allow an even more precise determination of the height difference Δh.

Im Anschluss an die Ermittlung der Höhendifferenz Δh in dem Funktionsblock 330 kann – analog zu der Plausibilisierung 320 – eine Plausibilisierung des Höhenunterschieds Δh erfolgen, die vorstehend jedoch nicht in 2 angedeutet ist.Following the determination of the height difference Δh in the functional block 330 can - analogous to the plausibility check 320 - A plausibility of the height difference .DELTA.h done, but not above in 2 is indicated.

Besonders vorteilhaft kann auch der gegebenenfalls plausibilisierte Höhenunterschied Δh für die weitere Berechnung auf sinnvolle Werte begrenzt werden, wie dies vorstehend für den Steigungswinkel α beschrieben worden ist.Especially Advantageously, the optionally plausibilized height difference .DELTA.h for the other Calculation should be limited to reasonable values, as stated above for the Slope angle α described has been.

In einem weiteren Funktionsblock 340 schließlich sieht das erfindungsgemäße Modell 200 vor, unter Anwendung der barometrischen Höhenformel und unter Verwendung der Standardatmosphäre aus dem Höhenunterschied Δh den Atmosphärendruck zu ermitteln, bzw. diejenige Atmosphärendruckdifferenz zu ermitteln, die mit dem Höhenunterschied Δh korrespondiert. Die erfindungsgemäß durch das Modell 200 in dem Schritt 340 ermittelte Atmosphärendruckdifferenz ist mit dem Bezugszeichen Δpatm bezeichnet und kann anderen Funktionskomponenten des Steuergeräts 110 (1) für weitere Berechnungen zur Verfügung gestellt werden.In another function block 340 Finally, the model of the invention sees 200. using the barometric altitude formula and using the standard atmosphere from the height difference .DELTA.h to determine the atmospheric pressure, or to determine that atmospheric pressure difference that corresponds to the height difference .DELTA.h. The invention by the model 200. in the step 340 determined atmospheric pressure difference is denoted by the reference character Δp atm and may other functional components of the control unit 110 ( 1 ) for further calculations.

Insgesamt ermöglicht das vorstehend unter Bezugnahme auf 2 beschriebene erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung des erfindungsgemäßen Modells 200 vorteilhaft die Ermittlung von Atmosphärendruckdifferenzen allein in Abhängigkeit fahrdynamischer Größen des Kraftfahrzeugs 100, wie beispielsweise der Geschwindigkeit v und der von der Brennkraftmaschine 10 abgegebenen Leistung P. Somit kann unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens vollständig auf die Verwendung von Drucksensoren zur messtechnischen Erfassung des Atmosphärendrucks verzichtet werden.Overall, the above makes reference to 2 described inventive method using the model according to the invention 200. Advantageously, the determination of atmospheric pressure differences solely as a function of driving dynamics variables of the motor vehicle 100 , such as the speed v and that of the internal combustion engine 10 delivered power P. Thus, using the method according to the invention can be completely dispensed with the use of pressure sensors for metrological detection of the atmospheric pressure.

Falls jedoch beispielsweise in einem der Brennkraftmaschine 10 zugeordneten und nicht in 1 abgebildeten Turbolader ein Drucksensor 20 vorhanden sein sollte, der dort beispielsweise zur Ermittlung des Ladedrucks dient, kann das erfindungsgemäße Verfahren bzw. Modell 200 besonders vorteilhaft mit von dem Drucksensor 20 ermittelten Druckmesswerten zusammen verwendet werden.However, if, for example, in one of the internal combustion engine 10 assigned and not in 1 pictured turbocharger a pressure sensor 20 should be present, which serves there, for example, to determine the boost pressure, the inventive method or model 200. particularly advantageous with the pressure sensor 20 determined pressure readings are used together.

Der dem Turbolader zugeordnete Drucksensor 20 ist zumindest bei deaktiviertem Turbolader direkt dem Atmosphärendruck ausgesetzt und kann damit in entsprechenden Zeitfenstern vorteilhaft zur Erfassung des Atmosphärendrucks verwendet werden. Diese Möglichkeit besteht bei dem Kraftfahrzeug 100 regelmäßig dann, wenn sich die Brennkraftmaschine 10 in einem Schubbetrieb befindet und der Turbolader dementsprechend deaktiviert ist.The pressure sensor associated with the turbocharger 20 is exposed directly to the atmospheric pressure at least when the turbocharger is deactivated and can thus be used advantageously in corresponding time windows for detecting the atmospheric pressure. This possibility exists in the motor vehicle 100 regularly then, when the internal combustion engine 10 is in a coasting operation and the turbocharger is deactivated accordingly.

Alternativ oder ergänzend kann mittels des Ladedrucksensors auch eine Messung des Atmosphärendrucks im Leerlauf der Brennkraftmaschine 10 erfolgen, bevorzugt dann, wenn die Schaufeln des Turboladers geöffnet sind und eine ggf. vorhandene Abgasrückführung geschlossen ist.Alternatively or additionally, by means of the boost pressure sensor, a measurement of the atmospheric pressure at idle of the internal combustion engine 10 take place, preferably when the blades of the turbocharger are open and any existing exhaust gas recirculation is closed.

In solchen, weiteren Betriebsphasen des Kraftfahrzeugs 100, bei denen der Turbolader aktiviert ist, kann der dem Turbolader zugeordnete Drucksensor 20 nicht mehr zur Erfassung des Atmosphärendrucks verwendet werden. In diesem Fall wird besonders vorteilhaft das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren bzw. Modell 200 eingesetzt, um aus den fahrdynamischen Größen des Kraftfahrzeugs 100 die Atmosphärendruckdifferenzen Δpatm zu ermitteln.In such, further operating phases of the motor vehicle 100 , where the turbocharger is activated, the pressure sensor assigned to the turbocharger can 20 no longer be used to detect the atmospheric pressure. In this case, the method or model according to the invention described above becomes particularly advantageous 200. used to from the driving dynamics of the motor vehicle 100 to determine the atmospheric pressure differences Δp atm .

Eine besonders hohe Präzision hierbei ergibt sich erfindungsgemäß dann, wenn zu dem Ende eines Schubbetriebs letztmalig ein Messwert für den Atmosphärendruck von dem dem Turbolader zugeordneten Drucksensor 20 erfasst wird, und wenn dieser Atmosphärendruckmesswert fortan durch das erfindungsgemäße Modell 200 modifiziert wird, beispielsweise indem die erfindungsgemäß ermittelte Atmosphärendruckdifferenz Δpatm zu dem Atmosphärendruckmesswert hinzuaddiert wird.A particularly high precision in this case results according to the invention when, for the last time, a measured value for the atmospheric pressure of the pressure sensor associated with the turbocharger is present at the end of a pushing operation 20 is detected, and if this atmospheric pressure measured from now on by the model according to the invention 200. is modified, for example, by adding the atmospheric pressure difference Δp atm determined according to the invention to the atmospheric pressure measurement value.

Wie vorstehend unter Bezugnahme auf den Funktionsblock bzw. die Leistungsbilanz 300 aus 2 bereits angesprochen, wird erfindungsgemäß bei der Ermittlung des Steigungswiderstands FSt neben weiteren Betriebsgrößen des Kraftfahrzeugs 100 bzw. der Brennkraftmaschine 10 unter anderem ein Abgleichterm verwendet.As above with reference to the function block or the power balance 300 out 2 already mentioned, according to the invention in determining the gradient resistance F St in addition to other operating variables of the motor vehicle 100 or the internal combustion engine 10 Among other things, an equalizer used.

Die erfindungsgemäße Ermittlung des Abgleichterms ist nachfolgend unter Bezugnahme auf das in 3 abgebildete Flussdiagramm beschrieben.The determination of the compensation term according to the invention is described below with reference to FIG 3 described flowchart described.

In der 3 bezeichnet der Block 400 einen Start des Schubbetriebs der Brennkraftmaschine 10, das heißt, ab diesem Zeitpunkt ist der Turbolader der Brennkraftmaschine 10 deaktiviert, und der dem Turbolader zugeordnete Drucksensor 20 kann zur messtechnischen Erfassung des Atmosphärendrucks verwendet werden. Eine derartige Messung ist u. U. auch im Leerlauf der Brennkraftmaschine 10 möglich, bevorzugt dann, wenn die Schaufeln des Turboladers geöffnet sind und eine ggf. vorhandene Abgasrückführung geschlossen ist.In the 3 denotes the block 400 a start of the pushing operation of the internal combustion engine 10 , that is, from this point on, the turbocharger of the internal combustion engine 10 disabled, and the turbocharger associated pressure sensor 20 can be used for metrological detection of atmospheric pressure. Such a measurement is u. U. also idle the engine 10 possible, preferably when the blades of the turbocharger are open and any existing exhaust gas recirculation is closed.

Eine weitere Steigerung der Präzision des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorteilhaft dadurch erreicht werden, dass nach dem Beginn des Schubbetriebs der Brennkraftmaschine 10 (1) mindestens ein Stellglied eines Luftsystems der Brennkraftmaschine 10 aktiv so verstellt wird, dass im Bereich des Drucksensors 20 des Turboladers möglichst ein mit dem am Eingang des Luftsystems herrschenden Atmosphärendruck übereinstimmender Druck anliegt. D. h., bei dieser Erfindungsvariante werden ein oder mehrere Stellglieder des Luftsystems der Brennkraftmaschine 10 aktiv so verstellt, dass eine „Verfälschung" des am Eingang des Luftsystems anliegenden Atmosphärendrucks bis hin zu dem Drucksensor 20 durch die i. d. R. dazwischen angeordneten Stellglieder des Luftsystems minimiert wird. Bei den Stellgliedern kann es sich beispielsweise um ein Ventil für eine Abgasrückführung, Stellglieder zur Veränderung einer Turbinengeometrie des Turboladers sowie um Bypass-Ventile handeln.A further increase in the precision of the method according to the invention can advantageously be achieved in that after the beginning of the Pushing operation of the internal combustion engine 10 ( 1 ) at least one actuator of an air system of the internal combustion engine 10 is actively adjusted so that in the area of the pressure sensor 20 the turbocharger as possible abuts a matching with the prevailing at the entrance of the air pressure system atmospheric pressure. D. h., In this variant of the invention, one or more actuators of the air system of the internal combustion engine 10 actively adjusted so that a "falsification" of the present at the entrance of the air pressure atmospheric pressure up to the pressure sensor 20 is minimized by the normally arranged therebetween actuators of the air system. The actuators may be, for example, a valve for exhaust gas recirculation, actuators for changing a turbine geometry of the turbocharger and bypass valves.

Die entsprechende Ermittlung des Atmosphärendrucks aus dem mittels dem Drucksensor 20 messtechnisch erfassten Ladedruck erfolgt in dem Schritt 410.The corresponding determination of the atmospheric pressure from the means of the pressure sensor 20 metrologically detected boost pressure takes place in the step 410 ,

Anschließend wird in Schritt 420 der in Schritt 410 ermittelte Atmosphärendruck mit der Atmosphärendruckdifferenz Δpatm, wie sie durch das Verfahren gemäß 2 ermittelt wird, verglichen. Da im Idealfall unmittelbar nach dem Beginn 400 des Schubbetriebs keine Differenz zwischen dem aus dem Ladedruck ermittelten Atmosphärendruck (Schritt 410) und dem erfindungsgemäß nach 2 auf Basis der Atmosphärendruckdifferenz Δpatm ermittelten Atmosphärendruck auftreten darf, kann aus einer etwaigen Abweichung in Schritt 420 (3) auf Ungenauigkeiten bei der Leistungsbilanz 300 bzw. den sonstigen Schritten gemäß 2 geschlossen werden.Subsequently, in step 420 the one in step 410 determined atmospheric pressure with the atmospheric pressure difference Δp atm , as determined by the method according to 2 is determined compared. Ideally, immediately after the beginning 400 of the pushing operation no difference between the atmospheric pressure determined from the boost pressure (step 410 ) and according to the invention according to 2 Based on the atmospheric pressure difference .DELTA.p atm determined atmospheric pressure may occur, may from a possible deviation in step 420 ( 3 ) on inaccuracies in the current account 300 or the other steps according to 2 getting closed.

Eine Rückkopplung der in Schritt 420 erhaltenen Vergleichsergebnisse erfolgt unter Verwendung des bereits erwähnten Ausgleichterms, dessen Wert entsprechend der in Schritt 420 untersuchten Differenz vorgegeben wird. Der Ausgleichsterm wird fortan in der erfindungsgemäßen Leistungsbilanz 300 berücksichtigt und dient zur Anpassung bzw. Korrektur des Modells 200. Besonders vorteilhaft erweist sich eine Rückkopplung auf die Parameter Fahrzeugmasse und/oder cw-Wert.A feedback of the in step 420 obtained comparison results using the Ausgleichleichterms mentioned above, whose value corresponds to the in step 420 specified difference is given. The compensation term is from now on in the current account according to the invention 300 takes into account and serves to adapt or correct the model 200. , Particularly advantageous is a feedback to the parameters vehicle mass and / or cw-value.

Der Abgleich des Modells 200 findet in Schritt 430 (3) statt.The comparison of the model 200. finds in step 430 ( 3 ) instead of.

Der weitere Funktionsblock 440 aus 3 symbolisiert das Ende des Schubbetriebs der Brennkraftmaschine 10, und der nachfolgende Schritt 450 symbolisiert die weitere Durchführung des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens unter Verwendung des – ggf. modifizierten – erfindungsgemäßen Modells 200 zur Ermittlung der Atmosphärendruckdifferenzen für den weiteren Betrieb der Brennkraftmaschine 10.The further function block 440 out 3 symbolizes the end of the overrun operation of the internal combustion engine 10 , and the subsequent step 450 symbolizes the further implementation of the operating method according to the invention using the - possibly modified - inventive model 200. for determining the atmospheric pressure differences for the further operation of the internal combustion engine 10 ,

Alternativ oder ergänzend zu den vorstehend beschriebenen Maßnahmen kann der von dem Kraftfahrzeug 100 (1) überwundene Höhenunterschied auch mittels eines Positionserfassungssystems, insbesondere unter Verwendung des GPS-Systems, ermittelt werden.Alternatively or in addition to the measures described above, that of the motor vehicle 100 ( 1 ) overcome height difference can also be determined by means of a position detection system, in particular using the GPS system.

Claims (12)

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (10) eines Kraftfahrzeugs (100), bei dem ein Atmosphärendruck, dem die Brennkraftmaschine (10) ausgesetzt ist, ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Atmosphärendruck mittels eines Modells (200) ermittelt wird, das abhängig ist von einer Leistungsbilanz der Brennkraftmaschine (10) und/oder des Kraftfahrzeugs (100).Method for operating an internal combustion engine ( 10 ) of a motor vehicle ( 100 ), in which an atmospheric pressure to which the internal combustion engine ( 10 ) is determined, characterized in that the atmospheric pressure by means of a model ( 200. ) is determined, which is dependent on a power balance of the internal combustion engine ( 10 ) and / or the motor vehicle ( 100 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Modell die Ermittlung eines Steigungswiderstands (FSt) in Abhängigkeit einer von der Brennkraftmaschine abgegebenen Leistung (P) und einer Geschwindigkeit (v) des Kraftfahrzeugs (100) vorsieht.Method according to Claim 1, characterized in that the model determines the determination of a gradient resistance (F St ) as a function of a power (P) output by the internal combustion engine and a speed (v) of the motor vehicle ( 100 ). Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse (m) des Kraftfahrzeugs (100) parametriert und/oder aus einem weiteren Modell ermittelt wird, und dass in Abhängigkeit der Masse (m) und des Steigungswiderstands (FSt) ein Steigungswinkel () einer Fahrstrecke des Kraftfahrzeugs (100) ermittelt wird.Method according to Claim 2, characterized in that the mass (m) of the motor vehicle ( 100 ) is parameterized and / or determined from a further model, and that depending on the mass (m) and the pitch resistance (F St ) a pitch angle () of a driving distance of the motor vehicle ( 100 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steigungswinkel () plausibilisiert wird, insbesondere durch Überprüfen auf Übereinstimmung mit einem vorgebbaren zulässigen Wertebereich, und/oder dass der Steigungswinkel () begrenzt wird.Method according to claim 3, characterized that the pitch angle () is made plausible, in particular by checking for agreement with a predefinable allowable Range of values, and / or that the pitch angle () is limited. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein von dem Kraftfahrzeug (100) überwundener Höhenunterschied in Abhängigkeit des Steigungswinkels () und einer gefahrenen Strecke (s) ermittelt wird.Method according to claim 4, characterized in that one of the motor vehicle ( 100 ) overcome height difference as a function of the pitch angle () and a traveled distance (s) is determined. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein von dem Kraftfahrzeug (100) überwundener Höhenunterschied mittels eines Positionserfassungssystems, insbesondere mittels eines GPS, global positioning system, ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that one of the motor vehicle ( 100 ) overcome height difference by means of a position detection system, in particular by means of a GPS, global positioning system, is determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der von dem Kraftfahrzeug (100) überwundene Höhenunterschied plausibilisiert und/oder begrenzt wird.Method according to one of claims 5 to 6, characterized in that the of the motor vehicle ( 100 ) overcome the difference in altitude is plausibility and / or limited. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Atmosphärendruck über einen der Brennkraftmaschine (10) oder dem Kraftfahrzeug (100) zugeordneten Drucksensor (20) ermittelt wird, und dass das Modell (200) anhand des über den Drucksensor (20) ermittelten Atmosphärendrucks kalibriert bzw. modifiziert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the atmospheric pressure via one of the internal combustion engine ( 10 ) or the motor vehicle ( 100 ) associated pressure sensor ( 20 ) and that the model ( 200. ) on the basis of the pressure sensor ( 20 ) calibrated or modified. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Drucksensor (20) zur Erfassung eines Ladedrucks eines Turboladers der Brennkraftmaschine (10) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Brennkraftmaschine (10) sich in einem Schubbetrieb oder einem Leerlauf befindet, der Atmosphärendruck durch den Drucksensor (20) ermittelt wird, und dass außerhalb des Schubbetriebs oder des Leerlaufs das Modell (200) zusammen mit dem zuvor durch den Drucksensor (20) ermittelten Atmosphärendruck verwendet wird, um den aktuellen Atmosphärendruck zu ermitteln.Method according to claim 8, wherein the pressure sensor ( 20 ) for detecting a boost pressure of a turbocharger of the internal combustion engine ( 10 ) is provided, characterized in that when the internal combustion engine ( 10 ) is in a coasting or idling, the atmospheric pressure through the pressure sensor ( 20 ) and that outside of coasting or idling the model ( 200. ) together with the previously by the pressure sensor ( 20 ) is used to determine the current atmospheric pressure. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine aktive Verstellung von mindestens einem Stellglied eines Luftsystems der Brennkraftmaschine (10) mit dem Ziel vorgenommen wird, dass der im Bereich des Drucksensors (20) herrschende Druck möglichst dem Atmosphärendruck an einem Eingang des Luftsystems entspricht.A method according to claim 9, characterized in that an active adjustment of at least one actuator of an air system of the internal combustion engine ( 10 ) is carried out with the aim that in the area of the pressure sensor ( 20 ) Ruling pressure as possible corresponds to the atmospheric pressure at an input of the air system. Steuergerät (110) für eine Brennkraftmaschine (10) eines Kraftfahrzeugs (100), dadurch gekennzeichnet, dass es zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.Control unit ( 110 ) for an internal combustion engine ( 10 ) of a motor vehicle ( 100 ), characterized in that it is designed for carrying out the method according to one of the preceding claims. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 programmiert ist.Computer program, characterized in that it for execution of the method according to any one of claims 1 to 10 is programmed.
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