DE102014103145A1 - Verfahren und Motorsteuergerät zum Betrieb eines Verbrennungsmotors - Google Patents

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Abstract

Es ist ein Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, mit den Schritten Überprüfen, ob ein transienter Betriebszustand des Verbrennungsmotors vorliegt, in dem Fall, dass ein transienter Betriebszustand des Verbrennungsmotors vorliegt, a) Ermitteln einer Soll-Brennraumtemperatur und/oder einer Soll-Kolbentemperatur eines Zylinders des Verbrennungsmotors, b) Ermitteln einer Ist-Brennraumtemperatur und/oder einer Ist-Kolbentemperatur des Zylinders des Verbrennungsmotors, c) Berechnen einer Temperaturdifferenz zwischen der Ist-Brennraumtemperatur und der Soll-Brennraumtemperatur und/oder zwischen der Ist-Kolbentemperatur und der Soll-Kolbentemperatur und d) Anpassung von Verbrennungsbedingungen innerhalb des Zylinders unter Berücksichtigung der sich zeitabhängig ändernden Temperaturdifferenz zum Zwecke der Partikelemissions- und/oder Abgas- und/oder Verbrauchsoptimierung, wobei die zeitabhängige Temperaturdifferenz durch Berechnung einer zeitabhängigen Ist-Brennraumtemperatur und/oder zeitabhängigen Ist-Kolbentemperatur mit Hilfe eines analytischen Wärmestrommodells des Zylinders berechnet wird. Durch die Verwendung des Wärmestrommodells in einer analytischen Form kann auch im transienten Betriebszustand des Verbrennungsmotors besonders schnell und präzise die aktuelle zeitabhängige Ist-Brennraumtemperatur und/oder Ist-Kolbentemperatur mit einer hohen Abtastrate ermittelt und in einer Motorsteuerung als Regelparameter verwendet werden, so dass eine gute Verbrennung in dem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs mit geringem Aufwand ermöglicht ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Motorsteuergerät, mit deren Hilfe ein Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs betrieben werden kann.
  • Aus DE 10 2006 061 659 A1 ist es bekannt in einem instationären („transienten“) Betriebszustand eines Verbrennungsmotors, wenn eine Änderung der Temperatur eines Brennraums eines Zylinders des Verbrennungsmotors zu erwarten ist, eine Soll-Brennraumtemperatur, die sich im stationären Betrieb einstellen würde, zu bestimmen und mit einer Ist-Brennraumtemperatur zu vergleichen. Dadurch können die aktuellen Verbrennungsbedingungen innerhalb des Zylinders unter Berücksichtigung der aktuellen Ist-Brennraumtemperatur geeignet eingestellt werden. Mit Hilfe eines physikalischen Modells kann auch die Veränderung der Ist-Brennraumtemperatur im transienten Betriebszustand berücksichtigt werden. Das physikalische Modell wird hierbei durch empirische Versuche an einem Motorprüfstand oder Modellsimulationen ermittelt.
  • Es besteht ein ständiges Bedürfnis die Verbrennung in einem Verbrennungsmotor mit geringem Aufwand zu verbessern.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine gute Verbrennung in einem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs mit geringem Aufwand ermöglichen.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Motorsteuergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
  • Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, welches laufend mit dem Motorstart beginnend folgende Schritte durchführt:
    • a) Ermitteln einer Soll-Brennraumtemperatur und/oder einer Soll-Kolbentemperatur eines Zylinders des Verbrennungsmotors, b) Ermitteln einer Ist-Brennraumtemperatur und/oder einer Ist-Kolbentemperatur des Zylinders des Verbrennungsmotors, c) Berechnen einer Temperaturdifferenz zwischen der Ist-Brennraumtemperatur und der Soll-Brennraumtemperatur und/oder zwischen der Ist-Kolbentemperatur und der Soll-Kolbentemperatur und d) Anpassung von Verbrennungsbedingungen innerhalb des Zylinders unter Berücksichtigung der sich zeitabhängig ändernden Temperaturdifferenz zum Zwecke der Partikelemissions- und/oder Abgas- und/oder Verbrauchsoptimierung, wobei die zeitabhängige Temperaturdifferenz durch Berechnung einer zeitabhängigen Ist/Soll-Brennraumtemperatur und/oder zeitabhängigen Ist/Soll-Kolbentemperatur mit Hilfe eines analytischen Wärmestrommodells des Zylinders berechnet wird.
  • Mit Hilfe des Wärmestrommodells können die dynamischen Effekte im transienten Betriebszustand des Verbrennungsmotors, wenn eine Änderung der Temperatur eines Brennraums eines Zylinders des Verbrennungsmotors zu erwarten ist, bei der Anpassung der Verbrennungsbedingungen innerhalb des Zylinders berücksichtigt werden. Insbesondere können die Einspritzparameter, beispielsweise der Einspritzdruck und/oder der Einspritzzeitpunkt der Einspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum des Zylinders, angepasst werden, um unter Berücksichtigung der aktuellen Temperatur im Brennraum sowie deren Änderung bis zum Erreichen der Soll-Temperatur, unerwünschte Partikel- und/oder Abgasemission zu reduzieren und/oder unter einem vorgegebenen Grenzwert zu halten und den Kraftstoffverbrauch zu minimieren. Hierzu wird nicht ein durch empirische oder simulierte Versuche ermitteltes Kennlinienfeld sondern ein analytisches Wärmestrommodell verwendet, das die im transienten Betriebszustand zeitabhängige Ist-Temperatur des Brennraums und/oder eines Kolbens des Zylinders aus Messwerten außerhalb des Zylinders explizit berechnen kann. Die so berechnete Ist/Soll-Temperatur kann dann als Regelungsparameter in die Motorsteuerung einfließen.
  • Das Wärmestrommodell kann beispielsweise thermisch an den Zylinder in Kontakt geratend Fluide und Festkörper berücksichtigen, deren thermisch relevanten Eigenschaften bekannt sind oder leicht gemessen werden können. Dadurch kann der innere Zustand des Zylinders aus einer Energiebilanz des Zylinders direkt berechnet werden, ohne dass eine Messung innerhalb des Brennraums des Zylinders erfolgen muss. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass die für die Brennraumtemperatur und/oder Kolbentemperatur relevanten Parameter des Zylinders, insbesondere die charakteristische Masse des Zylinders und die effektive spezifische Wärmekapazität des Zylinders sowie die geometrischen Bedingungen wie Bohrung und Hub, im Wesentlichen konstante Eigenschaften des Zylinders sind, die vorab aus den verwendeten Materialien bekannt sind oder zumindest leicht in einer geringen Anzahl von Versuchen bestimmt werden können. Dadurch ist es nicht erforderlich für eine Vielzahl von Situationen entsprechend viele durch Versuche oder Modellsimulationen im Wesentlichen empirisch bestimmte Kurven vorzusehen, die zudem nur für einen bestimmten Motorentyp valide sind. Durch das analytische Wärmestrommodell kann die Ist/Soll-Brennraumtemperatur und/oder die Ist/Soll-Kolbentemperatur sehr schnell und mit geringen Fehlern bestimmt werden, wodurch die Regelqualität der Motorsteuerung verbessert werden kann. Zudem kann das gleiche analytische Wärmestrommodell für unterschiedliche Motorentypen verwendet werden. Insbesondere kann das gleiche analytische Wärmestrommodell für einen bestimmten Motorentyp mit einer unterschiedlichen Anzahl an Zylindern verwendet werden. Dadurch kann mit besonders geringem Aufwand im Vorfeld einer Motorenentwicklung eine gute Motorsteuerung für unterschiedliche Motorentypen erreicht werden. Durch die Verwendung des Wärmestrommodells in einer analytischen Form kann auch im transienten Betriebszustand des Verbrennungsmotors besonders schnell und präzise die aktuelle zeitabhängige Ist/Soll-Brennraumtemperatur und/oder Ist/Soll-Kolbentemperatur mit einer hohen Abtastrate ermittelt und in einer Motorsteuerung als Regelparameter verwendet werden, so dass eine gute Verbrennung in dem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs mit geringem Aufwand ermöglicht ist.
  • Insbesondere berücksichtigt das analytische Wärmestrommodell eine charakteristische Masse des Zylinders und eine effektive spezifische Wärmekapazität cP und/oder das Produkt aus der charakteristischen Masse des Zylinders und der effektiven spezifischen Wärmekapazität cP. Dadurch kann die Wärmespeicherkapazität des Zylinders leicht berücksichtigt werden. Bei der charakteristischen Masse des Zylinders kann der Anteil der Masse des Verbrennungsmotors berücksichtigt werden, der bei Temperaturänderungen im Brennraum des Zylinders in einem noch signifikanten und nicht mehr vernachlässigbaren Ausmaß einen Wärmespeichereffekt bereitstellt und somit das transiente thermische Verhalten der Struktur maßgeblich beeinflusst. Es wird dadurch nicht notwendigerweise die gesamte Masse des Verbrennungsmotors sondern erforderlichenfalls nur ein Anteil der Masse des Verbrennungsmotors berücksichtigt, der unter Berücksichtigung von Wärmeleitungseffekten bei zu erwartenden Temperaturdifferenzen im transienten Betrieb noch Wärme aus dem Brennraum speichern und/oder gespeicherte Wärme an den Brennraum abgeben kann. Die effektive spezifische Wärmekapazität ist die spezifische Wärmekapazität der so definierten charakteristische Masse des Zylinders, wobei sich die effektive spezifische Wärmekapazität auch durch unterschiedliche Materialen der charakteristischen Masse des Zylinders zusammensetzen kann. Besonders bevorzugt wird nur das Produkt aus der charakteristischen Masse des Zylinders und der effektiven spezifischen Wärmekapazität berücksichtigt, so dass nicht zwei einzelne bestimmte Werte für die charakteristische Masse des Zylinders und die effektive spezifische Wärmekapazität, sondern nur ein einzelner Wert für das Produkt aus der charakteristischen Masse des Zylinders und der effektiven spezifischen Wärmekapazität berücksichtigt und zuvor ermittelt wird.
  • Vorzugsweise wurden die charakteristische Masse des Zylinders und die effektive spezifische Wärmekapazität cP empirisch ermittelt. Besonders bevorzugt wurde das Produkt aus der charakteristischen Masse des Zylinders und der effektiven spezifischen Wärmekapazität empirisch ermittelt, so dass nicht zwei einzelne bestimmte Werte für die charakteristische Masse des Zylinders und die effektive spezifische Wärmekapazität, sondern nur ein einzelner Wert für das Produkt aus der charakteristischen Masse des Zylinders und der effektiven spezifischen Wärmekapazität bestimmt wurden. Dieses Produkt kann insbesondere durch mindestens eine Messung in einer einzigen geeigneten Messsituation mit geringem Aufwand ermittelt werden. Da der Messaufwand zur Bestimmung der charakteristischen Masse des Zylinders und der effektiven spezifischen Wärmekapazität beziehungsweise deren Produkt besonders gering ist, können im Vergleich dazu aufwändige, zeitintensive und kostenintensive Simulationsrechnungen vermieden werden.
  • Es wird eine Bilanzgrenze bzw. ein Kontrollvolumen um den Zylinder gelegt und alle Wärmeströme die diese Grenze überschreiten bilanziert. Dies können ein- und ausströmende Energieströme oder Massenströme sein bzw. freigesetzte Energie durch Verbrennung oder zugeführte Energie über die Kurbelwelle.
  • Eine direkte Temperaturmessung innerhalb des Zylinders ist dadurch nicht erforderlich. Stattdessen kann die Ist/Soll-Brennraumtemperatur und/oder die Ist/Soll-Kolbentemperatur sowie deren zeitlicher Verlauf aus einer Energiebilanz des betrachteten Zylinders berechnet werden.
  • Insbesondere werden in dem analytischen Wärmestrommodell zur Berechnung einer Energiebilanz des Zylinders ein zugeführter Wärmestrom durch eine chemische Verbrennung in dem Brennraum und/oder ein mit Verbrennungsprodukten der Verbrennung aus dem Brennraum abgeführter Wärmestrom und/oder ein an ein Kühlfluid, insbesondere Öl und/oder Kühlwasser, abgeführter Wärmestrom und/oder ein an Motoröl abgeführter Wärmestrom und/oder ein durch zugeführte Verbrennungsedukte, insbesondere Kraftstoff und/oder Frischluft, zugeführter Wärmestrom und/oder eine abgegebene Motorleistung des Verbrennungsmotors berücksichtigt. Die Berücksichtigung dieser Wärmeströme ist bereits ausreichend die Ist/Soll-Brennraumtemperatur und/oder die Ist/Soll-Kolbentemperatur mit einer hohen Genauigkeit zu berechnen.
  • Vorzugsweise werden in dem analytischen Wärmestrommodell zur Bestimmung von Wärmeströmen für die Berechnung einer Energiebilanz des Zylinders ein Lambda-Wert des Brennraums des Zylinders und/oder ein Luftmassenstrom angesaugter Frischluft und/oder eine Lufttemperatur der angesaugten Frischluft und/oder eine Motordrehzahl des Verbrennungsmotors und/oder ein Kühlmittelstrom und/oder eine Kühlmitteltemperatur und/oder ein Motorölstrom und/oder eine Motoröltemperatur und Druck und/oder ein Kraftstoffmassenstrom und/oder eine Kraftstofftemperatur und/oder ein Abgasmassenstrom und/oder eine Abgastemperatur berücksichtigt. Diese Parameter können gemessen oder moduliert werden und zur Berechnung der relevanten Wärmeströme verwendet werden. Ferner werden diese Parameter zu anderen Zwecken in dem Kraftfahrzeug in der Regel sowieso gemessen, so dass es nicht erforderlich ist zusätzliche Messstellen und/oder zusätzliche Messwerte vorzusehen, um das Verfahren mit einer hohen Genauigkeit durchzuführen.
  • Besonders bevorzugt wird die Ist/Soll-Brennraumtemperatur und/oder die Ist-Kolbentemperatur mit Hilfe des analytischen Wärmestrommodells gemäß
    Figure DE102014103145A1_0001
    berechnet, wobei TIst die Ist-Brennraumtemperatur und/oder die Ist-Kolbentemperatur, t die Zeit, m die charakteristische Masse des Zylinders, cP die effektive spezifische Wärmekapazität des Zylinders, Q .B die Wärmestrombilanz des Zylinders und dt die differentielle Zeitdifferenz ist. Bei der Berechnung der Soll Kolben- und /oder Brennraumtemperatur wird die charakteristische Masse möglichst klein gewählt. Dadurch wirkt eine kleine Massenträgheit und die Temperatur kann sich schnell ändern. Mit Hilfe dieser mathematischen Formel kann auf analytischem Weg die Ist/Soll-Brennraumtemperatur und/oder die Ist/Soll-Kolbentemperatur unmittelbar ohne Interpolationen von hinterlegten Stützpunkten und/oder Kurven ermittelt werden. Insbesondere ist es möglich, beispielsweise in Abhängigkeit von einer Winkelstellung eines Fahrpedals und dem aktuellen Betriebszustand des Verbrennungsmotors, in einer Motorsteuerung den zeitlichen Verlauf geregelter Kenngrößen zu prognostizieren und daraus einen zeitlichen Verlauf der Wärmemassenströme sowie der Ist/Soll-Brennraumtemperatur und/oder der Ist/Soll-Kolbentemperatur zu berechnen, so dass mit Hilfe des berechneten zeitlichen Verlaufs der Ist/Soll-Brennraumtemperatur und/oder der Ist/Soll-Kolbentemperatur wiederum die Regelung der geregelten Kenngrößen und die Berechnung des prognostizierten Verlaufs der geregelten Kenngrößen verbessert werden kann. Dadurch kann eine Feedforward-Regelung der Motorsteuerung mit einer hohen Genauigkeit und einer guten Stabilität realisiert werden.
  • Insbesondere wird zur Anpassung der Verbrennungsbedingungen innerhalb des Zylinders ein Einspritzzeitpunkt von Kraftstoff in den Zylinder und/oder eine Winkellage einer Nockenwelle zur Steuerung von Ventilen des Zylinders und/oder ein Einspritzdruck des Kraftstoffs und/oder eine Winkelstellung einer Drosselklappe für in den Zylinder anzusaugende Frischluft und/oder eine Durchflussmenge eines Ventils zur Einstellung eines Volumenstroms eines Kühlfluids verändert. Mit Kenntnis des zeitlichen Verlaufs der Ist/Soll-Brennraumtemperatur und/oder der Ist/Soll-Kolbentemperatur können an diese Temperaturen angepasste Verbrennungsbedingungen, insbesondere Einspritzparameter, realisiert werden. Simulationen zeigen, dass sich dadurch beispielsweise Partikelemissionen signifikant reduzieren lassen.
  • Vorzugsweise erfolgt die Anpassung der Verbrennungsbedingungen innerhalb des Zylinders derart, dass eine Partikelemission und eine Abgasemission aus dem Zylinder unterhalb eines vorgegebenen Grenzwerts liegen und der Kraftstoffverbrauch minimiert ist. Dadurch lassen sich insbesondere vorgegebene Grenzwerte einhalten und im Rahmen der zulässigen Partikel- und Abgasemissionen ein möglichst niedriger Kraftstoffverbrauch realisieren, der wiederum zu reduzierten CO2-Emissionen des Kraftfahrzeugs führt.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Motorsteuergerät zum Betrieb eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs, mit mindestens einem Sensorinput zum Einlesen von Messwerten, mindestens einem Steueroutput zum Anpassen von Verbrennungsbedingungen innerhalb eines Zylinders des Verbrennungsmotors, einer Speichereinheit, wobei ein analytisches Wärmestrommodell zur Berechnung einer zeitabhängigen Ist/Soll-Brennraumtemperatur und/oder einer zeitabhängigen Ist/Soll-Kolbentemperatur des Zylinders in der Speichereinheit hinterlegt ist, und einer Recheneinheit zur Berechnung der zeitabhängigen Ist/Soll-Brennraumtemperatur und/oder der zeitabhängigen Ist/Soll-Kolbentemperatur des Zylinders in Abhängigkeit der über den Sensorinput erhaltenen Messwerte bei einem transienten Betriebszustand des Verbrennungsmotors, wobei das Motorsteuergerät zur Durchführung des Verfahrens, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, hergerichtet ist. Das Motorsteuergerät kann insbesondere wie vorstehend anhand des Verfahrens beschrieben aus- und weitergebildet sein. Durch die Verwendung des Wärmestrommodells in einer analytischen Form kann auch im transienten Betriebszustand des Verbrennungsmotors besonders schnell und präzise die aktuelle zeitabhängige Ist/Soll-Brennraumtemperatur und/oder Ist/Soll-Kolbentemperatur mit einer hohen Abtastrate ermittelt und in einer Motorsteuerung als Regelparameter verwendet werden, so dass eine gute Verbrennung in dem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs mit geringem Aufwand ermöglicht ist.
  • Wesentlich ist für vergleichende Messungen dass alle Messungen und Berechnungen bei gleichen Messgrößen erfolgt.
  • Generell ist festzuhalten, dass die geometrischen Größen einen Einfluss auf die Soll-Temperatur haben.
  • 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 102006061659 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs, mit den Schritten a) Ermitteln einer Soll-Brennraumtemperatur und/oder einer Soll-Kolbentemperatur eines Zylinders des Verbrennungsmotors, wobei die Masse des Zylinders sehr klein definiert wird und eine geringe Masseträgheit angenommen wird, b) Ermitteln einer Ist-Brennraumtemperatur und/oder einer Ist-Kolbentemperatur des Zylinders des Verbrennungsmotors, wobei die Masse des Zylinders empirisch definiert wird, c) Berechnen einer Temperaturdifferenz zwischen der Ist-Brennraumtemperatur und der Soll-Brennraumtemperatur und/oder zwischen der Ist-Kolbentemperatur und der Soll-Kolbentemperatur und d) Anpassung von Verbrennungsbedingungen innerhalb des Zylinders unter Berücksichtigung der sich zeitabhängig ändernden Temperaturdifferenz zum Zwecke der Partikelemissions- und/oder Abgas- und/oder Verbrauchsoptimierung, wobei die zeitabhängige Temperaturdifferenz durch Berechnung einer zeitabhängigen Ist/Soll-Brennraumtemperatur und/oder zeitabhängigen Ist/Soll-Kolbentemperatur mit Hilfe eines analytischen Wärmestrommodells des Zylinders berechnet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1 bei dem das analytische Wärmestrommodell eine charakteristische Masse des Zylinders und eine effektive spezifische Wärmekapazität cP und/oder das Produkt aus der charakteristischen Masse des Zylinders und der effektiven spezifischen Wärmekapazität cP berücksichtigt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2 bei dem die charakteristische Masse des Zylinders und die effektive spezifische Wärmekapazität cP empirisch für die Ist Temperatur ermittelt wurden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 bei dem das analytische Wärmestrommodell Wärmeströme in den Zylinder hinein und Wärmeströme aus dem Zylinder heraus berücksichtigt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 bei dem in dem analytischen Wärmestrommodell zur Berechnung einer Energiebilanz des Zylinders ein zugeführter Wärmestrom durch eine chemische Verbrennung in dem Brennraum und/oder ein mit Verbrennungsprodukten der Verbrennung aus dem Brennraum abgeführter Wärmestrom und/oder ein an ein Kühlfluid, insbesondere Öl und/oder Kühlwasser, abgeführter Wärmestrom und/oder ein an Motoröl abgeführter Wärmestrom und/oder ein durch zugeführte Verbrennungsedukte, insbesondere Kraftstoff und/oder Frischluft, zugeführter Wärmestrom und/oder eine abgegebene Motorleistung des Verbrennungsmotors berücksichtigt werden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 bei dem in dem analytischen Wärmestrommodell zur Bestimmung von Wärmeströmen für die Berechnung einer Energiebilanz des Zylinders ein Lambda-Wert des Brennraums des Zylinders und/oder ein Luftmassenstrom angesaugter Frischluft und/oder eine Lufttemperatur der angesaugten Frischluft und/oder eine Motordrehzahl des Verbrennungsmotors und/oder ein Kühlmittelstrom und/oder eine Kühlmitteltemperatur und/oder ein Motorölstrom und/oder eine Motoröltemperatur und/oder ein Kraftstoffmassenstrom und/oder eine Kraftstofftemperatur und/oder ein Abgasmassenstrom und/oder eine Abgastemperatur berücksichtigt werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 bei dem die Ist-Brennraumtemperatur und/oder die Ist-Kolbentemperatur mit Hilfe des analytischen Wärmestrommodells gemäß
    Figure DE102014103145A1_0002
    berechnet wird, wobei TIst die Ist-Brennraumtemperatur und/oder die Ist-Kolbentemperatur, t die Zeit, m die charakteristische Masse des Zylinders, cP die effektive spezifische Wärmekapazität des Zylinders, Q .B die Wärmestrombilanz des Zylinders und dt die differentielle Zeitdifferenz ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 bei dem zur Anpassung der Verbrennungsbedingungen innerhalb des Zylinders ein Einspritzzeitpunkt von Kraftstoff in den Zylinder und die Anzahl der Einspritzungen pro Arbeitstakt sowie die Mengen bzw. Massenverteilung je Einspritzung und/oder eine Winkellage einer Nockenwelle zur Steuerung von Ventilen des Zylinders und/oder ein Einspritzdruck des Kraftstoffs und/oder eine Winkelstellung einer Drosselklappe für in den Zylinder anzusaugende Frischluft und/oder eine Durchflussmenge eines Ventils zur Einstellung eines Volumenstroms eines Kühlfluids verändert wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 bei dem die Anpassung der Verbrennungsbedingungen innerhalb des Zylinders derart erfolgt, dass eine Partikelemission und eine Abgasemission aus dem Zylinder unterhalb eines vorgegebenen Grenzwerts liegen und der Kraftstoffverbrauch minimiert ist.
  10. Motorsteuergerät zum Betrieb eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs, mit mindestens einem Sensorinput zum Einlesen von Messwerten, mindestens einem Steueroutput zum Anpassen von Verbrennungsbedingungen innerhalb eines Zylinders des Verbrennungsmotors, einer Speichereinheit, wobei ein analytisches Wärmestrommodell zur Berechnung einer zeitabhängigen Ist-Brennraumtemperatur und/oder einer zeitabhängigen Ist-Kolbentemperatur des Zylinders in der Speichereinheit hinterlegt ist, und einer Recheneinheit zur Berechnung der zeitabhängigen Ist-Brennraumtemperatur und/oder der zeitabhängigen Ist-Kolbentemperatur des Zylinders in Abhängigkeit der über den Sensorinput erhaltenen Messwerte bei einem transienten Betriebszustand des Verbrennungsmotors, wobei das Motorsteuergerät zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 hergerichtet ist.
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