DE102010047439A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Motors unter Verwendung eines Äquivalenzverhältnis-Kompensationsfaktors - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Motors unter Verwendung eines Äquivalenzverhältnis-Kompensationsfaktors Download PDF

Info

Publication number
DE102010047439A1
DE102010047439A1 DE102010047439A DE102010047439A DE102010047439A1 DE 102010047439 A1 DE102010047439 A1 DE 102010047439A1 DE 102010047439 A DE102010047439 A DE 102010047439A DE 102010047439 A DE102010047439 A DE 102010047439A DE 102010047439 A1 DE102010047439 A1 DE 102010047439A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
engine
module
correction factor
map
control system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102010047439A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102010047439B4 (de
Inventor
Wenbo Novi Wang
Layne K. Plymouth Wiggins
Jeffrey M. Highland Kaiser
Chao F. Superior Township Daniels
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of DE102010047439A1 publication Critical patent/DE102010047439A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102010047439B4 publication Critical patent/DE102010047439B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0203Variable control of intake and exhaust valves
    • F02D13/0215Variable control of intake and exhaust valves changing the valve timing only
    • F02D13/0219Variable control of intake and exhaust valves changing the valve timing only by shifting the phase, i.e. the opening periods of the valves are constant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D2041/001Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04Engine intake system parameters
    • F02D2200/0402Engine intake system parameters the parameter being determined by using a model of the engine intake or its components
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04Engine intake system parameters
    • F02D2200/0406Intake manifold pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18Control of the engine output torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Ein Steuersystem und ein Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors enthalten ein Lastbestimmungsmodul, das eine Motorlast bestimmt, ein Äquivalenzverhältnismodul, das ein Äquivalenzverhältnis bestimmt, ein Korrekturfaktormodul, das auf der Grundlage der Motorlast, des Äquivalenzverhältnisses und der Motordrehzahl einen Korrekturfaktor erzeugt, und ein Motorbetriebsmodul, das den Betrieb des Motors auf der Grundlage des Korrekturfaktors reguliert.

Description

  • GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Motorsteuersysteme und insbesondere auf drehmomentgestützte Steuersysteme und Verfahren für einen Motor.
  • HINTERGRUND
  • Die hier gegebene Hintergrundbeschreibung dient zur allgemeinen Darstellung des Kontexts der Offenbarung. Arbeit der hier genannten Erfinder in dem Umfang, in dem sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, sowie Aspekte der Beschreibung, die nicht auf andere Weise als Stand der Technik zum Zeitpunkt der Einreichung berechtigen, sind weder explizit noch implizit als Stand der Technik gegenüber der vorliegenden Offenbarung anerkannt.
  • Verbrennungsmotoren verbrennen ein Luft- und Kraftstoffgemisch innerhalb von Zylindern, um Kolben anzutreiben, die ein Antriebsdrehmoment erzeugen. Die Luftströmung in den Motor wird über eine Drosselklappe reguliert. Genauer stellt die Drosselklappe die Drosselöffnungsfläche ein, die die Luftströmung in den Motor erhöht oder verringert. Während die Drosselöffnungsfläche zunimmt, nimmt die Luftströmung in den Motor zu. Ein Kraftstoffsteuersystem stellt die Rate, mit der Kraftstoff eingespritzt wird, so ein, dass für die Zylinder ein gewünschtes Luft/Kraftstoff-Gemisch bereitgestellt wird. Es ist ersichtlich, dass eine Erhöhung der Luft und des Kraftstoffs zu den Zylindern die Drehmomentabgabe des Motors erhöht.
  • Es sind Motorsteuersysteme zum genauen Steuern der Motordrehzahlabgabe zum Erzielen einer gewünschten Motordrehzahl entwickelt worden. Es ist festgestellt worden, dass die Kühlwirkung der Kraftstoffverdampfung die Ladungstemperatur senken kann und den Füllungsgrad (VE) erhöhen kann. Der VE quantifiziert, wie effizient für die Verbrennungskammer die Frischluft bei vorgegebenen Einlassbedingungen wie etwa Einlassdruck und -temperatur zu erhalten ist. Der Krümmerabsolutdrucksensor (MAP-Sensor) kann den Krümmerpartialdruck für Luft wegen der Kühlwirkung der Kraftstoffverdampfung, insbesondere bei Hochlastbedingungen, nicht genau angeben. Da die Kühlwirkung unterstromig des MAP-Sensors erfolgt, liefert der MAP-Sensor keinen genauen Messwert. Somit kann das MAP-basierte Drehmoment falsch berechnet werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Dementsprechend schafft die vorliegende Offenbarung ein Verfahren und ein System zum Kompensieren der Luftmassenbestimmung, um die Kühlwirkung der Kraftstoffverdampfung in dem Einlasssystem zu kompensieren.
  • In einem Aspekt der Offenbarung enthält ein Verfahren das Bestimmen einer Motorlast, das Bestimmen eines Äquivalenzverhältnisses, das Erzeugen eines Korrekturfaktors auf der Grundlage der Motorlast, des Äquivalenzverhältnisses und einer Motordrehzahl und das Steuern des Betriebs des Motors auf der Grundlage des Korrekturfaktors.
  • In einem anderen Aspekt der Offenbarung enthalten ein Steuermodul und ein Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors ein Lastbestimmungsmodul, das eine Motorlast bestimmt, ein Äquivalenzverhältnismodul, das ein Äquivalenzverhältnis bestimmt, ein Korrekturfaktormodul, das auf der Grundlage der Motorlast, des Äquivalenzverhältnisses und der Motordrehzahl einen Korrekturfaktor erzeugt, und ein Motorbetriebsmodul, das auf der Grundlage des Korrekturfaktors den Betrieb des Motors reguliert.
  • Weitere Bereiche der Anwendbarkeit gehen aus der hier gegebenen Beschreibung hervor. Selbstverständlich sind die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur zur Veranschaulichung bestimmt und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Offenbarung wird umfassender verständlich aus der ausführlichen Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, in denen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Motorsystems in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung ist;
  • 2 ein ausführlicher Blockschaltplan des Steuermoduls aus 1 ist;
  • 3 ein Ablaufplan ist, der Schritte der vorliegenden Offenbarung darstellt; und
  • 4 eine graphische Darstellung ist, die das Luft/Kraftstoff-Verhältnis und die Luft pro Zylinder veranschaulicht.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft und soll die Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungen in keiner Weise einschränken. Der Klarheit halber sind in den Zeichnungen zur Bezeichnung ähnlicher Elemente dieselben Bezugszeichen verwendet. Wie der Ausdruck ”wenigstens eines von” A, B und C hier verwendet wird, soll er so verstanden werden, dass er ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht ausschließenden logischen ODER bedeutet. Es ist festzustellen, dass Schritte innerhalb eines Verfahrens in anderer Reihenfolge ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu ändern.
  • Wie der Begriff ”Modul” hier verwendet wird, bezieht er sich auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), auf eine elektronische Schaltung, auf einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und auf Speicher, die eines oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, auf eine Kombinationslogikschaltung und/oder auf andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
  • Nun in 1 enthält ein Motorsystem 10 einen Motor 12, der ein Luft- und Kraftstoffgemisch verbrennt, um ein Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Durch eine Drosselklappe 16 wird Luft in einen Einlasskrümmer 14 angesaugt. Die Drosselklappe 16 reguliert die Luftmassenströmung (MAF) in den Einlasskrümmer 14. Die Luft innerhalb des Einlasskrümmers 14 wird auf die Zylinder 18 verteilt. Obgleich ein einzelner Zylinder 18 dargestellt ist, kann gewürdigt werden, dass das koordinierte Drehmomentsteuersystem der vorliegenden Erfindung in Motoren implementiert werden kann, die eine Mehrzahl von Zylindern, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 und 12 Zylindern, aufweisen.
  • Eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung (nicht gezeigt) spritzt durch einen Einlasskanal Kraftstoff ein, der mit der Luft kombiniert wird, während sie in den Zylinder 18 angesaugt wird (der Kraftstoff könnte auch direkt in den Zylinder eingespritzt werden). Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung kann eine Einspritzeinrichtung sein, der ein elektronisches oder mechanisches Kraftstoffeinspritzsystem 20, ein Strahl oder Kanal eines Vergasers oder ein anderes System zum Mischen von Kraftstoff mit Einlassluft zugeordnet ist. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung wird zum Bereitstellen eines gewünschten Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnisses (L/K-Verhältnisses) innerhalb jedes Zylinders 18 gesteuert.
  • Ein Einlassventil 22 öffnet und schließt wahlweise, um zu ermöglichen, dass das Luft/Kraftstoff-Gemisch in den Zylinder 18 eintritt. Die Einlassventilposition wird durch eine Einlassnockenwelle 24 reguliert. Ein Kolben (nicht gezeigt) verdichtet das Luft/Kraftstoff-Gemisch innerhalb des Zylinders 18. Eine Zündkerze 26 initiiert die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemischs, was den Kolben in den Zylinder 18 antreibt. Der Kolben treibt wiederum eine Kurbelwelle (nicht gezeigt) an, um ein Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Wenn ein Auslassventil 28 in einer offenen Position ist, wird ein Verbrennungsabgas innerhalb des Zylinders 18 aus einem Auslasskanal gedrängt Die Auslassventilposition wird durch eine Auslassnockenwelle 30 reguliert. Das Abgas wird in einem Abgassystem behandelt und an die Atmosphäre abgegeben. Obgleich ein einzelnes Einlass- und ein einzelnes Auslassventil 22, 28 dargestellt sind, kann gewürdigt werden, dass der Motor 12 mehrere Einlass- und Auslassventile 22, 28 pro Zylinder 18 enthalten kann.
  • Das Motorsystem 10 kann einen Einlassnocken-Phasensteller 32 und einen Auslassnocken-Phasensteller 34 enthalten, die jeweils die Drehzeiteinstellung der Einlass- und Auslassnockenwelle 24, 30 regulieren. Genauer kann die Zeiteinstellung oder der Phasenwinkel der jeweiligen Einlass- und Auslassnockenwelle 24, 30 in Bezug zueinander oder in Bezug auf einen Ort des Kolbens innerhalb des Zylinders 18 oder einer Kurbelwellenposition nach spät oder früh verstellt werden. Auf diese Weise kann die Position der Einlass- und Auslassventile 22, 28 in Bezug zueinander oder in Bezug auf einen Ort des Kolbens innerhalb des Zylinders 18 reguliert werden. Durch Regulieren der Position des Einlassventils 22 und des Auslassventils 28 wird die Menge des in den Zylinder 18 aufgenommen Luft/Kraftstoff-Gemischs und somit das Motordrehmoment reguliert.
  • Das Motorsystem 10 kann außerdem ein Abgasrückführungssystem (AGR-System) 36 enthalten. Das AGR-System 36 enthält ein AGR-Ventil 38, das die Abgasströmung zurück in den Einlasskrümmer 14 reguliert. Das AGR-System wird allgemein zum Regulieren der Emissionen implementiert. Allerdings beeinflusst die Masse der Abgasluft, die in den Einlasskrümmer 14 zurückgeführt wird, auch die Motordrehmomentabgabe.
  • Ein Steuermodul 40 betreibt den Motor auf der Grundlage der drehmomentbasierten Motorsteuerung der vorliegenden Offenbarung. Genauer erzeugt das Steuermodul 40 ein Drosselklappensteuersignal und ein Steuersignal, um den Zündfunken auf der Grundlage einer gewünschten Motordrehzahl (RPMDES) nach früh zu verstellen. Durch einen Drosselklappenpositionssensor (TPS) 42 wird ein Drosselklappenpositionssignal erzeugt. Eine Betreibereingabe 43 wie etwa ein Fahrpedal erzeugt ein Betreibereingangssignal. Das Steuermodul 40 weist die Drosselklappe 16 in eine stationäre Position an, um eine gewünschte Drosselöffnungsfläche (ATHRDES) zu erzielen, und weist die Zündfunkenzeiteinstellung zum Erzielen einer gewünschten Zündfunkenzeiteinstellung (SDES) an. Ein Drosselklappenaktuator (nicht gezeigt) stellt die Drosselklappenposition auf der Grundlage des Drosselklappensteuersignals ein.
  • Ein Einlasslufttemperatursensor (IAT-Sensor) 44 spricht auf eine Temperatur der Einlassluftströmung an und erzeugt ein IAT-Signal. Ein MAF-Sensor 46 spricht auf die Masse der Einlassluftströmung an und erzeugt ein MAF-Signal. Ein Krümmerabsolutdrucksensor (MAP-Sensor) 48 spricht auf den Druck innerhalb des Einlasskrümmers 14 an und erzeugt ein MAP-Signal. Ein Motorkühlmitteltemperatursensor 50 spricht auf eine Kühlmitteltemperatur an und erzeugt ein Motortemperatursignal. Ein Motordrehzahlsensor 52 spricht auf eine Drehzahl (d. h. RPM) des Motors 12 an und erzeugt ein Motordrehzahlsignal. Jedes der durch die Sensoren erzeugten Signale wird von dem Steuermodul 40 empfangen.
  • Das Motorsystem 10 kann außerdem einen Turbolader oder einen Lader 54 enthalten, der durch den Motor 12 oder durch Motorabgas angetrieben wird. Der Turbo 54 verdichtet die von der Einlassluft angesaugte Luft. Insbesondere wird Luft in eine Zwischenkammer des Turboladers 54 angesaugt. Die Luft in der Zwischenkammer wird in einen Kompressor (nicht gezeigt) angesaugt und darin verdichtet. Die Druckluft geht in den Einlasskrümmer.
  • In dem Abgasstrom kann ein Luft/Kraftstoff-Sensor oder Lambda-Sensor (λ-Sensor) 60 vorgesehen sein. Der Luft/Kraftstoff-Sensor oder λ-Sensor stellt eine Angabe hinsichtlich des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Motors bereit.
  • Nun in 2 ist der Controller 40 genauer gezeigt. Der Controller 40 kann ein Äquivalenzverhältnismodul 110 enthalten. Das Äquivalenzverhältnismodul 110 kann ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Signal oder λ-Signal von dem in 1 dargestellten Luft/Kraftstoff-Verhältnis- oder λ-Sensor 60 empfangen. Das Äquivalenzverhältnismodul 110 erzeugt ein Äquivalenzverhältnissignal. Das Äquivalenzverhältnis ist das gemessene Verhältnis von Kraftstoff zu Oxidationsmittel durch das Verhältnis von Kraftstoff zu Oxidationsmittel bei Stöchiometrie. Das Äquivalenzverhältnis kann ebenfalls als eins durch λ angegeben werden. Dabei ist λ das Luft/Kraftstoff-Verhältnis, dividiert durch das Luft/Kraftstoff-Verhältnis bei Stöchiometrie.
  • Ein Korrekturfaktormodul 112 kann das Äquivalenzverhältnissignal von dem Äquivalenzverhältnissignalmodul 110 empfangen. Das Korrekturfaktormodul 112 kann außerdem ein RPM-Signal 114 von einem Kurbelwellensensorsignal oder ein anderes Motordrehzahlsensorsignal empfangen.
  • Das Korrekturfaktormodul 112 kann außerdem ein Lastsignal von einem Lastbestimmungsmodul 116 empfangen. Die Motorlast kann unter Verwendung des MAP- oder des TPS-Signals bestimmt werden. Natürlich kann in einer Lastbestimmung sowohl der MAP als auch die Drosselklappenposition verwendet werden.
  • Das Korrekturfaktormodul 112 erzeugt auf der Grundlage des Äquivalenzverhältnisses, der Motordrehzahl und der Last, die auf dem MAP- oder auf dem TPS-Signal beruht, einen Korrekturfaktor. Die Korrelation des Äquivalenzverhältnisses, der Motordrehzahl und der Last kann experimentell bestimmt werden, um den Ladungskompensationsfaktor zu bestimmen. Wie im Folgenden beschrieben ist, kann der Betrag der Kompensation zunehmen, während die Last an dem Motor zunimmt. Das Korrekturfaktormodul 112 kann eine Nachschlagetabelle oder eine Tabelle von Korrekturfaktoren speichern, die auf der Motorlast, auf der Motordrehzahl und auf dem Äquivalenzverhältnis beruht.
  • Der Korrekturfaktor von dem Korrekturfaktormodul 112 kann zum Regulieren des Betriebs des Motors bei einem Motorbetriebsmodul 118 verwendet werden. Das Motorbetriebsmodul 118 kann eine Motorfunktion in Ansprechen auf den Korrekturfaktor steuern.
  • Das Motorbetriebsmodul 118 kann ein Modul 120 für MAP-basierte Luft pro Zylinder (APC-Modul 120) oder ein Modul 122 für MAP-basiertes Drehmoment enthalten. Da die MAF-Messung unter bestimmten Bedingungen wie etwa in einem Übergangs- oder Einlassumkehrmodus nicht genau sein kann, kann sowohl eine MAP-basierte APC als auch eine MAF-basierte APC verwendet werden. Die Motorsteuerungen können wahlweise beide APC-Bestimmungen verwenden. In dem folgenden Beispiel wird die MAP-basierte APC verwendet.
  • Das APC-Schätzmodul 120 kann auf der Grundlage des Korrekturfaktors einen geschätzten APC-Schätzwert erzeugen. Die APC (mcyl) kann eine Funktion des MAP·Vcyl·VE/R und·ChgTemp·Korrekturfaktor sein, wobei MAP der Krümmerabsolutdruck ist, Vcyl das Volumen des Zylinders ist, VE der als eine Funktion der Last und der Motordrehzahl bestimmte Füllungsgrad ist, R eine universelle Konstante ist, ChgTemp die Änderungstemperatur ist und ein Korrekturfaktor der in dem Korrekturfaktormodul 112 bestimmte Korrekturfaktor is.
  • Das Korrekturfaktormodul 112 kann den Korrekturfaktor ebenfalls an ein Modul 122 für ein Modell für MAP-basiertes Drehmoment liefern. Das Modul 120 für ein Modell für MAP-basiertes Drehmoment kann auf der Grundlage des MAP ein Drehmoment erzeugen. Wie oben beschrieben wurde, kann das MAP-Signal während bestimmter Motorbetriebsbedingungen wie etwa unter hoher Last die Kraftstoffverdampfung nicht kompensieren und somit falsche Messwerte liefern. Das Luftdrehmoment kann unter Verwendung der Einlassladungstemperatur bestimmt werden. Das Luftdrehmoment wird üblicherweise bei Standardtemperatur und -druck für Dynamometerbetrieb kalibriert. Das Luftdrehmoment kann eine Funktion der RPM, der Nockenphasenstellerposition und der Zündfunkenzeiteinstellung sein. Der Korrekturfaktor kann mit dem Luftdrehmomentmodell multipliziert werden, um eine richtige MAP-Drehmomentbestimmung zu liefern.
  • Nun in 3 ist ein Verfahren zum Betreiben des Motors auf der Grundlage des Korrekturfaktors dargestellt. In Schritt 210 wird die Motordrehzahl bestimmt. Wie oben erwähnt wurde, kann die Motordrehzahl von einem Kurbelwellensensor bestimmt werden. In Schritt 212 wird eine Motorlast bestimmt. Die Motorlast kann unter Verwendung des MAP- oder des TPS-Signals bestimmt werden. In Schritt 214 kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis oder λ bestimmt werden. Das Luft/Kraftstoff-Verhältnis oder λ kann in Schritt 216 zum Bestimmen eines Äquivalenzverhältnisses verwendet werden. In Schritt 218 kann auf der Grundlage des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses oder λ, der Motorlast und der Motordrehzahl ein Korrekturfaktor bestimmt werden. In Schritt 220 wird der Motor unter Verwendung des Korrekturfaktors betrieben. In Schritt 222, der auf der Grundlage des Korrekturfaktors einen geänderten APC-Schätzwert erzeugt, sind Beispiele des Motorbetriebs gegeben. In einem anderen Beispiel kann das MAP-basierte Drehmoment in Schritt 224 unter Verwendung des Korrekturfaktors korrigiert werden.
  • Nun in 4 ist eine graphische Darstellung, die das Luft/Kraftstoff-Verhältnis darstellt, das sich bei verschiedenen RPM von mager zu fett (Verhältnis von hoch zu niedrig) ändert, mit Kreisen gezeigt. Eine unter Verwendung des MAP berechnete APC ist in Quadraten dargestellt. Eine andere berechnete APC aus der emissionsbasierten Prüfstandsanalyse ist in Dreiecken dargestellt. Die emissionsbasierte Prüfstandsanalyse ist recht genau, um auf der Grundlage der gemessenen Kraftstoffzufuhr und des λ-Messwerts die verbrauchte Luft zu identifizieren. Natürlich kann die Laborvorgehensweise auf der Grundlage eines Emissionsprüfstands in der Praxis nicht verwendet werden, da der verbrannte Kraftstoff nicht abgemessen oder gemessen wird. Somit wird der Korrekturfaktor bestimmt, um den APC-Messwert von dem MAP-Sensor nach oben auf die dreiecksbasierten Darstellungen zu bringen. Somit kann der Korrekturfaktor die Ungenauigkeit oder Unfähigkeit der MAP-basierten Bestimmung kompensieren. Jeder Motortyp kann kalibriert werden, um verschiedene Korrekturfaktoren zu bestimmen.
  • Der Fachmann auf dem Gebiet kann nun aus der vorstehenden Beschreibung würdigen, dass die umfassenden Lehren der vorliegenden Offenbarung in einer Vielzahl von Formen implementiert werden können. Obgleich diese Offenbarung in Verbindung mit bestimmten Beispielen davon beschrieben worden ist, soll der wahre Umfang der Offenbarung somit nicht darauf beschränkt sein, da dem erfahrenen Praktiker beim Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche andere Änderungen einfallen.

Claims (9)

  1. Steuersystem zum Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors, wobei das System umfasst: ein Lastbestimmungsmodul, das eine Motorlast bestimmt; ein Äquivalenzverhältnismodul, das ein Äquivalenzverhältnis bestimmt; ein Korrekturfaktormodul, das auf der Grundlage der Motorlast, des Äquivalenzverhältnisses und der Motordrehzahl einen Korrekturfaktor erzeugt; und ein Motorbetriebsmodul, das den Betrieb des Motors auf der Grundlage des Korrekturfaktors reguliert.
  2. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei die Motorlast auf einem Krümmerabsolutdruck (MAP) des Motors beruht.
  3. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei die Motorlast auf einer Drosselklappenposition des Motors beruht.
  4. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das Äquivalenzverhältnis auf einem Luft/Kraftstoff-Sensor-Signal oder auf einem Lambda-Sensor-Signal (λ-Sensor-Signal) beruht.
  5. Steuersystem nach Anspruch 1, das ferner ein Luft-pro-Zylinder-Schätzmodul (APC-Schätzmodul) umfasst, das eine APC auf der Grundlage des Korrekturfaktors schätzt, wobei das Motorbetriebsmodul den Motor auf der Grundlage der APC betreibt.
  6. Steuersystem nach Anspruch 5, wobei die APC auf einem MAP und auf einem Füllungsgrad beruht.
  7. Steuersystem nach Anspruch 1, das ferner ein Modul für ein Modell für MAP-basiertes Drehmoment umfasst, das auf der Grundlage des Korrekturfaktors ein MAP-basiertes Drehmoment schätzt, und das ferner ein APC-Schätzmodul umfasst, das auf der Grundlage des Korrekturfaktors eine APC schätzt, und wobei das Motorbetriebsmodul den Motor auf der Grundlage des APC- und des MAP-basierten Drehmoments betreibt.
  8. Steuersystem nach Anspruch 1, das ferner ein Modul für ein Modell für MAP-basiertes Drehmoment umfasst, das auf der Grundlage des Korrekturfaktors ein MAP-basiertes Drehmoment schätzt, und wobei das Motorbetriebsmodul den Motor auf der Grundlage des MAP-basierten Drehmoments steuert.
  9. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das Motorbetriebsmodul den Betrieb des Motors auf der Grundlage des Korrekturfaktors steuert, um eine Kühlwirkung der Kraftstoffverdampfung zu überwinden.
DE102010047439.8A 2009-10-08 2010-10-04 Steuersystem zum Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors unter Verwendung eines Äquivalenzverhältnis-Kompensationsfaktors Active DE102010047439B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/575,729 2009-10-08
US12/575,729 US8538659B2 (en) 2009-10-08 2009-10-08 Method and apparatus for operating an engine using an equivalence ratio compensation factor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102010047439A1 true DE102010047439A1 (de) 2011-06-09
DE102010047439B4 DE102010047439B4 (de) 2020-01-16

Family

ID=43855504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010047439.8A Active DE102010047439B4 (de) 2009-10-08 2010-10-04 Steuersystem zum Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors unter Verwendung eines Äquivalenzverhältnis-Kompensationsfaktors

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8538659B2 (de)
CN (1) CN102032066B (de)
DE (1) DE102010047439B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015112880B4 (de) * 2014-08-12 2020-02-06 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Verfahren zur Kraftstoffsteuerung für Kaltstarts

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201105830D0 (en) * 2011-04-06 2011-05-18 Lysanda Ltd Mass estimation model
KR101284345B1 (ko) * 2011-12-08 2013-07-08 기아자동차주식회사 하이브리드 차량의 엔진 토크 제어 방법
JP5395201B2 (ja) * 2012-03-14 2014-01-22 三菱電機株式会社 内燃機関のノック制御装置
KR101795378B1 (ko) * 2012-08-07 2017-11-09 현대자동차 주식회사 차량 하중에 기초하여 엔진 토크를 보정하는 방법 및 장치
JP6180466B2 (ja) * 2015-06-24 2017-08-16 本田技研工業株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4667640A (en) * 1984-02-01 1987-05-26 Hitachi, Ltd. Method for controlling fuel injection for engine
US4903668A (en) * 1987-07-29 1990-02-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel injection system of an internal combustion engine
DE4141947C2 (de) * 1991-12-19 2002-02-07 Bosch Gmbh Robert Steuersystem für eine Antriebseinheit in einem Flugzeug
JP2867778B2 (ja) * 1992-02-14 1999-03-10 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
JP3510021B2 (ja) * 1995-09-29 2004-03-22 松下電器産業株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
US5642722A (en) * 1995-10-30 1997-07-01 Motorola Inc. Adaptive transient fuel compensation for a spark ignited engine
US6161530A (en) * 1997-07-04 2000-12-19 Nissan Motor Co., Ltd. Control system for internal combustion engine
US7398762B2 (en) * 2001-12-18 2008-07-15 Ford Global Technologies, Llc Vehicle control system
US7299786B2 (en) * 2004-02-05 2007-11-27 Ford Global Technologies Llc Vehicle control system
JP2002227692A (ja) * 2001-02-01 2002-08-14 Nissan Motor Co Ltd エンジンの空燃比制御装置
JP3998136B2 (ja) * 2002-11-28 2007-10-24 本田技研工業株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
JP4184058B2 (ja) * 2002-12-05 2008-11-19 本田技研工業株式会社 制御装置
JP4188158B2 (ja) * 2003-07-03 2008-11-26 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP4082596B2 (ja) * 2003-07-07 2008-04-30 本田技研工業株式会社 制御装置
JP4314573B2 (ja) * 2003-07-30 2009-08-19 株式会社デンソー 多気筒内燃機関の気筒別空燃比算出装置
US7010413B2 (en) * 2003-09-17 2006-03-07 General Motors Corporation Cylinder mass air flow prediction model
EP1607604B1 (de) * 2004-05-31 2008-07-16 STMicroelectronics S.r.l. Verfahren zum Berechnen der Hitzefreigabe (HRR) in einer Diesel Brennkraftmaschine mit Common-Rail
US7021282B1 (en) * 2004-12-01 2006-04-04 General Motors Corporation Coordinated engine torque control
DE102004061453A1 (de) * 2004-12-17 2006-06-29 Delphi Technologies, Inc., Troy Verfahren und Vorrichtung zur Motorsteuerung bei einem Kraftfahrzeug
US6997149B1 (en) * 2005-03-30 2006-02-14 Gm Global Technology Operations, Inc. Spark timing control and method
US7320307B2 (en) * 2005-09-12 2008-01-22 Ford Global Technologies, Llc Manifold pressure control for a variable event valvetrain
DE102005047565B4 (de) 2005-09-30 2011-12-29 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Füllung eines Verbrennungsmotors
US7440838B2 (en) * 2006-11-28 2008-10-21 Gm Global Technology Operations, Inc. Torque based air per cylinder and volumetric efficiency determination
US8103429B2 (en) * 2006-12-19 2012-01-24 General Electric Company System and method for operating a compression-ignition engine
JP4442623B2 (ja) * 2007-03-14 2010-03-31 株式会社日立製作所 エンジンの制御装置
US9002550B2 (en) * 2007-07-02 2015-04-07 GM Global Technology Operations LLC Use of torque model at virtual engine conditions
US7472013B1 (en) * 2007-07-20 2008-12-30 Gm Global Technology Operations, Inc. System and method for estimating volumetric efficiency for engines with intake and exhaust cam phasers
US7788922B2 (en) * 2007-10-04 2010-09-07 Delphi Technologies, Inc. System and method for model based boost control of turbo-charged engines
US7614384B2 (en) * 2007-11-02 2009-11-10 Gm Global Technology Operations, Inc. Engine torque control with desired state estimation
US7987840B2 (en) * 2010-04-14 2011-08-02 Ford Global Technologies, Llc Delay compensated air/fuel control of an internal combustion engine of a vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015112880B4 (de) * 2014-08-12 2020-02-06 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Verfahren zur Kraftstoffsteuerung für Kaltstarts

Also Published As

Publication number Publication date
CN102032066A (zh) 2011-04-27
CN102032066B (zh) 2014-04-09
US20110087418A1 (en) 2011-04-14
DE102010047439B4 (de) 2020-01-16
US8538659B2 (en) 2013-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007056406B4 (de) Verfahren zum Regeln des Betriebs eines Verbrennungsmotors
DE102011009114B4 (de) Adaptive Schätzung von Ansaugsauerstoff in einem Dieselmotor
DE102007043174B4 (de) Drehmomentsteuerung für Motor mit Turbolader
DE102007053782B4 (de) Verfahren zum Steuern einer Drehmomentabgabe eines Verbrennungsmotors und Motorsteuersystem
DE102012215462B4 (de) Verfahren zum abtasten eines einlasskrümmerdrucks
DE102006033250B4 (de) System und Verfahren zur Detektion eines stationären und eines transienten Zustands für eine Nockenphasenstellerbewegung
DE102013209781B4 (de) Motorsteuerverfahren zur ermittlung und kompensation von feuchtigkeit unter verwendung eines einlass-sauerstoffsensors
DE112008003448B4 (de) Verfahren zum Steuern eines AGR-Gasstroms in einem Verbrennungsmotor
DE102008046930B4 (de) Motorsteuerungssystem und Verfahren zum Abschätzen einer Restgasfraktion für Verbrennungsmotoren mithilfe von Höhenkompensation
DE102009037582B4 (de) Motorsteuerung unter Verwendung einer Zylinderdruckdifferenz
DE102014216213B4 (de) Verfahren und systeme zum angeben von wasser an einem sauerstoffsensor auf der grundlage des leistungsverbrauchs einer sensorheizung
DE102011102556B4 (de) System zur Steuerung von Abgasrückführungssystemen
DE102008013426A1 (de) Drehmomentbasierte Kraftstoffabschaltung
DE102010047439B4 (de) Steuersystem zum Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors unter Verwendung eines Äquivalenzverhältnis-Kompensationsfaktors
CN104675549B (zh) 用于确定歧管压力传感器的偏置的方法
DE102013202640A1 (de) Systeme und Verfahren zum Einstellen eines geschätzten Durchflusses von Abgas, das durch ein Abgasrückführungsventil strömt
DE102013205770A1 (de) Systeme und verfahren zur steuerung einer abgasrückführung unter bedingungen mit geringem motor-deltadruck
DE102009054015A1 (de) Verfahren zur Berechnung des in einer Brennkraftmaschine verbrannten Massenanteils auf der Grundlage eines Rassweiler-Withrow-Verfahrens für Echtzeitanwendungen
DE102015118399A1 (de) System und verfahren zum bestimmen des reid-dampfdrucks des von einem motor verbrannten kraftstoffs und zum steuern einer kraftstofflieferung an zylinder des motors auf der grundlage des reid-dampfdrucks
DE102014108240A1 (de) Systeme und verfahren zur steuerung einer einlasstemperatur zum schutz eines einlasskrümmers
DE202016009192U1 (de) Kraftmaschinensystem
DE102012207523A1 (de) Kompressionsverhältnisbestimmung und Steuersysteme und -verfahren
DE102014224523A1 (de) Verfahren zum Ableiten von Barometerdruck bei flachen Drosselklappenwinkeln
DE102011079726A1 (de) Verfahren und System zur Steuerung eines Motors
DE102013210920A1 (de) System und Verfahren zum Kompensieren der Einspritzung von gasförmigem Kraftstoff

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final