DE102008022644A1 - Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine - Google Patents

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Richard Dipl.-Ing. Mandel
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Rüdiger Dipl.-Ing. Pfaff
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine, bei dem eine Restgasmasse (mRest) ermittelt wird, wobei in Abhängigkeit der ermittelten Restgasmasse (mRest) eine äußere Abgasrückführrate (Xa.AGR) eingestellt wird, wobei die Restgasmasse (mRest) mittels eines echtzeitfähigen Restgasmodells in Abhängigkeit von einem Verstellwinkel (PhiANW) einer Auslassnockenwelle ermittelt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine Abgasrückführung wird zur Minderung von Stickstoffoxiden (NOx) bei einer Verbrennung von Kraftstoffen in Verbrennungskraftmaschinen, beispielsweise in Otto- oder Dieselmotoren, verwendet, um speziell bei Verbrennungskraftmaschinen zum Antrieb von Kraftfahrzeugen vorgeschriebene Emissionsgrenzwerte einzuhalten.
  • Dabei wird ein Teil des Abgases durch ein Rohr mittels eines Steuerventils (= Abgasrückführungsventil) wieder der Frischluft zur Verbrennung des Kraftstoffes zugemischt (= äußere Abgasrückführung) oder das Abgas wird bei Kolbenmaschinen während eines Ladungswechsels durch ein zeitig schließendes Auslassventil zurückgehalten (= innere Abgasrückführung). Die innere Abgasrückführung ist dabei über verstellbare Nockenwellen steuerbar. Das entstehende Gemisch aus Frischluft und Abgas besitzt bezogen auf das Volumen eine höhere Wärmekapazität und einen niedrigeren Sauerstoffanteil und erreicht daher nicht mehr die für die Stickstoffoxidbildung erforderliche Temperatur im Brennraum.
  • Generell besteht ein Zielkonflikt zwischen geringen Ruß- und Stickstoffoxid-Emissionen. Erstere entstehen vermehrt bei geringen Brennraumtemperaturen, während sich bei hohen Temperaturen deutlich mehr Stickstoffoxide bilden. Daher sind Kompromisse zwischen einer Senkung der Stickstoffoxid-Emissionen bei einer hohen Abgasrückführrate und geringen Ruß-Emissionen bei einer niedrigen Abgasrückführrate erforderlich. Deshalb ist es notwendig, die Abgasrückführrate zu regeln.
  • Da sich die Abgasrückführrate aus der äußeren und der inneren Abgasrückführrate zusammensetzt, ist es notwendig, sowohl die äußere als auch die innere Abgasrückführrate (auch Restgasanteil, Restgasmenge oder Restgasmasse genannt) exakt zu bestimmen.
  • Aus der DE 198 19 937 C1 ein Verfahren zum Betrieb einer elektronischen Motorsteuerung für einen Verbrennungsmotor bekannt, im Rahmen dessen eine äußere Abgasrückführrate in Abhängigkeit von einem ermittelten Restgasanteil (= innere Abgasrückführrate) gesteuert wird. Dabei generiert eine Motorsteuerung zur Ermittlung des Restgasanteils einen ersten Signalwert aus einem von der Motorsteuerung generierten Signalwert, der mit einem aktuellen Kraftstoff/Luft-Massenverhältnis eines einem Brennraum des Motors zugeführten Frischgases korreliert und aus einem von einer Sensorik sensierten Signalwert, der mit einem aktuellen Kraftstoff/Luft-Massenverhältnis eines nach der Verbrennung aus dem Brennraum des Motors abgeführten Abgases korreliert. Der generierte erste Signalwert korreliert mit einem aktuellen Abgasmassenanteil (= Restgasanteil), der zusammen mit dem Frischgasanteil nach der Frischgaszufuhr und vor der Verbrennung den Inhalt des Brennraumes bildet.
  • Nachteilig ist jedoch, dass mittels des beschriebenen Verfahrens keine hinreichend genaue Ermittlung des Abgasanteils bzw. der Restgasmasse in einer Zylinderfüllung ermittelbar ist.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine anzugeben, welches insbesondere die im Stand der Technik angegebenen Nachteile überwindet sowie einfach und kostengünstig realisierbar ist.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gelöst, welches die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine wird eine Restgasmasse ermittelt, wobei in Abhängigkeit der ermittelten Restgasmasse eine äußere Abgasrückführrate eingestellt wird. Erfindungsgemäß wird die Restgasmasse mittels eines echtzeitfähigen Restgasmodells in Abhängigkeit von einem Verstellwinkel einer Auslassnockenwelle ermittelt. Ist die Restgasmasse bekannt, so lässt sich daraus die gesamte Abgasmasse bzw. die Abgasrückführrate berechnen. Durch diese echtzeitfähige Ermittlung der Restgasmasse in Abhängigkeit vom Verstellwinkel der Auslassnockenwelle und eine Bestimmung einer Gesamt-Abgasrückführrate mit der Restgasmasse wird eine sehr genaue Einstellung der äußeren Abgasrückführrate je nach Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine ermöglicht. Somit kann sowohl ein Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine als auch eine Schadstoffemission vermindert werden. Auch wird durch eine aus der genauen Einstellung der Abgasrückführrate eine optimale Gemischbildung erzielt, so dass der Verbrennungsmotor stets seine volle Leistung entfalten kann.
  • Dabei wird die Restgasmasse nach einem Ladungswechsel eines Zylinders der Verbrennungskraftmaschine ermittelt, wobei ein Zylinderdruck in Abhängigkeit des Verstellwinkels der Auslassnockenwelle und einer Motordrehzahl geschätzt wird.
  • Zur Ermittlung einer Gesamt-Abgasrückführrate wird eine Summe der Restgasmasse und der äußeren Abgasrückführrate gebildet, so dass es möglich ist, bei einer Verringerung der Restgasmasse die äußere Abgasrückführrate zu erhöhen bzw. bei einer Erhöhung der Restgasmasse die äußere Abgasrückführrate zu verringern. Durch die sehr genaue Ermittlung der Restgasmasse kann in vorteilhafter Weise die Abgasrückführrate derart genau eingestellt werden, dass stets eine für den Betrieb der Verbrennungskraftmaschine optimale Gesamt-Abgasrückführrate realisierbar ist.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
  • 1 schematisch einen Verlauf einer Gesamt-Abgasrückführrate, einer äußeren Abgasrückführrate und einer inneren Abgasrückführrate in Abhängigkeit von einem Verstellwinkel einer Auslassnockenwelle,
  • 2 schematisch Auswirkungen einer Änderung eines Verstellwinkels einer Auslassnockenwelle auf einen Zylinderdruck während eines Ladungswechsels,
  • 3 schematisch den Zylinderdruck in Abhängigkeit von dem Verstellwinkel der Auslassnockenwelle bei verschiedenen Motordrehzahlen,
  • 4 schematisch eine Funktionsstruktur eines echtzeitfähigen Restgasmodells, und
  • 5 schematisch einen Vergleich von mittels verschiedener Verfahren ermittelten Verläufen einer Gesamt-Abgasrückführrate, einer äußeren Abgasrückführrate und einer inneren Abgasrückführrate in Abhängigkeit von einem Verstellwinkel einer Auslassnockenwelle.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt einen Verlauf einer Gesamt-Abgasrückführrate XAGR, einer äußeren Abgasrückführrate Xa.AGR und einer inneren Abgasrückführrate Xi.AGR in Abhängigkeit von einem Verstellwinkel ΦANW einer Auslassnockenwelle bei konstanter Motordrehzahl n einer nicht näher dargestellten Verbrennungskraftmaschine.
  • Eine Steigerung eines Abgasanteils in einer Zylinderfüllung (= Gesamt-Abgasrückführrate XAGR) der Verbrennungskraftmaschine mindert eine Oxidation von Stickstoff und damit eine Rohemission von Stickstoffdioxid. Der Sauerstoffmangel bei einer vergrößerten Gesamt-Abgasrückführrate XAGR führt dabei zu einer Verschlechterung einer Verbrennung und begünstigt damit eine Rußentstehung. Daher ist ein Kompromiss zwischen einer Senkung der Stickstoffoxidemission bei einer hohen Gesamt-Abgasrückführrate XAGR und einer geringen Ruhemission bei einer geringen Gesamt-Abgasrückführrate XAGR erforderlich. Daher ist es notwendig, die Gesamt-Abgasrückführrate XAGR, insbesondere in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine, einzustellen.
  • Die Gesamt-Abgasrückführrate XAGR im Zylinder der Verbrennungskraftmaschine setzt sich aus der äußeren Abgasrückführrate Xa.AGR und der inneren Abgasrückführrate Xi.AGR zusammen.
  • Bei der äußeren Abgasrückführung wird einer zur Verbrennung eines Kraftstoffes notwendigen Frischluft gezielt Abgas der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere über ein Abgasrückführventil, zugeführt. Die dafür notwendige äußere Abgasrückführrate Xa.AGR wird beispielsweise in einem Motorsteuergerät über ein Luftpfadmodell berechnet. Dies kann gemäß aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren anhand einer Energie- und Massenbilanz an der Mischstelle des Abgases mit der Frischluft, d. h. am Ort des Abgasrückführventils, geschehen.
  • Da die innere Abgasrückführrate Xi.AGR bei einer Vergrößerung des Verstellwinkels ΦANW der Auslassnockenwelle ansteigt, muss die äußere Abgasrückführrate Xa.AGR derart eingestellt werden, dass die Gesamt-Abgasrückführrate XAGR bei jedem Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine einen möglichst optimalen Wert erreicht. Die Gesamt-Abgasrückführrate XAGR kann dabei beispielsweise in Form von Kennlinien in dem Motorsteuergerät hinterlegt sein.
  • Da die innere Abgasrückführrate Xi.AGR von dem Verstellwinkel ΦANW der Auslassnockenwelle abhängig ist, muss diese in Abhängigkeit von diesem Verstellwinkel ΦANW ermittelt werden, um bei einer Verbrennungskraftmaschine mit verstellbarer Auslassnockenwelle stets eine optimale Abgasrückführung zu erzielen.
  • Diese Ermittlung der inneren Abgasrückführrate Xi.AGR wird anhand einer Ermittlung einer Restgasmasse mRest durchgeführt. Die Restgasmasse mRest ist dabei die Masse Abgas, die während eines Ladungswechsels im Zylinder der Verbrennungskraftmaschine aufgrund von innermotorischen Prozessen nicht über ein oder mehrere Auslassventile ausgeschoben wird.
  • Erfindungsgemäß wird die Restgasmasse mRest mittels eines echtzeitfähigen Restgasmodells in Abhängigkeit von dem Verstellwinkel ΦANW der Auslassnockenwelle ermittelt. Ausgangspunkt für eine Betrachtung der Restgasmodellierung ist das Verhalten einer Zylinderfüllung (= Gemisch aus Abgas, Frischluft und Kraftstoff) während des Ladungswechsels. In 2 sind in diesem Zusammenhang Auswirkungen der Änderung des Verstellwinkels ΦANW auf einen Zylinderdruck pZyl und einen Ventilhub hV eines Auslassventils während des Ladungswechsels dargestellt.
  • In einem unverstellten Zustand ΔΦ = 0°KW (KW = Kurbelwinkel) der Auslassnockenwelle entspricht der Zylinderdruck pZyl bis zum oberen Totpunkt OT eines Kolbens annähernd einem Abgasdruck pA. Nach einem Öffnen EO eines Einlasses E, d. h. eines Einlassventils, sinkt der Zylinderdruck pZyl in etwa auf Einlassdruck pE ab. Bei einer dargestellten Änderung des Verstellwinkels ΦANW der Auslassnockenwelle, bei welcher im verstellten Zustand ΔΦ = –y°KW der Auslass A, d. h die Auslassventile, früher öffnen bzw. früher schließen (= Auslassschließzeitpunkt AS) als im unverstellten Zustand ΔΦ = 0°KW, tritt eine zunehmende Verdichtung der Zylinderfüllung und somit ein erhöhter Zylinderdruck pZyl auf.
  • In dem erfindungsgemäßen Restgasmodell muss deshalb dieses Verdichtungsverhalten der Zylinderfüllung berücksichtigt werden.
  • Im Stand der Technik wird die Restgasmasse mRest anhand von thermodynamischen Ladungswechselgleichungen und/oder vereinfachten empirischen Modellen ermittelt. Mittels der empirischen Modelle ist es jedoch nicht möglich, einen Einfluss des Verstellwinkels ΦANW der Auslassnockenwelle auf die Restgasmasse mRest zu berücksichtigen.
  • Das erfindungsgemäße echtzeitfähige Restgasmodell wird aus den thermodynamischen Ladungswechselgleichungen und aus einer Vereinfachung eines aus [Sargende, M., Köhler, U., Schwarz, F., Spicher, U.: Entwicklung eines allgemeingültigen Restgasmodells für Verbrennungsmotoren, in: Abschlussbericht der Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen(FVV)-Vorhaben Nr. 740] bekannten Restgasmodells ermittelt, berücksichtigt aber zusätzlich den Verstellwinkel ΦANW der Auslassnockenwelle.
  • Die Restgasmasse mRest0 zum Zeitpunkt des Öffnens EO des Einlassventils wird mit der folgenden Zustandsgleichung bestimmt. Da sich ein Zylindervolumen VZyl zu diesem Zeitpunkt nicht ändert und die Gaskonstante R als konstant angenommen wird, ergibt sich die Berechnung der Restgasmasse mRest0 nur in Abhängigkeit der Größen Gastemperatur TZyl(ΦEO) und Zylinderdruck pZyl(ΦEO) beim Öffnen EO des Einlassventils mit:
    Figure 00080001
    mit:
    • TA
    = Abgastemperatur im Abgaskrümmer
    κ
    = Isentropenexponent.
  • Die Berechnung einer Änderung eines Auslassmassenstroms Δmvol während einer Ventilüberschneidung ergibt sich damit gemäß:
    Figure 00090001
    mit:
    • αe
    = Durchflusskoeffizient
    αa
    = Durchflusskoeffizient.
  • Die Einflussfaktoren auf die Änderung des Auslassmassenstroms Δmvol bestehen zum einen aus einem betriebspunktabhängigen Anteil, d. h. aus dem Abgasdruck pA und der Abgastemperatur TA im Abgaskrümmer. Zum anderen stellt der zweite Faktor, d. h. die Summe, einen geometrischen Einfluss dar.
  • Die gesamte Restgasmasse mRest nach dem Ladungswechsel ergibt sich als Summe der Restgasmasse mRest0 zum Zeitpunkt des Öffnens EO des Einlassventils und der Änderung des Auslassmassenstroms Δmvol gemäß:
    Figure 00090002
    wobei in vorteilhafter Weise der Verstellwinkels ΦANW der Auslassnockenwelle berücksichtigt ist.
  • 3 zeigt ein Zylinderdruckkennfeld pZyl-KF, in welchem der Zylinderdruck pZyl in Abhängigkeit von dem Verstellwinkel ΦANW der Auslassnockenwelle bei verschiedenen Motordrehzahlen n1 bis n5 zum Zeitpunkt des Öffnens EO des Einlassventils abgetragen ist. Als Haupteinflussfaktoren auf den Zylinderdruck pZyl zu diesem Zeitpunkt ergeben sich aus den dargestellten Untersuchungen der Verstellwinkel ΦANW der Auslassnockenwelle und der Motordrehzahl n. Insgesamt ergibt sich dabei ein relativ gleichmäßiges und genaues Kennfeld für die Darstellung des Zylinderdrucks pZyl(ΦEO) zum Zeitpunkt des Öffnens EO des Einlassventils.
  • Der in Gleichung [3] dargstellte mathematische Ausdruck wird für eine Berechnung im Motorsteuergerät wie folgt vereinfacht:
    Der Isentropenexponent κ ist in einem Stoffwertekennfeld in Abhängigkeit von der Temperatur und dem Verbrennungsluftverhältnis λ, nach einer aus [Pischinger, R., Kraßnig, G., Taucar G. und Sams, Th.: Technische Verbrennung: Thermodynamik der Verbrennungskraftmaschine; Wien-New-York: Springer-Verlag, 1989] bekannten Stoffwertetabelle, abgelegt.
  • Dabei wird die Basis, wie in Gleichung [1] dargestellt, mit dem Wert 1/κ gemäß:
    Figure 00100001
    potenziert.
  • Der geometrische Anteil gemäß der Gleichung [3] ist in Gleichung [4] dargestellt und vereinfacht durch eine Kennlinie in Abhängigkeit des Verstellwinkels ΦANW der Auslassnockenwelle, so dass sich gemäß:
    Figure 00110001
    ein Volumenänderungsparameter ΔVol ergibt.
  • Abgeleitet aus der Gleichung [3] und den hergeleiteten Kennfeldern ist eine Funktionsstruktur des echtzeitfähigen Restgasmodells in 4 dargestellt.
  • Dabei wird unter Zuführung der Größe der Abgastemperatur TA im Abgaskrümmer und des Verbrennungsluftverhältnisses λ aus einem κ-Kennfeld κ-KF der Isentropenexponent κ ermittelt.
  • Weiterhin werden in Abhängigkeit von der Motordrehzahl n und dem Verstellwinkel ΦANW der Auslassnockenwelle der Abgasdruck pA und der Zylinderdruck pZyl(ΦEO) zum Zeitpunkt des Öffnens EO des Einlassventils aus dem Zylinderdruckkennfeld pZyl-KF ermittelt.
  • Sowohl der Isentropenexponent κ als auch der Abgasdruck pA werden einem Potenzkennfeld P-KF zugeführt, anhand dessen das Zylindervolumen VZyl(ΦEO) zum Zeitpunkt des Öffnens EO des Einlassventils ermittelt wird. Dieses Zylindervolumen VZyl(ΦEO) entspricht einem Quotienten Q1 der Restgasmasse mRest0 zum Zeitpunkt des Öffnens EO des Einlassventils und einer Dichte ρA des Abgases.
  • In Abhängigkeit vom Verstellwinkel ΦANW der Auslassnockenwelle wird aus einer Volumenänderungskennlinie ΔVol-KL ein Quotient Q2 aus der Änderung des Auslassmassenstroms Δmvol und der Dichte ρA des Abgases ermittelt.
  • Durch eine Addition der beiden Quotienten Q1 und Q2 ensteht ein dritter Quotient Q3 aus der Restgasmasse mRest und der Dichte ρA des Abgases. Anhand einer Multiplikation des dritten Quotienten Q3 mit der Dichte ρA des Abgases wird die Restgasmasse mRest ermittelt, so dass anhand dieser wiederum die innere Abgasrückführrate Xi.AGR ermittelt und die äußere Abgasrückführrate Xa.AGR eingestellt werden kann.
  • 5 zeigt mittels des echtzeitfähigen Restgasmodells ermittelten Verläufe der Gesamt-Abgasrückführrate XAGR, der äußeren Abgasrückführrate Xa.AGR und der inneren Abgasrückführrate Xi.AGR in Abhängigkeit von dem Verstellwinkel ΦANW der Auslassnockenwelle bei konstanter Motordrehzahl n im Vergleich zu mittels einer Referenz-Simulation RS ermittelten Verläufen. Die zugeführte Frischluftmasse wurde in der dargestellten Messreihe konstant gehalten. Die Verläufe der Referenz-Simulation RS sind als durchgezogene Linien, die des echtzeitfähigen Restgasmodells als gestrichelte Linien dargestellt.
  • Bei einer Basisauslegung der Verbrennungskraftmaschine, d. h. die Auslassnockenwelle ist nicht verstellt (ΦANW= 0°KW), ist die innere Abgasrückführrate Xi.AGR bereits im Luftaufwand berücksichtigt und verhält sich neutral. Wird die Auslassnockenwelle um den Verstellwinkel ΦANW verstellt, nimmt die innere Abgasrückführrate Xi.AGR zu. Mit zunehmender innerer Abgasrückführrate Xi.AGR geht der zugeführte Massenstrom in die Verbrennungskraftmaschine, bestehend aus Frischluft und äußerer Abgasrückführrate Xa.AGR, zurück. Um die gleiche Frischluftmasse in die Verbrennungskraftmaschine füllen zu können, muss die äußere Abgasrückführrate Xa.AGR abnehmen.
  • Bei geschlossenem Abgasrückführventil geht die äußere Abgasrückführrate Xa.AGR auf Null zurück. Als Summe aus innerer Abgasrückführrate Xi.AGR und äußerer Abgasrückführrate Xa.AGR ist die Gesamt-Abgasrückführrate XAGR dargestellt. Die innere Abgasrückführrate Xi.AGR nimmt aufgrund einer höheren Gastemperatur mehr Zylindervolumen VZyl ein als die äußere Abgasrückführrate Xa.AGR. Daher nimmt Gesamt-Abgasrückführrate XAGR mit steigender innerer Abgasrückführrate Xi.AGR leicht ab.
  • Die Berechnung der inneren Abgasrückführrate Xi.AGR anhand des Restgasmodells stimmt gut mit der berechneten inneren Abgasrückführrate Xi.AGR(RS) der Referenz-Simulation RS überein. Bei den Punkten mit verstellter Auslassnockenwelle stimmen die äußere Abgasrückführrate Xa.AGR des Restgasmodells und der Referenz-Simulation RS ebenfalls gut überein.
  • Bei geschlossenem Abgasrückführventil ergibt sich bei der Referenz-Simulation RS eine leichte Überhöhung der äußeren Abgasrückführrate Xa.AGR(RS).
  • Die leicht geringere innere Abgasrückführrate Xi.AGR und äußere Abgasrückführrate Xa.AGR des Restgasmodells führen bei der Berechnung der Gesamt-Abgasrückführrate XAGR zu einem geringfügig kleineren Wert als bei der Berechnung mittels der Referenz-Simulation RS.
  • Insgesamt stimmt die mittels des Restgasmodells bestimmte Gesamt-Abgasrückführrate XAGR gut mit der anhand der Referenz-Simulation RS ermittelten Gesamt-Abgasrückführrate XAGR(RS) gut überein.
  • Durch das Restgasmodell lässt sich die innere Abgasrückführrate Xi.AGR und damit die Gesamt-Abgasrückführrate XAGR gut darstellen. Insgesamt ist zu erkennen, dass der Einfluss des Verstellwinkels ΦANW der Auslassnockenwelle im Hinblick auf die Restgasmasse mRest und die Berechnung der Gesamt-Abgasrückführrate XAGR durch die Einbindung des Restgasmodells sehr gut darstellbar ist.
    • A
    Auslass
    AS
    Auslassschließzeitpunkt
    E
    Einlass
    EO
    Öffnen Einlassventil
    hV
    Ventilhub
    KW
    Kurbelwinkel
    mRest
    Restgasmasse
    mRest0
    Restgasmasse
    n
    Motordrehzahl
    n1 bis n5
    Motordrehzahl
    pA
    Abgasdruck
    pE
    Einlassdruck
    pZyl
    Zylinderdruck
    pZyl(ΦEO)
    Zylinderdruck
    pZyl-KF
    Zylinderdruckkennfeld
    P-KF
    Potenzkennfeld
    Q1
    Quotient
    Q2
    Quotient
    Q3
    Quotient
    RS
    Referenz-Simulation
    TA
    Abgastemperatur im Abgaskrümmer
    TZ(ΦEO)
    Gastemperatur
    VZyl
    Zylindervolumen
    VZyl(ΦEO)
    Zylindervolumen
    XAGR
    Gesamt-Abgasrückführrate
    Xa.AGR
    Äußere Abgasrückführrate
    Xi.AGR
    Innere Abgasrückführrate
    ΔmVol
    Änderung Auslassmassenstrom
    ΔVol
    Volumenänderungsparameter
    ΔVol-KL
    Volumenänderungskennlinie
    ΔΦ = 0°KW
    Unverstellter Zustand
    ΔΦ = –y°KW
    Verstellter Zustand
    K
    Isentropenexponent
    κ-KF
    κ-Kennfeld
    ΦANW
    Verstellwinkel
    ρA
    Dichte
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 19819937 C1 [0006]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - Sargende, M., Köhler, U., Schwarz, F., Spicher, U.: Entwicklung eines allgemeingültigen Restgasmodells für Verbrennungsmotoren, in: Abschlussbericht der Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen(FVV)-Vorhaben Nr. 740 [0033]
    • - Pischinger, R., Kraßnig, G., Taucar G. und Sams, Th.: Technische Verbrennung: Thermodynamik der Verbrennungskraftmaschine; Wien-New-York: Springer-Verlag, 1989 [0039]

Claims (6)

  1. Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine, bei dem eine Restgasmasse (mRest) ermittelt wird, wobei in Abhängigkeit der ermittelten Restgasmasse (mRest ) eine äußere Abgasrückführrate (Xa.AGR) eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Restgasmasse (mRest) mittels eines echtzeitfähigen Restgasmodells in Abhängigkeit von einem Verstellwinkel (ΦANW) einer Auslassnockenwelle ermittelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Restgasmasse (mRest) nach einem Ladungswechsel eines Zylinders der Verbrennungskraftmaschine ermittelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zylinderdruck (pZyl) in Abhängigkeit des Verstellwinkels (ΦANW) der Auslassnockenwelle und einer Motordrehzahl (n) geschätzt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Verringerung der Restgasmasse (mRest) die äußere Abgasrückführrate (Xa.AGR) erhöht wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Erhöhung der Restgasmasse (mRest) die äußere Abgasrückführrate (Xa.AGR) verringert wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung einer Gesamt-Abgasrückführrate (XAGR) eine Summe der Restgasmasse (mRest) und der äußeren Abgasrückführrate (Xa.AGR) gebildet wird.
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