DE102013202359A1

DE102013202359A1 - Steuerung einer Luftströmung in einer Kraftmaschine

Info

Publication number: DE102013202359A1
Application number: DE102013202359A
Authority: DE
Inventors: John Eric Rollinger; Freeman Carter Gates; Brien Lloyd Fulton; Rommel Racelis
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2012-02-17
Filing date: 2013-02-14
Publication date: 2013-08-22
Also published as: RU2626884C2; US20130213353A1; US9222426B2; CN103256132A; RU2013106904A; CN103256132B

Abstract

Es werden Ausführungsformen zum Steuern einer Zylinderluftströmung geschaffen. In einem Beispiel umfasst ein Verfahren zum Steuern einer Luftströmung in einen Zylinder einer Kraftmaschine, wenn eine vorherige Zylinderluftströmung anders ist als eine gewünschte Zylinderluftströmung, das Zuteilen einer Strömung in einen Einlasskrümmer zwischen einer Drosselklappe und einem AGR-Ventil, um die gewünschte Zylinderluftströmung zu liefern, während eine gewünschte AGR-Menge im Zylinder aufrechterhalten wird. In dieser Weise können übergehende Luftströmungsanforderungen ohne Verzögerung erfüllt werden, während gewünschte Zylinder-AGR-Mengen aufrechterhalten werden.

Description

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf die Steuerung einer Luftströmung in einen Zylinder.
Während stationärer Bedingungen kann eine Luftströmung in einen Einlasskrümmer einer Kraftmaschine über eine Drosselklappe und AGR zugeteilt werden, um eine gewünschte Zylinderluftströmungsmenge zu liefern, während die gewünschte AGR im Zylinder aufrechterhalten wird. Während übergehender Bedingungen wirkt jedoch der Einlasskrümmer als Luftpuffer und folglich kann die Luftströmung, die den Zylinder erreicht, gewünschten Luftströmungsmengen, die in den Krümmer eintreten, voreilen oder nacheilen. Dies kann zu einer schlechten Drehmomentreaktion und/oder zu übergehenden AGR-Störungen führen.
Das US-Patent 5 273 019 beschreibt ein Modell zum Vorhersagen der Luftmassenströmung in eine Kraftmaschine, sowohl mit als auch ohne AGR, während desselben Übergangsbedingungsereignisses. Auf der Basis einer Differenz zwischen den Modellen kann der Prozentsatz der Massenströmung, die von der AGR stammt, bestimmt werden. Obwohl die offenbarten Modelle die Bestimmung der AGR-Konzentration während übergehender Ereignisse ermöglichen, sorgen sie nicht für das Aufrechterhalten der gewünschten Zylinder-AGR-Menge und sie beseitigen auch nicht die Verzögerung, die häufig mit dem Erreichen einer gewünschten Zylinderluftströmungsmenge während eines übergehenden Ereignisses verbunden ist.
Die Erfinder haben die Probleme bei der obigen Methode erkannt und bieten ein Verfahren, um sie zumindest teilweise in Angriff zu nehmen. In einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Steuern der Luftströmung in einen Zylinder einer Kraftmaschine, wenn eine vorherige Zylinderluftströmung anders ist als eine gewünschte Zylinderluftströmung, das Zuteilen einer Strömung in einen Einlasskrümmer zwischen einer Drosselklappe und einem AGR-Ventil, um die gewünschte Zylinderluftströmung zu schaffen, während eine gewünschte AGR-Menge im Zylinder aufrechterhalten wird.
In dieser Weise können sowohl die Drosselklappe als auch das AGR-Ventil unter Verwendung einer vorübergehenden Luftströmungskompensation gesteuert werden, um ein schnelles Füllen oder Entleeren eines Einlasskrümmers zu erreichen. Durch Zuteilen der Strömung zwischen der Drosselklappe und dem AGR-Ventil kann ferner eine gewünschte AGR-Menge im Zylinder aufrechterhalten werden. In einem Beispiel kann die gewünschte Zylinderluftströmung eine Vorhersage auf der Basis einer vorherigen Zylinderluftströmung, eines Krümmerfüllmodells und einer Fahrerdrehmomentanforderung sein. Das Krümmerfüllmodell kann eine Kompensationsluftströmungsmenge, die in den Krümmer eintritt und die die Luftströmung, die den Krümmer verlässt, schnell von der vorherigen Zylinderluftströmungsmenge auf die gewünschte Zylinderluftströmungsmenge treibt, bestimmen. Diese Kompensationsluftströmungsmenge kann zwischen der Drosselklappe und dem AGR-Ventil zugeteilt werden, um die gewünschte Zylinderluftströmung bereitzustellen, während eine gewünschte Zylinder-AGR-Menge aufrechterhalten wird.
Die vorliegende Offenbarung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Erstens führen übergehende Bedingungen häufig zu Drehmomentschwankungen, die für einen Fahrzeugfahrer unbefriedigend sein können. Durch schnelles Reagieren auf eine angeforderte Drehmomentänderung kann die vorliegende Offenbarung die Fahrzeugreaktion und die Fahrerzufriedenheit verbessern. Ferner können AGR-Störungen während übergehender Bedingungen Verbrennungsereignisse verschlechtern, was zu einer verringerten Kraftstoffsparsamkeit und erhöhten Emissionen führt. Durch Aufrechterhalten von gewünschten AGR-Mengen sogar während übergehender Ereignisse können die Kraftstoffsparsamkeit und die Emissionen verbessert werden.
Die obigen Vorteile und weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung sind aus der folgenden ausführlichen Beschreibung allein genommen oder in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen leicht ersichtlich.
Selbstverständlich ist die obige Zusammenfassung vorgesehen, um eine Auswahl von Konzepten, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben werden, in vereinfachter Form einzuführen. Sie soll keine Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstandes identifizieren, dessen Schutzbereich nur durch die Ansprüche definiert ist, die der ausführlichen Beschreibung folgen. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen begrenzt, die irgendwelche vorstehend oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angegebenen Nachteile lösen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein schematisches Diagramm einer Brennkammer einer Brennkraftmaschine.
2 zeigt einen Ablaufplan, der ein Verfahren zum Steuern einer Strömung in einen Einlasskrümmer darstellt.
3 zeigt einen Ablaufplan, der ein Verfahren zum Bestimmen einer Krümmereinströmungsmenge unter Verwendung eines Krümmerfüllströmungsmodells darstellt.
4 zeigt einen Ablaufplan, der ein Verfahren zum Bestimmen einer Zylinderströmungsmenge unter Verwendung eines Krümmerfüllvorhersagemodells darstellt.
5 zeigt einen Ablaufplan, der ein Verfahren zum Einstellen einer Drosselklappe und eines AGR-Ventils in Reaktion auf eine Luftströmungsanforderung darstellt.
6 zeigt eine Abbildung, die Beispiel-Drosselklappen- und -AGR-Ventileinstellungen während des Kraftmaschinenbetriebs darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Während einer Änderung der Zylinderströmung von einem Einlasskrümmer beispielsweise in Reaktion auf ein rasches Pedaltrittereignis können sich Luftströmungsstörungen aufgrund der Verzögerung, die mit dem Füllen oder Entleeren des Krümmers verbunden sind, ergeben. Während übergehender Bedingungen kann folglich die zugeführte Zylinderluftströmung nicht der gewünschten oder befohlenen Luftströmung entsprechen. Eine Rückkopplungssteuerung in geschlossener Schleife unter Verwendung von Sensoren in der Kraftmaschine, wie z. B. Krümmerdruck- und/oder Luftmassensensoren, kann einige der Probleme beim Zuführen der gewünschten Zylinderströmung während übergehender Bedingungen mildern, die Sensorrückkopplung ist jedoch ebenfalls mit einer Reaktionsverzögerung verbunden.
Unter Verwendung eines Krümmerfüllmodells, das eine Änderung einer Zylinderströmungsmenge auf der Basis einer vorherigen Zylinderströmungsmenge und eines konstanten Volumeneffizienzzustandes des Krümmers vorhersagt, kann eine genaue Bestimmung der gewünschten Zylinderströmung ohne Verlassen auf Sensoren geschaffen werden. Da das Modell eine Krümmereinströmungsmenge vorhersagen kann, die die vorherige Zylinderströmung ohne Verzögerung auf die gewünschte Zylinderströmung treibt, können ferner übergehende Störungen verringert werden. Diese Krümmereinströmungsmenge kann zwischen einer Drosselklappe und einem AGR-Ventil in Abhängigkeit von einer gewünschten Zylinder-AGR-Menge zugeteilt werden, so dass gewünschte Zylinder-AGR-Mengen selbst während des übergehenden Öffnens oder Schließens der Drosselklappe aufrechterhalten werden.
1 ist ein schematisches Diagramm, das einen Zylinder einer Mehrzylinder-Kraftmaschine 10 zeigt, die in einem Antriebssystem eines Fahrzeugs enthalten sein kann. Die Kraftmaschine 10 kann zumindest teilweise durch ein Steuersystem mit einer Steuereinheit 12 und durch eine Eingabe von einem Fahrzeugfahrer 132 über eine Eingabevorrichtung 130 gesteuert werden. In diesem Beispiel umfasst die Eingabevorrichtung 130 ein Fahrpedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Eine Brennkammer (d. h. ein Zylinder) 30 der Kraftmaschine 10 kann Brennkammerwände 32 umfassen, wobei ein Kolben 36 darin angeordnet ist. Der Kolben 36 kann mit einer Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, so dass eine Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgesetzt wird. Die Kurbelwelle 40 kann mit mindestens einem Antriebsrad eines Fahrzeugs über ein zwischenliegendes Getriebesystem gekoppelt sein. Ferner kann ein Startermotor mit der Kurbelwelle 40 über ein Schwungrad gekoppelt sein, um einen Startvorgang der Kraftmaschine 10 zu ermöglichen.
Die Brennkammer 30 kann Einlassluft vom Einlasskrümmer 44 über einen Einlassdurchgang 42 empfangen und kann Verbrennungsgase über einen Auslassdurchgang 48 auslassen. Der Einlasskrümmer 44 und der Auslassdurchgang 48 können selektiv mit der Brennkammer 30 über ein jeweiliges Einlassventil 52 und Auslassventil 54 in Verbindung stehen. In einigen Ausführungsformen kann die Brennkammer 30 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Auslassventile umfassen.
In diesem Beispiel können das Einlassventil 52 und die Auslassventile 54 durch Nockenbetätigung über jeweilige Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 gesteuert werden. Die Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 können jeweils einen oder mehrere Nocken umfassen und können ein oder mehrere eines Systems zur Nockenprofilschatlung (CPS), variablen Nockenzeitsteuerung (VCT), variablen Ventilzeitsteuerung (VVT) und/oder zum variablen Ventilhub (VVL) umfassen, die durch die Steuereinheit 12 betätigt werden können, um den Ventilbetrieb zu verändern. Die Position des Einlassventils 52 und des Auslassventils 54 kann durch Positionssensoren 55 bzw. 57 bestimmt werden. In alternativen Ausführungsformen können das Einlassventil 52 und/oder Auslassventil 54 durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Der Zylinder 30 kann beispielsweise alternativ ein Einlassventil, das über elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Auslassventil, das über Nockenbetätigung gesteuert wird, einschließlich CPSund/oder VCT-Systemen, umfassen.
Eine Kraftstoffeinspritzdüse 66 ist direkt mit der Brennkammer 30 zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in diese im Verhältnis zur Impulsbreite eines Signals FPW, das von der Steuereinheit 12 über einen elektronischen Treiber 68 empfangen wird, gekoppelt gezeigt. In dieser Weise schafft die Kraftstoffeinspritzdüse 66 das, was als Direkteinspritzung von Kraftstoff in die Brennkammer 30 bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzdüse kann beispielsweise in der Seite der Brennkammer oder in der Oberseite der Brennkammer angebracht sein. Kraftstoff kann zur Kraftstoffeinspritzdüse 66 durch ein Kraftstoffsystem (nicht dargestellt) mit einem Kraftstofftank, einer Kraftstoffpumpe und einer Kraftstoffverteilerleitung zugeführt werden. In einigen Ausführungsformen kann die Brennkammer 30 alternativ oder zusätzlich eine Kraftstoffeinspritzdüse, die im Einlassdurchgang 42 angeordnet ist, in einer Konfiguration umfassen, die das schafft, was als Kanaleinspritzung von Kraftstoff in den Einlasskanal stromaufwärts der Brennkammer 30 bekannt ist.
Der Einlassdurchgang 42 kann eine Drosselklappe 62 mit einer Drosselplatte 64 umfassen. In diesem speziellen Beispiel kann die Position der Drosselplatte 64 durch die Steuereinheit 12 über ein Signal verändert werden, das zu einem Elektromotor oder Aktuator geliefert wird, der in der Drosselklappe 62 enthalten ist, eine Konfiguration, die üblicherweise als elektronische Drosselklappensteuerung (ETC) bezeichnet wird. In dieser Weise kann die Drosselklappe 62 betätigt werden, um die Einlassluft, die zur Brennkammer 30 unter anderen Kraftmaschinenzylindern zugeführt wird, zu verändern. Die Position der Drosselplatte 64 kann durch ein Drosselklappen-Positionssignal TP zur Steuereinheit 12 zugeführt werden. Der Einlassdurchgang 42 kann einen Luftmassensensor 120 und einen Krümmerluftdrucksensor 122 zum Liefern von jeweiligen Signalen MAF und MAP zur Steuereinheit 12 umfassen.
Ein Zündsystem 88 kann einen Zündfunken zur Brennkammer 30 über eine Zündkerze 92 in Reaktion auf ein Vorzündungssignal SA von der Steuereinheit 12 unter ausgewählten Betriebsarten liefern. Obwohl Funkenzündungskomponenten gezeigt sind, kann in einigen Ausführungsformen die Brennkammer 30 oder eine oder mehrere andere Brennkammern der Kraftmaschine 10 in einem Kompressionszündungsmodus mit oder ohne Zündfunken betrieben werden.
Ein Abgassensor 126 ist mit dem Auslassdurchgang 48 stromaufwärts einer Abgasreinigungsvorrichtung 70 gekoppelt gezeigt. Der Sensor 126 kann ein beliebiger geeigneter Sensor zum Liefern einer Angabe des Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses sein, wie z. B. ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO (universeller oder Breitband-Abgassauerstoffsensor), ein Sauerstoffsensor mit zwei Zuständen oder EGO, ein HEGO (erhitzter EGO), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor. Die Abgasreinigungsvorrichtung 70 ist entlang des Auslassdurchgangs 48 stromabwärts des Abgassensors 126 angeordnet gezeigt. Die Vorrichtung 70 kann ein Dreiwege-Katalysator (TWC), eine NOx-Falle, verschiedene andere Abgasreinigungsvorrichtungen oder Kombinationen davon sein. In einigen Ausführungsformen kann während des Betriebs der Kraftmaschine 10 die Abgasreinigungsvorrichtung 70 durch Betreiben mindestens eines Zylinders der Kraftmaschine innerhalb eines speziellen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses periodisch zurückgesetzt werden.
In den offenbarten Ausführungsformen kann ferner ein Abgasrückführungssystem (AGR-System) einen gewünschten Teil des Abgases vom Auslassdurchgang 48 zum Einlasskrümmer 44 über einen AGR-Durchgang 140 leiten. Die Menge an AGR, die zum Einlasskrümmer 44 zugeführt wird, kann durch die Steuereinheit 12 über das AGR-Ventil 142 verändert werden. Ferner kann ein AGR-Sensor 144 innerhalb des AGR-Durchgangs angeordnet sein und kann eine Angabe von einem oder mehreren des Drucks, der Temperatur und der Konzentration des Abgases liefern. In einigen Beispielen ist der Sensor 144 ein Druckdifferenzwandler, der einen Druckabfall über einer Strömungssteuerblende detektiert, die entweder stromaufwärts oder stromabwärts des AGR-Ventils angeordnet ist, die auch eine Angabe der Menge an AGR liefert. Der Sensor 144 kann auch ein Positionssensor sein, der AGR-Ventildurchflussflächen-Änderungen auf der Basis von Befehlen von der Steuereinheit 12 detektieren kann. Während einiger Bedingungen kann ferner ein Teil der Verbrennungsgase in der Brennkammer durch Steuern der Auslassventilzeitsteuerung zurückgehalten oder eingeschlossen werden, wie z. B. durch Steuern eines Mechanismus zur variablen Ventilzeitsteuerung.
Die Steuereinheit 12 ist in 1 als Mikrocomputer mit einer Mikroprozessoreinheit 102 Eingabe/Ausgabe-Anschlüssen 104, einem elektronischen Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, das in diesem speziellen Beispiel als Festwertspeicherchip 106 gezeigt ist, einem Direktzugriffspeicher 108, einem Haltespeicher 110 und einem Datenbus gezeigt. Die Steuereinheit 12 kann verschiedene Signale von Sensoren, die mit der Kraftmaschine 10 gekoppelt sind, zusätzlich zu den vorher erörterten Signalen empfangen, einschließlich der Messung der eingeführten Luftmassenströmung (MAF) vom Luftmassensensor 120; der Kraftmaschinen-Kühlmitteltemperatur (ECT) vom Temperatursensor 112, der mit einer Kühlhülse 114 gekoppelt ist; eines Profilzündaufnahmesignals (PIP) von einem Hall-Effekt-Sensor 118 (oder einem anderen Typ), der mit der Kurbelwelle 40 gekoppelt ist; einer Drosselklappenposition (TP) von einem Drosselklappen-Positionssensor; und eines Krümmerabsolutdrucksignals, MAP, vom Sensor 122. Ein Kraftmaschinendrehzahlsignal RPM kann durch die Steuereinheit 12 aus dem Signal PIP erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann verwendet werden, um eine Angabe eines Unterdrucks oder Drucks im Einlasskrümmer zu liefern. Es ist zu beachten, dass verschiedene Kombinationen der obigen Sensoren verwendet werden können, wie z. B. ein MAF-Sensor ohne MAP-Sensor oder umgekehrt. Während eines stöchiometrischen Betriebs kann der MAP-Sensor eine Angabe des Kraftmaschinendrehmoments geben. Ferner kann dieser Sensor zusammen mit der detektierten Kraftmaschinendrehzahl eine Abschätzung einer Ladung (einschließlich Luft), die in den Zylinder eingeführt wird, liefern. In einem Beispiel kann der Sensor 118, der auch als Kraftmaschinendrehzahlsensor verwendet wird, eine vorbestimmte Anzahl von gleich beabstandeten Impulsen bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle erzeugen.
Der Speichermedium-Festwertspeicher 106 kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die Befehle darstellen, die vom Prozessor 102 ausführbar sind, um die nachstehend in 2–4 beschriebenen Verfahren sowie andere Varianten, die erwartet werden, aber nicht spezifisch aufgelistet sind, durchzuführen.
Wie vorstehend beschrieben, zeigt 1 nur einen Zylinder einer Mehrzylinder-Kraftmaschine, wobei jeder Zylinder ebenso seinen eigenen Satz von Einlass/Auslass-Ventilen, Kraftstoffeinspritzdüse, Zündkerze usw. umfassen kann.
2 stellt ein Verfahren 200 zum Steuern der Strömung in einen Einlasskrümmer einer Kraftmaschine dar. Das Verfahren 200 kann durch im Speicher einer Steuereinheit wie z. B. der Steuereinheit 12 gespeicherte Befehle ausgeführt werden. Das Verfahren 200 umfasst bei 202 das Bestimmen von Kraftmaschinenbetriebsparametern, einschließlich einer gewünschten Zylinder-AGR-Menge und einer vorherigen Zylinderluftströmungsmenge. Die Betriebsparameter können auch die Kraftmaschinendrehzahl und -last, den Luftdruck, MAP und MAF, die Kraftmaschinen- und/oder Krümmertemperatur, das vom Fahrer angeforderte Drehmoment usw. umfassen. Die vorherige Zylinderluftströmungsmenge kann sich auf eine vorher berechnete Zylinderluftströmungsmenge beim jüngsten vorherigen Abtastwert im Zusammenhang mit einem digitalen Steuersystem, das iterative Bestimmungen über Algorithmen bei diskreten Abtast-/Berechnungsereignissen ausführt, beziehen.
Bei 204 wird eine gewünschte Fahrer-Zylinderluftströmung auf der Basis einer Fahrerdrehmomentanforderung bestimmt. Folglich kann die gewünschte Zylinderluftströmung eine Änderung der Zylinderluftströmung aufgrund einer Drehmomentanforderung sein.
Bei 206 umfasst das Verfahren 200 das Anwenden der vorherigen und der gewünschten Zylinderluftströmung auf ein Modell wie z. B. das Krümmerfüllmodell, um eine Krümmereinströmungsmenge zu bestimmen. Die vorherige Zylinderluftströmungsmenge kann auf der Basis eines Krümmerfüllmodells bestimmt werden, wie in Bezug auf 3 und 4 nachstehend genauer beschrieben, oder kann auf der Basis von Sensorsignalen von einem MAP-Sensor, MAF-Sensor usw. bestimmt werden. Das Modell kann die vorherige und die gewünschte Zylinderströmungsmenge verwenden, um eine Krümmereinströmungsmenge zu bestimmen, die die vorherige Zylinderluftströmung ohne Verzögerung auf die gewünschte Zylinderluftströmung treibt. Ein zusätzliches Detail hinsichtlich des Modells wird nachstehend mit Bezug auf 3 und 4 beschrieben. Bei 208 wird festgestellt, ob die AGR aktiviert ist. Wenn die AGR aktiviert ist, kann bei 210 die aus dem Modell bestimmte Krümmereinströmungsmenge zwischen der Drosselklappe und dem AGR-Ventil zugeteilt werden, um die gewünschte Zylinder-AGR-Menge aufrechtzuerhalten. In dieser Weise kann die Krümmereinströmungsmenge, die vom Modell angegeben wird und die zur gewünschten Zylinderströmung führt, über eine Strömung von der Drosselklappe, vom AGR-Ventil oder beiden geliefert werden. Der relative Teil der Einströmung, die von der Drosselklappenströmung und von der AGR-Strömung stammt, kann durch die gewünschte Zylinder-AGR-Menge bestimmt werden, so dass die gewünschte Zylinderströmung geliefert werden kann, während die gewünschte Zylinder-AGR-Menge aufrechterhalten wird. Wenn die AGR nicht aktiviert ist, geht das Verfahren 200 zu 212 weiter, um die Einströmungsmenge über nur die Drosselklappe zu liefern.
Sowohl 210 als auch 212 gehen zu 214 weiter, wo die Drosselklappen- und/oder AGR-Ventilposition auf der Basis der zugeteilten Strömung und des MAP geplant werden, der auf der Basis eines Modells (in 4 beschrieben) vorhergesagt werden kann oder auf der Basis eines MAP-Sensors bestimmt werden kann. Die Positionen der Drosselklappe und des AGR-Ventils können unter Verwendung einer Standard-Blendenströmungsgleichung bestimmt werden. Nach dem Liefern der Einströmung zum Krümmer endet das Verfahren 200.
3 stellt ein Verfahren 300 zum Bestimmen einer Krümmereinströmungsmenge unter Verwendung eines Krümmerfüllströmungsmodells dar. Das Verfahren 300 kann durch Befehle ausgeführt werden, die im Speicher der Steuereinheit 12 gespeichert sind, und kann in Reaktion auf eine übergehende Zylinderluftströmungsänderung ausgeführt werden. In der in 3 dargestellten Ausführungsform basiert das Strömungsmodell auf einer Filtergleichung, wie z. B. einem Kalman-Filter, die eine Krümmereinströmungsmenge auf der Basis einer vorherigen Zylinderluftströmung und einer gewünschten Zylinderluftströmung ausgibt. Das Modell nimmt anfänglich einen konstanten physikalischen Zustand des Krümmers an, so dass das Volumen, die Temperatur usw. des Krümmers konstant bleibt und folglich die Änderung der Zylinderströmung nur der Änderung der Einströmung in den Krümmer zugeschrieben werden kann. Zusätzliche Details des Modells werden nachstehend mit Bezug auf 4 dargestellt.
Bei 302 umfasst das Verfahren 300 das Empfangen einer vom Fahrer gewünschten Zylinderströmungsanforderung, wie z. B. der Fahrerzylinderströmung von 2. Bei 304 kann die vom Fahrer gewünschte Strömung gefiltert werden, um eine gesamte gewünschte Zylinderströmung zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen können die vom Fahrer gewünschte Strömung und die gesamte gewünschte Zylinderströmung gleich sein. In einigen Beispielen kann jedoch die vom Fahrer gewünschte Strömung eingestellt oder gefiltert werden, um beispielsweise einen langsameren Übergang auf die angeforderte Zylinderströmung zu schaffen, oder auf der Basis von Kraftmaschinenbetriebsparametern, um die Fahrzeugreaktion und Fahrerzufriedenheit zu verbessern.
Bei 306 umfasst das Verfahren 300 das Empfangen eines geplanten und Kurven-AGR-Prozentsatzes. Der geplante und zukünftige AGR-Prozentsatz kann auf Betriebsbedingungen, einschließlich Drehzahl, Last, Verbrennungsstabilität usw., basieren. Bei 308 wird auf der Basis des geplanten AGR-Prozentsatzes und der gesamten gewünschten Zylinderluftströmung der AGR-Prozentsatz in eine Ziel-AGR-Strömung zur Verwendung beim Zuteilen der Strömung zwischen der Drosselklappe und dem AGR-Ventil umgewandelt, wie im Hinblick auf 2 erläutert. Ferner können die gewünschte Zylinderluftströmung und die Ziel-AGR-Strömung verwendet werden, um das Modell zu aktualisieren und bestimmte Betriebsparameter vorherzusagen, wie in Bezug auf 4 beschrieben.
Bei 310 werden die gewünschten und vorherigen Zylinderluftströmungen in eine inverse Strömungsmodell-Filtergleichung eingegeben. Wie vorstehend in Bezug auf 2 erläutert, kann die vorherige Zylinderluftströmung aus einer vorherigen Berechnung des Modells (in Bezug auf 4 erläutert), oder wenn dieses nicht verfügbar ist, auf der Basis einer MAP- und MAF-Eingabe bestimmt werden. Die zusätzliche Krümmereinströmungsmenge (I_(x)) zum Treiben der gewünschten Zy
linderluftströmung (CF_(x)) von der vorherigen Zylinderluftströmung (CF_(x-1)) kann unter Verwendung einer aktuellen Filterkonstante (FK_(x)) und einer vorher bestimmten Filterkonstante gemäß der folgenden Gleichung bestimmt werden:
Die Filterkonstante (Fk) kann eine Krümmerfüllverzögerungskonstante auf der Basis von aktuellen Betriebsbedingungen sein und wird in Bezug auf 4 genauer beschrieben. In diesem Beispiel stellt x den aktuellen Abtastfall dar. Das Modell nimmt an, dass sich die Filterkonstante nicht ändert, das heißt dass der Krümmer einen konstanten Volumenwirkungsgrad aufrechterhält. In einigen Ausführungsformen kann jedoch die Einströmungsmenge aufgrund von einer oder mehreren Luftströmungsstörungen in der Kraftmaschine geändert werden. Diese Störungen können das Volumen, die Temperatur usw. des Krümmers ändern und können eine Änderung der Position eines Ladungsbewegungssteuerventils im Einlass oder eine Änderung des Auslassgegendrucks aufgrund einer Verschiebung in einem Turbolader-Ladedruckbegrenzer oder aufgrund einer Änderung der Einlassund/oder Auslassventilzeitsteuerung usw. umfassen. Bei 312 umfasst das Verfahren 300 folglich das Einstellen der Einströmungsmenge für eine oder mehrere Luftstörungen. Diese Störungen können auf der Basis des Drosselklappen-Einlassdrucks (TIP), des Drosselklappen-Auslassdrucks (TOP) und des MAP bei aktuellen und vorherigen Kraftmaschineneinstellungen modelliert werden und werden nachstehend in Bezug auf 4 genauer erläutert. Bei 314 können ferner eine oder mehrere Verstärkungen auf die Einströmungsmenge angewendet werden, falls erwünscht. Die Einströmungsmenge zum Erreichen der gewünschten Zylinderluftströmung kann beispielsweise eine plötzliche Drehmomentänderung erzeugen, die für einen Fahrer bemerkbar wäre. Folglich kann eine Verstärkung angewendet werden, um die Änderung der Luftströmung zu "mildern". In einem anderen Beispiel kann die Einströmungsmenge eine Verstärkung aufweisen, die auf sie unter Bedingungen mit hoher Drehzahl, aber nicht unter Bedingungen mit niedriger Drehzahl, oder auf der Basis von anderen Betriebsparametern angewendet wird. Bei 316 wird die gesamte Krümmereinströmungsmenge, die erforderlich ist, um die gewünschte Zylinderluftströmung zu erzeugen, aus dem Modell ausgegeben, und dann endet das Verfahren 300.
Obwohl in 3 nicht dargestellt, kann das Modell mit der Einströmungsausgabe aktualisiert werden, um die Genauigkeit des Modells aufrechtzuerhalten und bestimmte Betriebsparameter wie z. B. MAP vorherzusagen. Folglich kann das Strömungsmodell ein Vorhersagemodell umfassen. 4 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren 400 zum Aktualisieren eines Vorhersagemodells darstellt, das vorhergesagte/vorherige Werte ausgibt, die in das Strömungsmodell von 3 eingegeben werden können. Das Verfahren 400 kann gemäß Befehlen ausgeführt werden, die im Speicher der Steuereinheit 12 gespeichert sind.
Bei 402 umfasst das Verfahren 400 das Bestimmen von Vorhersagemodell-Filterparametern. Wie vorher erläutert, umfasst das Strömungsmodell-Krümmerfüllmodell eine Filterkonstante (Fk). Die Filterkonstante kann eine Zustandsübergangsmodellkonstante sein, und kann, wie hier angewendet, die Krümmerfüllverzögerung auf der Basis der aktuellen Bedingungen sein. Die Filterkonstante kann auf dem idealen Gasgesetz basieren und kann ein Volumen des Einlasskrümmers, einen Drosselklappendruck über der Drosselklappe, einen AGR-Druck über dem AGR-Ventil, eine Einlassluftmasse, eine AGR-Masse und eine Kraftmaschinentemperatur umfassen. An sich kann das Bestimmen der Modellfilterparameter das Bestimmen der Temperatur und des Volumens des Krümmers bei 404 und der Masse und der Partialdrücke der Einlassluft durch die Drosselklappe und der AGR durch das AGR-Ventil bei 406 umfassen. Die Partialdrücke und die Masse des Einlasses und der AGR können aus einer Sensorausgabe und/oder von Parametern von vorherigen Modellabschätzungen bestimmt werden (wie nachstehend beschrieben). Die Krümmertemperatur kann auf der Basis der Umgebungstemperatur und der Kraftmaschinentemperatur oder von einem Temperatursensor abgeschätzt werden.
Bei 408 werden die Drosselklappenströmung und die AGR-Ventilströmung empfangen. Die Drosselklappenströmung und die AGR-Ventilströmung können die aus dem Strömungsmodell ausgegebenen Strömungen sein, wie in Bezug auf 2 beschrieben. Bei 410 wird die Drosselklappenströmung in einen Drosselklappenwinkel (TA) umgewandelt und die AGR-Ventilströmung wird in eine AGR-Ventilposition umgewandelt. Der TA und die AGR-Ventilposition können auf den empfangenen Drosselklappen- und AGR-Strömungen sowie dem Luftdruck, dem vorhergesagten MAP von der letzten Ausgabe des Modells (nachstehend beschrieben) und/oder dem Druck im AGR-Durchgang basieren. Bei 412 werden der TA und die AGR-Ventilposition gefiltert ähnlich zu der Filterung, die in Bezug auf 3 beschrieben wurde. Der gefilterte TA und die gefilterte AGR-Ventilposition werden dann in zwei separate Zweige des Modells, einen Zweig ohne Verzögerung und einen verzögerten Zweig, eingegeben.
Bei 414 werden der TA und die AGR-Ventilposition jeweils in eine Drosselklappenströmung ohne Verzögerung und eine AGR-Strömung ohne Verzögerung umgewandelt. Die Drosselklappen- und AGR-Strömungen ohne Verzögerung werden dann in ein Krümmerfüllmodell für die Strömung ohne Verzögerung bei 416 eingegeben. Dies umfasst das Empfangen einer Ausgabe der vorherigen Zylinderströmung (CF) bei 418, die als vorheriger Wert der Zylinderströmung (CF_(x-1)) in das
Strömungsmodell von 3 eingegeben werden kann. Der vorherige Zylinderströmungswert kann auf der Basis der gesamten Krümmereinströmung (MF), wie von den Drosselklappen- und AGR-Strömungen ohne Verzögerung eingegeben, unter Verwendung der folgenden Gleichung bestimmt werden:
Nach dem Ausgeben der vorherigen Zylinderströmung ohne Verzögerung bei 418 kehrt das Verfahren 400 zurück.
Der zweite Zweig des Vorhersagemodells umfasst das Umwandeln des gefilterten TA und der gefilterten AGR-Ventilposition von 412 in eine Verzögerungsdrosselklappenströmung und eine Verzögerungs-AGR-Ventilströmung bei 420. Die Verzögerung in der Strömung kann addiert werden, um einen aktuellen Zylinderströmungswert vorherzusagen, der die Verzögerung beim Füllen des Krümmers berücksichtigt. Bei 422 werden die verzögerten Drosselklappen- und AGR-Strömungen in ein Krümmerfüllmodell für die aktuelle Strömung eingegeben. Dies umfasst das Empfangen einer Ausgabe, die die Vorhersage der aktuellen Zylinderströmung ist, bei 423 und kann unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Filtergleichung bestimmt werden.
Bei 424 kann die bei 423 ausgegebene vorhergesagte aktuelle Zylinderströmung verwendet werden, um MAP, TIP und TOP bei sowohl aktuellen als auch vorherigen Vorrichtungseinstellungen zu berechnen. Die Vorrichtungseinstellungen können beliebige Änderungen an den Kraftmaschinenbetriebsparametern umfassen, die eine Störung der Luftströmung im Krümmer verursachen, wie z. B. eine Änderung der Ladungsbewegungs-Steuerventilposition, eine Änderung des Auslassgegendrucks, eine plötzliche Änderung der Kraftmaschinendrehzahl, eine Änderung der Nockenwellenposition usw. Diese können auf der Basis von Betriebsparametern abgeschätzt werden, einschließlich der Kraftmaschinendrehzahl, der Nockenposition, der Ladungsbewegungs-Steuerventilposition, des Luftdrucks, der AGR-Strömung, der Ladungstemperatur, des Krümmervolumens, des Auslassgegendrucks usw.
Bei 426 kann eine Differenz zwischen dem vorherigen und dem aktuellen MAP bestimmt werden, um die Luftstörung für das Modell zu berechnen. In einigen Ausführungsformen kann dies das Dividieren der Differenz des MAP durch (RT/V) und eine Änderung der Zeit (∆t) umfassen, wobei R die ideale Gaskonstante ist, T die Temperatur des Krümmers ist und V das Volumen des Krümmers ist. Dies erzeugt eine Luftmenge für den Krümmereinlass, die erforderlich ist, um irgendwelche Änderungen an der Krümmerströmung, die durch die Luftstörungen verursacht werden, aufzuheben. Eine oder mehrere Verstärkungen können auf die Störungen angewendet werden, um das Modell abzustimmen, und die Störungen können an das Strömungsmodell von 3 bei 428 ausgegeben werden. Nach der Ausgabe der Störungen an das Strömungsmodell kehrt das Verfahren 400 zurück.
Folglich schafft das Verfahren 400 von 4 einen Vorhersagezweig des Strömungsmodells, der MAP, TOP, TIP und eine vorherige Zylinderströmungsabschätzung ohne Verwendung einer Sensoreingabe bestimmt. Diese Ausgaben können verwendet werden, um die gesamte Krümmereinströmungsmenge zu berechnen, um die vorherige Zylinderströmung zum gewünschten Zylinder ohne Verzögerung zu treiben, wie in Bezug auf 2 und 3 beschrieben.
5 stellt ein Verfahren 500 zum Einstellen einer Drosselklappe und/oder eines AGR-Ventils in Reaktion auf eine Zylinderluftströmungsanforderung dar. Das Verfahren 500 kann gemäß Befehlen ausgeführt werden, die im Speicher der Steuereinheit 12 gespeichert sind. Das Verfahren 500 kann unter Verwendung der aus dem Verfahren 300 von 3 bestimmten Krümmereinströmungsmenge während der Ausführung des Verfahrens 200 von 2 ausgeführt werden, um die Einströmung zwischen der Drosselklappe und der AGR zuzuteilen.
Das Verfahren 500 umfasst bei 502 das Feststellen, ob eine gewünschte Zylinderluftströmungsmenge größer ist als eine vorherige Zylinderluftströmungsmenge. Wenn ja, geht das Verfahren 500 zu 504 weiter, um die Einströmungsmenge in den Krümmer zu erhöhen. Bei 506 wird die Drosselklappe übergehend mehr als erforderlich geöffnet, um zumindest einen Teil der erhöhten Einströmung zum Krümmer zuzuführen. Der Begriff "mehr als erforderlich" soll ein Öffnungsausmaß angeben, das mehr ist als sie geöffnet werden würde, um die gewünschte Zylinderströmung zu liefern, wenn sich die Kraftmaschine unter stationären Betriebsbedingungen befinden würde. Das heißt, die Drosselklappe wird während einer Reaktion auf eine übergehende Erhöhung der Zylinderluft um ein größeres Ausmaß geöffnet als die Drosselklappe während des stationären Zustandes geöffnet wird, selbst wenn die Menge an Luft, die zum Zylinder zugeführt wird, unter beiden Umständen gleich ist. In einigen Ausführungsformen wird, wenn die AGR nicht aktiviert ist, die Drosselklappe geöffnet, um die ganze Einströmung zu liefern.
Wenn die AGR aktiviert ist, umfasst das Verfahren 500 bei 508 das entsprechende Öffnen des AGR-Ventils um ein proportionales Ausmaß zur Drosselklappenöffnung. Folglich wird das AGR-Ventil auch mehr als erforderlich geöffnet, um die Luftströmung durch die Drosselklappe zu verfolgen und eine gewünschte Zylinder-AGR-Menge aufrechtzuerhalten. Das AGR-Ventil kann nicht um dasselbe Ausmaß wie die Drosselklappe geöffnet werden, kann jedoch in einem ähnlichen Grad geöffnet werden. Die Einstellung des AGR-Ventils kann ferner auf der gewünschten Zylinder-AGR-Menge basieren.
Mit Rückkehr zu 502 geht, wenn die gewünschte Zylinderströmung nicht größer ist als die vorherige, das Verfahren 500 zu 510 weiter, um festzustellen, ob die gewünschte Zylinderströmung geringer ist als die vorherige Zylinderströmung. Wenn ja, geht das Verfahren 500 zu 512, Verringern der Einströmungsmenge in den Krümmer, weiter. Bei 514 wird die Drosselklappe übergehend mehr als erforderlich geschlossen und bei 516 wird, wenn die AGR aktiviert ist, das AGR-Ventil entsprechend um ein zur Drosselklappe proportionales Ausmaß geschlossen. Entweder nach dem Öffnen oder nach dem Schließen des AGR-Ventils bei 508 oder 516 kehrt das Verfahren 500 zurück, um die Einstellung der Drosselklappe und des AGR-Ventils auf der Basis der gewünschten und vorherigen Zylinderluftströmung fortzusetzen.
Mit Rückkehr zu 510 ist, wenn festgestellt wird, dass die gewünschte Zylinderluftströmung nicht geringer ist als die vorherige Luftströmung, dann die gewünschte Luftströmung gleich der vorherigen Luftströmung. An sich geht das Verfahren 500 zu 518 zum Aufrechterhalten der aktuellen Drosselklappen- und AGR-Ventilpositionen weiter und dann endet das Verfahren 500.
Folglich schaffen die in 2–5 vorgesehenen Verfahren das Bestimmen einer Einströmungsmenge in einen Einlasskrümmer auf der Basis eines Krümmerfüllmodells. Das Krümmerfüllmodell kann auf dem idealen Gasgesetz basieren, das dazu ausgelegt ist, Einlassluft und AGR im Krümmer aufzunehmen. Das Krümmerfüllmodell kann eine vorherige Zylinderluftströmungsmenge und eine gewünschte Zylinderluftströmungsmenge verwenden, um die Einströmung in den Krümmer vorherzusagen, um die vorherige Zylinderströmung ohne Verzögerung auf die gewünschte Zylinderströmung zu treiben. Die Einströmung kann zwischen der Drosselklappe und dem AGR-Ventil zugeteilt werden, um eine gewünschte Zylinder-AGR-Menge aufrechtzuerhalten.
Wenn man sich nun 6 zuwendet, zeigt eine Abbildung 600 eine Beispieleinstellung einer Drosselklappen- und AGR-Strömung, um eine gewünschte Zylinderluftströmung bereitzustellen. Durch Einstellen der Drosselklappenströmung in Koordination mit der AGR-Strömung kann eine gewünschte Zylinderluftströmung geliefert werden, während eine gewünschte AGR-Menge im Zylinder aufrechterhalten wird. Die Abbildung 600 stellt Änderungen einer Drosselklappenströmung am Graphen 602, Änderungen einer AGR-Strömung bei 604, Änderungen einer Zylinderluftströmung bei 606 und Änderungen einer Zylinder-AGR-Menge bei 608 dar.
Vor t1 kann auf der Basis der Kraftmaschinenbetriebsbedingungen (wie z. B. einer Kraftmaschinendrehzahl- und -lastbedingung) eine gewünschte Zylinderluftströmung und ein Zylinder-AGR-Prozentsatz bestimmt werden. Auf der Basis der gewünschten Zylinderluftströmung und AGR-Menge können eine AGR-Strömung und eine Drosselklappenströmung bestimmt werden. In einem Beispiel kann bei t1 eine plötzliche Erhöhung der Zylinderluftströmung angefordert werden. Die Erhöhung der Zylinderluftströmung kann beispielsweise während eines raschen Pedaltritts angefordert werden. Bei t1 kann folglich eine Menge der Drosselklappenströmung erhöht werden. Außerdem kann eine entsprechende Menge der AGR-Strömung erhöht werden. Die AGR-Strömung kann durch die Betätigung des AGR-Ventils im AGR-Durchgang erhöht werden (Graph 604). Es kann jedoch eine Verzögerung von dem Zeitpunkt, zu dem die Drosselklappe und das AGR-Ventil betätigt werden, und dem Zeitpunkt, zu dem die erhöhte Drosselklappen- und AGR-Strömung erreicht und am Zylinder empfangen werden, bestehen. Insbesondere kann die Verzögerung im Mischen von AGR-Gasen mit Einlassluft, um die gewünschte AGR-Menge/Strömung zu erreichen, und der Ankunft der gemischten AGR-Strömung am Zylinder zu AGR-Übergängen führen, die den Kraftmaschinenwirkungsgrad übergehend verschlechtern können. Zur Kompensation kann hier die Drosselklappe übergehend mehr als erforderlich geöffnet werden und das AGR-Ventil kann entsprechend proportional zur Drosselklappe geöffnet werden, um die gewünschte AGR-Menge im Zylinder aufrechtzuerhalten. Wie vorher erläutert, ist mit dem übergehenden Öffnen der Drosselklappe "mehr als erforderlich" gemeint, dass die Drosselklappe während der anfänglichen Reaktion auf die Zylinderluftströmungsanforderung mehr geöffnet wird als das Ausmaß, um das die Drosselklappe geöffnet werden würde, um eine ähnliche gewünschte Zylinderströmungsmenge während stationärer Bedingungen zu liefern. Die Drosselklappe wird beispielsweise übergehend um ein erstes Ausmaß geöffnet, um eine erste Drosselklappenströmung 610 zu erzeugen. Die Drosselklappe beginnt jedoch dann sich zu schließen, bis eine zweite Drosselklappenströmung 612 erreicht ist. Die zweite Drosselklappenströmung 612 ist die Drosselklappenströmung, die verwendet wird, um die gewünschte Zylinderluftströmung unter stationären Bedingungen zu erzeugen. Ähnlich zur Drosselklappenströmung kann die AGR-Strömung eine erste AGR-Strömung 614 aufweisen, die zur ersten Drosselklappenströmung 610 proportional ist, und kann auch abnehmen, bis die zweite AGR-Strömung 616 erreicht ist. Durch Einstellen und Koordinieren der Drosselklappenströmung und der AGR-Strömung kann die gewünschte Zylinderluftströmung unmittelbar vorgesehen werden.
Bei t2 können in Reaktion auf eine Verringerung der angeforderten Zylinderluftströmung die AGR-Strömung und Drosselklappenströmung verringert werden. In einem Beispiel kann die Verringerung der AGR-Strömung und der Drosselklappenströmung während eines Pedallösens angefordert werden. Während der Verringerung der AGR-Strömung kann die Drosselklappenströmung hier auch unmittelbar verringert werden (um einen unmittelbaren Abfall der Zylinderluftströmung zu ermöglichen), wonach die Drosselklappenströmungsmenge allmählich erhöht werden kann. Folglich kann die gewünschte Zylinderluftströmung schnell erreicht werden, während die gewünschte AGR-Menge im Zylinder aufrechterhalten wird. Bei t3 werden die Drosselklappenströmung und AGR-Strömung aufrechterhalten, um die gewünschte Zylinderluftströmung während stationärer Bedingungen zu liefern.
Es ist zu erkennen, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Verfahren dem Wesen nach beispielhaft sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einer begrenzenden Hinsicht betrachtet werden sollen, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die obige Technologie auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Boxer- und andere Kraftmaschinentypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
Die folgenden Ansprüche weisen speziell auf bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen hin, die als neu und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf "ein" Element oder "ein erstes" Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sollten als die Integration von einem oder mehreren solchen Elementen umfassend verstanden werden, wobei sie zwei oder mehr solche Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage von neuen Ansprüchen in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche werden, ob sie im Schutzbereich gegenüber den ursprünglichen Ansprüchen breiter, schmäler, gleich oder anders sind, auch als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.
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

US 5273019 [0003]

Claims

Verfahren zum Steuern einer Luftströmung in einen Zylinder einer Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: wenn eine vorherige Zylinderluftströmung anders ist als eine gewünschte Zylinderluftströmung, Zuteilen einer Strömung in einen Einlasskrümmer zwischen einer Drosselklappe und einem AGR-Ventil, um die gewünschte Zylinderluftströmung zu liefern, während eine gewünschte AGR-Menge im Zylinder aufrechterhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die vorherige Zylinderluftströmung während einer konstanten Volumeneffizienz des Einlasskrümmers bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die vorherige Zylinderluftströmung auf der Basis eines Einlasskrümmerfüllmodells bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Einlasskrümmerfüllmodell auf einem Volumen des Einlasskrümmers, einem Drosselklappendruck über der Drosselklappe, einem AGR-Druck über dem AGR-Ventil, einer Einlassluftmasse, einer AGR-Masse und einer Kraftmaschinentemperatur basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Zuteilen der Luftströmung in den Einlasskrümmer ferner das Zuteilen einer Luftströmung im Einlasskrümmer auf der Basis von Luftströmungsstörungen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Luftströmungsstörungen eine Änderung der Nockenwellenposition und/oder eine Änderung des Auslassgegendrucks und/oder eine Änderung einer Position eines Ladungsbewegungssteuerventils umfassen.
Kraftmaschinenverfahren, das Folgendes umfasst: während einer Erhöhung der gewünschten Zylinderluftströmung vorübergehendes Öffnen einer Drosselklappe mehr als erforderlich, um die gewünschte Luftströmung zu liefern, während ein AGR-Ventil eingestellt wird, um eine Zylinder-AGR-Menge aufrechtzuerhalten, selbst während die Drosselklappe übergehend geöffnet wird.
Verfahren nach Anspruch 7, das ferner während stationärer Bedingungen das Vorhersagen von Zylinderluftströmungsmengen auf der Basis von Krümmereinströmungsmengen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das vorübergehende Öffnen der Drosselklappe und das Einstellen des AGR-Ventils ferner das Öffnen der Drosselklappe und des AGR-Ventils, um eine Krümmereinströmungsmenge einzulassen, die die gewünschte Zylinderluftströmung erzeugt, umfassen.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Vorhersagen von Zylinderluftströmungsmengen auf der Basis von Krümmereinströmungsmengen ferner das Vorhersagen von Zylinderluftströmungsmengen auf der Basis eines Volumens des Einlasskrümmers, eines Drosselklappendrucks über der Drosselklappe, eines AGR-Drucks über dem AGR-Ventil, einer Einlassluftmasse, einer AGR-Masse und einer Kraftmaschinentemperatur umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Einstellen des AGR-Ventils das Öffnen des AGR-Ventils mehr als erforderlich während des vorübergehenden Öffnens der Drosselklappe umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Einstellen des AGR-Ventils das Öffnen der AGR entsprechend der vorübergehenden Öffnung der Drosselklappe umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das vorübergehende Öffnen der Drosselklappe das Öffnen der Drosselklappe in einem Ausmaß, das der Einstellung des AGR-Ventils entspricht, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, das ferner während einer Verringerung der gewünschten Luftströmung das vorübergehende Schließen der Drosselklappe mehr als erforderlich, um die gewünschte Luftströmung zu liefern, während das AGR-Ventil eingestellt wird, um die Zylinder-AGR-Menge selbst während des vorübergehenden Schließens der Drosselklappe aufrechtzuerhalten, umfasst.
Verfahren, das Folgendes umfasst: Vorhersagen einer gewünschten Zylinderluftströmung auf der Basis einer vorherigen Zylinderluftströmung und einer Drehmomentanforderung; wenn die gewünschte Zylinderluftströmung größer ist als die vorherige Zylinderluftströmung, Liefern einer zusätzlichen Luftströmung zu einem mit dem Zylinder gekoppelten Einlasskrümmer; und Zuteilen der zusätzlichen Luftströmung in den Einlasskrümmer zwischen einer Drosselklappe und einem AGR-Ventil, um einen gewünschten AGR-Prozentsatz in der Luftströmung aus dem Einlasskrümmer aufrechtzuerhalten.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Liefern einer zusätzlichen Luftströmung zum Einlasskrümmer ferner das Bestimmen einer Luftkompensationsmenge auf der Basis der gewünschten Zylinderluftströmung und der vorherigen Zylinderluftströmung und das Öffnen der Drosselklappe und des AGR-Ventils, um die gewünschte Luftströmung und die Luftkompensationsmenge einzulassen, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Zuteilen der zusätzlichen Luftströmung zwischen der Drosselklappe und dem AGR-Ventil ferner das vorübergehende Öffnen der Drosselklappe und des AGR-Ventils mehr als erforderlich, um die gewünschte Zylinderluftströmung zu liefern, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, das ferner, wenn die gewünschte Zylinderluftströmung geringer ist als die vorherige Zylinderluftströmung, das Verringern der Luftströmung zum Einlasskrümmer umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Verringern der Luftströmung zum Einlasskrümmer ferner das vorübergehende Schließen der Drosselklappe und des AGR-Ventils mehr als erforderlich, um die gewünschte Zylinderluftströmung zu liefern, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die gewünschte Zylinderluftströmung ferner auf der Basis eines Volumens des Einlasskrümmers, eines Drosselklappendrucks über der Drosselklappe, eines AGR-Drucks über dem AGR-Ventil, einer Einlassluftmasse, einer AGR-Masse und einer Kraftmaschinentemperatur vorhergesagt wird.