DE102016226003A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur eines Luftmassenstromsensors - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur eines Luftmassenstromsensors Download PDF

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Markus Reinoehl
Michael Schenk
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Vorgestellt wird ein Verfahren zur Korrektur eines Luftmassenstromsensors 7 einer Brennkraftmaschine, wobei ein Signal des Luftmassenstromsensors 7 kontinuierlich ermittelt wird, wobei ein Druckverlust über den Luftmassenstromsensor 7, insbesondere in Abhängigkeit eines Betriebspunktes der Brennkraftmaschine 10, ermittelt wird und das Signal des Luftmassenstromsensors 7 in Abhängigkeit des ermittelten Druckverlusts über den Luftmassenstromsensor 7 korrigiert wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Korrektur eines Luftmassenstromsensors
  • Stand der Technik
  • Bei modernen Diesel-, Benzin- bzw. Erdgasmotoren bietet eine Abgasrückführung (AGR) die Möglichkeit Emissionen oder bestimmte Systemeigenschaften, wie z.B. Klopfen, positiv zu beeinflussen. Bei Dieselmotoren mit einer Abgasrückführung steht vor allem die Stickoxid-Reduktion (NOx) im Mittelpunkt. Bei Erdgasmotoren kann durch die Abgasrückführung ein Schutz der Bauteile durch eine Reduktion der Abgastemperatur (Bauteilschutz) erfolgen bzw. durch Rückführung von heißem Abgas die Klopfneigung reduziert werden. Stand der Technik bei Pkw-Anwendung mit AGR ist der Einsatz eines Heißfilmmassenstromsensor (HFM). Für eine möglichst gute Signalqualität eines Heißfilmmassenstromsensors ist eine Einbauposition stromabwärts des Luftfilters und stromaufwärts des Turboladers erforderlich. Zudem werden bestimmte Anforderungen an den Luftansaugtrakt gestellt. Dies führt insbesondere im Nutzkraftfahrzeug-Bereich (OnRoad und OffRoad) zu folgenden Einschränkungen:
  • Obwohl gleiche Motoren eingesetzt werden, müssen aufgrund der unterschiedlichen Luftführungen unterschiedliche Heißfilmmassenstromsensor-Applikationen appliziert werden. Dies führt zu einem erhöhten Applikationsaufwand. Weiterhin bildet der Turbolader die Systemgrenze für den Motorhersteller.
  • Eine fahrzeugspezifische Anforderung an die Verrohrung und die damit zusammenhängende HFM-Einbauposition kann unter Umständen nicht optimal erfüllt werden.
  • Je nach Einsatzgebiert des NKW, kann die angesaugte Luft eine erhöhte Partikelanzahl im Vergleich zu Pkw aufweisen. Dies kann zu einer Toleranzaufweitung führen bzw. den Sensor beschädigen, bis hin zu einem Totalausfall des Sensors. NKW-Motorenhersteller sind daher bemüht, die Frischluftmassenmessungen möglichst nah am Motor, also innerhalb der Systemgrenze Turbolader, durchzuführen. Der Einbau eines HFM-Sensors stromabwärts des Turboladers ist nicht möglich, da durch die Aufladung der maximal zulässige Absolutdruck für den HFM-Sensor überschritten wird. Aus diesem Grund bietet sich eine druckbasierte Massenstrommessung, z.B. mittels druckbasierten Sensoren stromabwärts des Turboladers an. Eine besonders geeignete Einbauposition von druckbasierten Massenstromsensoren im Luftsystem ist zwischen Ladeluftkühler und Drosselklappe. Damit befindet sich der druckbasierte Luftmassenstromsensor innerhalb der Systemgrenze für den Motorhersteller. Wird der Motor in verschiedene Anwendungen eingebaut ist keine neue Applikation des Sensors notwendig. Druckbasierte Massenstromsensoren verursachen jedoch einen Druckverlust aufgrund ihres Strömungswiderstandes.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es den bei druckbasierten Massenstromsensoren vorhandenen Druckverlust zu kompensieren.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Bei Verbrennungskraftmaschinen setzen sich zunehmend aufgrund von schärferen Gesetzgebungen Systeme auch in Nkw-Bereich der Einsatz von Luftmassenstromsensoren durch. Im PKW Bereich werden hier vor allem Heißfilmluftmassenstromsensoren (HFM) eingesetzt, im Nutzkraftfahrzeugbereich immer häufiger sogenannte Pressure Based Air Flow Meter (PFM). Die Vorteile einer Einführung von Luftmassenstromsensoren, wie z.B. des PFM Sensors ist, dass eine optimale Verbrennung bezüglich Leistung und Emissionen hergestellt werden kann bzw. Systeme mit AGR betrieben werden können. Der PFM (Pressure based air Flow Meter) ist ein druckbasierter Sensor zu Messung des Frischluftmassenstroms eines Verbrennungsmotors. Der PFM zeichnet sich dadurch aus, dass der Sensor motornah eingebaut werden kann. Grundlage für die Bestimmung des Frischluftmassenstroms bildet dabei eine Absolutdruck-, Temperatur- und Delta-Druckmessung am PFM. Aus den einzelnen Messgrößen wird anschließend über einen physikalischen Zusammenhang ein Frischluftmassenstrom ermittelt. Um die Verbrennung möglichst optimal bezüglich erzeugter Emissionen zu regeln, werden Abgasnachbehandlungssysteme, wie interne Abgasrückführungen und spezielle Katalysatoren, wie z.B. selektive SCR-Katalysatoren, eingesetzt. Unter dem Frischluftmassenstrom wird im Folgenden vereinfacht von einem Luftmassenstrom, sowie unter der Frischluftmasse auch von einer Luftmasse gesprochen.
  • Im Bereich der Nutzfahrzeuge werden die hergestellten Motoren in vielen unterschiedlichen Fahrzeugen eingesetzt. Daher existieren hier viele unterschiedliche Konfigurationen bzw. Applikationen für den gleichen Motor. Im Normalfall zählt zum Bereich des Motors der Motor selbst, die Abgasrückführung, der Turbolader sowie das Abgasnachbehandlungssystem.
  • Der Bereich der Luftansaugung, d.h. der vorgelagerte Teil des Verdichters des Abgasturboladers, der Ladeluftkühler zwischen dem Turbolader und der Drosselklappe bzw. dem Ansaugkrümmer werden zum Motor-Bereich gezählt.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur eines Luftmassenstromsensors einer Brennkraftmaschine und ein Computerprogramm auf einem Speichermedium zur Ausführung des Verfahrens.
  • In einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zur Korrektur eines Luftmassenstromsensors einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen, wobei ein Signal eines Luftmassenstromsensors kontinuierlich ermittelt wird, wobei ein Druckverlust über den Luftmassenstromsensor ermittelt wird und in Abhängigkeit des ermittelten Druckverlusts über den Luftmassenstromsensor das Signal des Luftmassenstromsensors korrigiert wird. Das kontinuierlich ermittelte Signal des Luftmassenstromsensors kann zum Beispiel mittels einer CAN-BUS- Verbindung an ein Steuergerät übertragen werden.
  • Besonders vorteilhaft ist dabei, dass der durch den Luftmassensensor hervorgerufene Strömungswiderstand im Ansaugtrakt mittels des zur Korrektur verwendeten Druckverlusts zu einer präziseren Ermittlung des Luftmassenstroms führt. Somit können präzisere Einspritzmengen und Abgasrückführungsmengen bzw. präzisere Füllungs- und Ladedruckregelung durchgeführt werden, so dass schädliche Emissionen reduziert bzw. verhindert werden können.
  • Der dabei zu ermittelnde Druckverlust über den Luftmassenstromsensor kann mittels eines ersten Drucksensors stromaufwärts des Luftmassenstromsensors und eines zweiten Drucksensors stromabwärts des Luftmassenstromsensors ermittelt werden. Auf diese Weise kann der Druckverlust des Luftmassenstromsensor besonders einfach bestimmt werden.
  • Besonders einfach kann der Druckverlust als Differenz zwischen einem Signal des ersten Drucksensors stromaufwärts und einem Signal des zweiten Drucksensors stromabwärts des Luftmassenstromsensors ermittelt werden. Diese Operation lässt sich besonders einfach in z.B. einem Steuergerät implementieren und schont die Ressourcen des Steuergeräts.
  • Weiterhin kann der Druckverlust über den Luftmassenstromsensor in Abhängigkeit mindestens einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine ermittelt und als Korrekturwert in einem Kennfeld gespeichert werden. Dies ist besonders vorteilhaft, da der Druckverlust über den Luftmassenstromsensor z.B. von unterschiedlichen Betriebsgrößen und verschiedenen Betriebspunkten der Brennkraftmaschine abhängig ist. Durch die Einberechnung dieser Abhängigkeit kann eine noch präzisere Korrektur des Luftmassenstromsensors durchgeführt werden. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die ermittelten Korrekturwerte in einem Kennfeld und/oder in einer Kennlinie bzw. Kombination von Kennlinien und Kennfeldern abgespeichert werden.
  • Vorteilhaft ist weiterhin, wenn der Druckverlust über den Luftmassenstromsensor während einer Applikationsphase im Luftansaugtrakt ermittelt wird und der Druckverlust über den Luftmassensensor in Abhängigkeit der mindestens einen Betriebsgröße der Brennkraftmaschine als Korrekturwert z.B. in einem Kennfeld gespeichert wird. Unter einer Applikationsphase versteht man die Erprobung des Fahrzeugs und seiner Komponenten auf verschiedenen Prüfständen sowie in Fahrversuchen bei denen Messwerte, insbesondere durch Steuergeräte, erfasst werden und die steuergeräteinternen Parameter angepasst werden.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Korrekturwerte bereits in einer Applikationsphase berechnet und in einem Kennfeld oder in einer Kennlinie bzw. Kombination von Kennlinien und Kennfeldern abgespeichert wurden, da somit auf die Drucksensoren stromaufwärts und stromabwärts des Luftmassensensor zur Bestimmung des Druckverlusts im Serienfahrzeug verzichtet werden kann. Dies führt zu einer Kosteneinsparung. Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn der verwendete Motor, die Einbauposition der Sensoren und die Geometrie des Ansaugtrakts für verschiedene Fahrzeugtypen gleich bzw. nahezu identisch ist, da somit auf eine erneute Ermittlung der Korrekturwerte verzichtet werden kann. Dies führt zu einer deutlichen Reduktion des Applikationsaufwands, da die Korrekturwerte für ein Referenzdesign ermittelt und für verschiedene Fahrzeuge verwendet werden können.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die mindestens eine Betriebsgröße in Abhängigkeit einer Temperatur der Ansaugluft und/oder einem Absolutdruck des Luftmassenstromsensors und/oder einem Druckeinbruch für die Massenstrombestimmung und/oder einer Drehzahl des Turboladers und/oder einer Motordrehzahl der Brennkraftmaschine ermittelt wird. Die Ermittlung des Druckverlusts in Abhängigkeit der oben genannten Betriebsgrößen ist besonders vorteilhaft, da somit eine noch präzisere Korrektur des Luftmassenstroms über den Druckverlust erreicht werden kann.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Luftmassenstromsensor ein druckbasierter Luftmassenstromsensor, insbesondere ein Pressure Based Air Flow Meter Sensor ist, da diese Sensoren stromabwärts des Verdichters des Abgasturbolader im Hochdruckbereich des Ansaugtrakt eingesetzt werden können. Durch die bauliche Geometrie der Sensoren erzeugen diese jedoch einen Druckverlust, der durch das vorgestellte Verfahren kompensiert werden kann, so dass präzisere Werte für z. B. den Ladedruck ermittelt werden können.
  • In weiteren Aspekten betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, insbesondere ein Steuergerät und ein Computerprogramm, die zur Ausführung eines der Verfahren eingerichtet, insbesondere programmiert, sind. In einem noch weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.
  • Figurenliste
  • Nachfolgend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen und anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
    • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung,
    • 2 ein Funktionsdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens, bei dem ein Luftmassenstromsensors in Abhängigkeit eines ermittelten Druckverlusts über den Luftmassenstromsensor korrigiert wird,
    • 3 ein Funktionsdiagramm zur Erläuterung einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens.
    • 4 ein Funktionsdiagramm für eine mögliche Sollwertkorrektur unter Berücksichtigung des PFM-Fehlermodells.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Brennkraftmaschine 10 mit einem Luftansaugtrakt 2, über den der Brennkraftmaschine 10 Luft 50 zugeführt wird, und den Motorauslass 11, über den in Strömungsrichtung Abgase 51 aus der Brennkraftmaschine 10 abgeführt werden. Die Darstellung ist dabei auf für die folgende Darstellung relevante Teile beschränkt.
  • In dem Luftansaugtrakt 2 ist in Strömungsrichtung der Luft 50 gesehen Folgendes angeordnet: Ein Luftfilter 1, ein Verdichter 3 eines Abgasturboladers 4, ein Ladeluftkühler 5, ein PFM-Sensor 7 und eine Drosselklappe 9. Der PFM-Sensor 7 (PFM) ermittelt dabei kontinuierlich den Luftmassenstrom. Dieser kann z. B. in Form eines Signals an ein Steuergerät 100 übertragen werden. Weiterhin kann ein Druckverlust über den PFM-Sensor 7 ermittelt werden. Zur Ermittlung der Drücke kann ein erster Drucksensor 6 stromabwärts des Ladeluftkühlers 5 und stromaufwärts des PFM-Sensors 7 und ein zweiter Drucksensor 8 stromabwärts des PFM-Sensor 7 und stromaufwärts der Drosselklappe 9 im System verbaut sein. Der Druckverlust über den PFM-Sensor 7 kann z. B. als eine Differenz eines ersten Druckwerts des ersten Drucksensors 6 stromaufwärts des PFM-Sensors 7 mit einem zweiten Druckwert des Drucksensors 8 stromabwärts des PFM-Sensors 7 ermittelt werden.
  • Im Motorauslass 11 ist ausgehend von der Brennkraftmaschine 10 in Strömungsrichtung des Abgases 51 folgendes angeordnet: eine Abgasturbine 12, ein Oxidationskatalysator (DOC) 13 und z. B. ein Dieselpartikelfilter 15 (DPF), ein selektives katalytisches System 17 mit einem SCR-Katalysator. Die beschriebenen Werte können z. B. als Sensorwerte oder als Modellwerte vorliegen und werden z.B. einem Steuergerät 100 als Sensordaten zur Verfügung gestellt. Bei der Brennkraftmaschine 10 kann es sich z.B. um eine Diesel- oder Benzin- oder Erdgasbrennkraftmaschine handeln.
  • Stromaufwärts der Abgasturbine 12 des Abgasturboladers 4, d.h. auf einer Hochdruckseite der Abgasanlage, zweigt von der Abgasanlage 11 eine Abgasrückführleitung 24 ab, die stromaufwärts der Brennkraftmaschine 10 und stromabwärts der Drosselklappe 9 in den Luftansaugtrakt 2 mündet. Stromabwärts der Brennkraftmaschine 10 befinden sich entlang der Abgasrückführleitung 24 ein Abgasrückführ-Ventil 22 und Abgasrückführ-Kühler 23. Die Rückführung von Abgas dient der Verringerung der Emission bzw. der Klopfneigung der Brennkraftmaschine 10. Im weiteren Verlauf wird alternativ zum PFM-Sensor 7 auch von einem Luftmassenstromsensor 7 gesprochen.
  • Der durch den PFM-Sensor 7 erzeugte Druckverlust aufgrund des Strömungswiderstandes kann folgendermaßen ausgedrückt werden:
    Figure DE102016226003A1_0001
    , wobei
    Figure DE102016226003A1_0002
    der Druckverlust über den PFM-Sensor 7 und
    Figure DE102016226003A1_0003
    der Druck stromabwärts und
    Figure DE102016226003A1_0004
    der Druck stromaufwärts des PFM-Sensors 7 ist.
  • Für eine ausreichende Frischluftfüllung des Motors, um zum Beispiel das gewünschte Moment bzw. Emissionsverhalten zu erreichen, wird unter anderem eine Ladedruckregelung eingesetzt. Dafür wird je nach Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 10 der Ladedruck auf einen entsprechenden Sollwert gesteuert und/oder geregelt. Mit der Annahme, dass keine Fehler des Ladedrucksensors, und insbesondere eines PFM-Sensors 7, vorhanden sind, entspricht der Ist-Ladedruck dem zu messenden Ladedruck und es gilt:
    Figure DE102016226003A1_0005
    , wobei
    Figure DE102016226003A1_0006
    der Ist-Ladedruck,
    Figure DE102016226003A1_0007
    der gemessene Ladedruck und
    Figure DE102016226003A1_0008
    dem Soll-Ladedruck entspricht. Nachteilig bei der Einbauposition des Luftmassensensors, insbesondere des PFM-Sensors 7, ist, dass aufgrund des Druckverlustes des Luftmassenstromsensors gemäß Formel (1) eine Reduktion des Ist-Ladedrucks erfolgt:
    Figure DE102016226003A1_0009
    , wobei
    Figure DE102016226003A1_0010
    der korrigierte Ist-Ladedruck ist. Dieser entspricht der Differenz zwischen dem nicht-korrigierten Ist-Ladedruck
    Figure DE102016226003A1_0011
    und dem Druckverlust
    Figure DE102016226003A1_0012
    bzw. der Differenz zwischen dem Soll-Ladedruck
    Figure DE102016226003A1_0013
    und dem Druckverlust
    Figure DE102016226003A1_0014
    .
  • Mit dem hier vorgeschlagenen Verfahren wird der Druckverlust
    Figure DE102016226003A1_0015
    beim Einsatz eines PMF-Sensors 7 kompensiert. Dabei wird der Druckverlust für verschiedene Betriebspunkte gemäß Formel (1) vermessen und in Abhängigkeit von geeigneten Messgrößen, wie zum Beispiel dem Absolutdruck am PFM-Sensor 7 und/oder der Temperatur am PFM-Sensor 7 und/oder dem Druckeinbruch bzw. Druckverlust am PFM-Sensor 7 und/oder dem ermittelten PFM-Massenstrom und/oder der Motordrehzahl der Brennkraftmaschine 10 und/oder der Turboladerdrehzahl des Turbolader 4, welche den Betriebspunkt beschreiben, im Steuergerät 100 in Form von Kennlinien bzw. Kennfeldern gespeichert. Es ergibt sich folgender Zusammenhang:
    Figure DE102016226003A1_0016
    , mit
    Figure DE102016226003A1_0017
    der im Steuergerät 100 ermittelte und/oder gespeicherte betriebspunktabhängige Druckverlust und mit x1...xn als die oben genannten Messgrößen.
  • Mit dem im Steuergerät 100 abgespeicherten oder ermittelten Druckverlusten
    Figure DE102016226003A1_0018
    aus Formel (4) lässt sich ein Vorhalt innerhalb der Sollwertstruktur für die Ladedruckregelung bestimmen und damit der reale Druckverlust kompensieren. Man erhält mit Formel (4)den korrigierten Ladedruck als:
    Figure DE102016226003A1_0019
    mit
    Figure DE102016226003A1_0020
  • 2 zeigt ein Funktionsdiagram zur Erläuterung des Verfahrens zur Korrektur eines Luftmassenstromsensors 7 einer Brennkraftmaschine 10 bei dem ein Signal des Luftmassenstromsensors 7 kontinuierlich ermittelt wird, wobei ein Druckverlust über den Luftmassenstromsensor 7 ermittelt wird und in Abhängigkeit des ermittelten Druckverlusts über den Luftmassenstromsensor 7 das Signal des Luftmassenstromsensors 7 korrigiert wird.
  • In einem ersten Ausführungsbeispiel wird in einem Schritt 500 das Signal eines Luftmassenstromsensor 7, insbesondere eines Pressure Based Air Flow Meter Sensors 7, kontinuierlich von z. B. einem Steuergerät 100 empfangen. Das Signal des Luftmassenstromsensor 7 kann vom Steuergerät 100 in einen Luftmassenstromwert umgewandelt werden. Weiterhin kann ein Druckverlust, welcher durch den Einbau des PFM-Sensors 7 in der Luftansaugtrakt 2 erzeugt wird, mittels eines ersten Drucksensors 6 stromaufwärts des PFM-Sensors 7 und eines zweiten Drucksensors 8 stromabwärts des PFM-Sensors 7 ermittelt werden. Dabei ist der erste Drucksensor 6 vorzugsweise stromabwärts des Ladeluftkühler 5 und stromaufwärts des PFM-Sensors 7 und der zweite Drucksensor 8 ist vorzugsweise stromaufwärts der Drosselklappe 9 und stromabwärts des PFM-Sensors 7 im System eingebaut. Der Druckverlust kann zum Beispiel durch eine Differenzbildung des Werts des ersten Drucksensors 6 mit dem Wert des zweiten Drucksensors 8 gebildet werden.
  • In einem Schritt 510 wird dann das Signal des PFM-Sensors vom Steuergerät 100 empfangen. Weiterhin empfängt das Steuergerät 100 die Drücke des ersten und des zweiten Drucksensors 6;8, insbesondere als Signale oder Druckwerte, und berechnet daraus den Druckverlust über den PFM-Sensor 7.
  • In einem Schritt 520 wird der ermittelte Druckverlust über den PFM-Sensor 7 in Abhängigkeit des Betriebspunktes der Brennkraftmaschine 10, z.B. in Abhängigkeit der Temperatur der Ansaugluft 50 und/oder des Absolutdrucks am PMF-Sensor 7 und/oder dem Druckeinbruch für die Massenstrombestimmung und/oder der Drehzahl des Abgasturboladers 4 korrigiert. Die beschriebenen Größen können z. B. als Sensorwerte oder aus Sensorwerten abgeleiteten Größen oder als Modellwerte vorliegen. Der ermittelte Druckverlust kann dabei auch betriebspunktabhängig, z.B. von der Last der Brennkraftmaschine 10 und/oder der Motordrehzahl, ermittelt werden.
  • In einem Schritt 530 wird dann das Signal des PFM-Sensors 7 in Abhängigkeit des korrigierten Druckverlusts korrigiert. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das korrigierte Signal des PFM Sensors 7 als Sollwertvorgabe zur Steuerung und/oder Regelung Füllungsregelung Ladedruckregelung oder zur Steuerung eines Steller, insbesondere einer Drosselklappe 9 und/oder eines Abgasrückführungsventils 22 und/oder einer Regelung eines Turboladers verwendet wird. Anschließend kann das Verfahren im Schritt 500 fortgesetzt werden.
  • 3 zeigt eine alternative Ausführungsform des Verfahrens zur Korrektur eines Luftmassenstromsensors 7 einer Brennkraftmaschine 10, bei dem ein Signal des Luftmassenstromsensors 7 kontinuierlich ermittelt wird, wobei ein Druckverlust über den Luftmassenstromsensor 7 bereits während einer Applikationsphase für unterschiedliche Lastpunkte und/oder Messgrößen, wie z.B. dem Absolutdruck am PFM-Sensor 7 und/oder der Temperatur am PFM-Sensor 7 und/oder dem Druckeinbruch bzw. Druckverlust am PFM-Sensor 7 und/oder dem ermittelten PFM-Massenstrom und/oder der Motordrehzahl der Brennkraftmaschine 10 und/oder der Turboladerdrehzahl des Turboladers 4 der Brennkraftmaschine vermessen und in einem Kennfeld gespeichert wurden und in Abhängigkeit der im Kennfeld gespeicherten Druckverlustwerte das Signal des Luftmassenstromsensors 7 korrigiert wird.
  • In einem Schritt 610 wird das Signal des Luftmassensensors 7 vom Steuergerät 100 kontinuierlich empfangen. Das Signal des Luftmassenstromsensor 7 kann vom Steuergerät 100 in einen Luftmassenstromwert umgewandelt werden.
  • In einem Schritt 620 wird dann der Druckverlust über den Luftmassenstromsensor 7 aus z.B. einer Kennlinie bzw. aus einem Kennfeld ausgewählt. Als Eingangsgröße für die Kennlinie bzw. für das Kennfeld dienen dabei der aktuelle Luftmassenstromwert des PFM-Sensors 7 und mindestens einer der folgenden Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 10, wie z.B. der Absolutdruck am PFM-Sensor 7 und/oder die Temperatur am PFM-Sensor 7 und/oder der Druckeinbruch bzw. Druckverlust am PFM-Sensor 7 und/oder der ermittelten PFM-Massenstrom und/oder die Motordrehzahl der Brennkraftmaschine 10 und/oder die Turboladerdrehzahl des Turbolader 4.
  • Die beschriebenen Größen können z. B. als Sensorwerte oder aus Sensorwerten abgeleiteten Größen oder als Modellwerte vorliegen. Der ermittelte Druckverlust kann dabei auch betriebspunktabhängig, z.B. von der Last der Brennkraftmaschine 10 und/oder der Motordrehzahl, ermittelt werden. Die Kennlinien bzw. die Kennfeldern können z. B. im Steuergerät 100 oder in einem Speicher des Luftmassensensor bzw. PFM-Sensors 7 gespeichert werden.
  • In einem Schritt 630 wird dann das Signal des PFM Sensors 7 in Abhängigkeit des aus der Kennlinie bzw. Kennfeld ausgewählten Druckverlusts korrigiert. Anschließend kann das Verfahren im Schritt 600 fortgesetzt werden.
  • 4 zeigt ein Ablaufdiagramm für eine mögliche Sollwertkorrektur unter Berücksichtigung des PFM-Fehlermodells. In einem Schritt 700 wird in Abhängigkeit eines Betriebspunktes der Brennkraftmaschine 10 und/oder des Fahrerwunsches, zum Beispiel durch eine Fahrpedalposition, ein Sollwert z.B. für den Ladedrucks gebildet. Zusätzlich wird in einem Schritt 710 das Fehlermodell für den PFM-Sensor 7 ermittelt. Das Fehlermodell kann, wie bereits beschrieben, betriebspunktabhängig und/oder in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsgrößen, wie z. B. dem Absolutdruck am PFM-Sensor 7 und/oder der Temperatur am PFM-Sensor 7 und/oder dem Druckeinbruch bzw. dem Druckverlust am PFM-Sensor 7 und/oder dem ermittelten PFM-Massenstrom und/oder der Motordrehzahl der Brennkraftmaschine 10 und/oder der Turboladerdrehzahl des Turboladers 4, bestimmt werden.
  • Hierbei wird der Druckverlust über dem PFM-Sensor 7 mittels des beschriebenen Verfahrens ermittelt und dementsprechend der Druckverlust über den eingesetzten PFM-Sensor 7 bestimmt.
  • Im Schritt 720 wird dann der im Schritt 700 ermittelte Sollwert z.B. für den Ladedruck mittels dem im Schritt 710 bestimmten Druckverlust über den PFM-Sensor 7 zu einem korrigierten Sollwert verrechnet.
  • Anschließend wird im Schritt 730 der korrigierte Sollwert der Regelung/Steuerung z.B. der Ladedruckregelung-/steuerung der Brennkraftmaschine 10 zur Verfügung gestellt.
  • In einem Schritt 740 kann der korrigierte Soll-Wert, z.B. Soll-Ladedruck dann z.B. durch eine Ansteuerung des Turbolader Waste Gate der Brennkraftmaschine 10 umgesetzt werden.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Korrektur eines Luftmassenstromsensors (7) einer Brennkraftmaschine (10), dadurch gekennzeichnet, dass ein Signal des Luftmassenstromsensors (7) kontinuierlich ermittelt wird, wobei ein Druckverlust über den Luftmassenstromsensor (7), insbesondere in Abhängigkeit eines Betriebspunktes der Brennkraftmaschine (10), ermittelt wird und das Signal des Luftmassenstromsensors (7) in Abhängigkeit des ermittelten Druckverlusts über den Luftmassenstromsensor (7) korrigiert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckverlust über den Luftmassenstromsensor (7) mittels eines ersten Drucksensors (6) stromaufwärts des Luftmassenstromsensors (7) und eines zweiten Drucksensors (8) stromabwärts des Luftmassenstromsensors (7) ermittelt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckverlust als Differenz zwischen einem Signal des ersten Drucksensors (6) stromaufwärts und einem Signal des zweiten Drucksensors (8) stromabwärts des Luftmassenstromsensors (7) ermittelt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckverlust über den Luftmassenstromsensor (7) in Abhängigkeit mindestens einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine (10) ermittelt und als Korrekturwert in einer Kennlinie und/oder einem Kennfeld gespeichert wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckverlust über den Luftmassensensor (7) während einer Applikationsphase im Luftansaugtrakt (2) ermittelt wird und der Druckverlust über den Luftmassensensor (7) in Abhängigkeit der mindestens einen Betriebsgröße der Brennkraftmaschine (10) als Korrekturwert in einem Kennfeld und/oder einer Kennlinie, gespeichert wird.
  6. Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Betriebsgröße in Abhängigkeit einer Temperatur einer Ansaugluft (50) und/oder einem Absolutdruck des Luftmassenstromsensors (7) und/oder einem Druckeinbruch für die Massenstrombestimmung und/oder einer Drehzahl des Turboladers (4) und/oder einer Motordrehzahl der Brennkraftmaschine (10) ermittelt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftmassenstromsensor ein druckbasierter Luftmassenstromsensor, insbesondere ein Pressure Based Air Flow Meter Sensor (PFM) (7) ist.
  8. Computerprogramm, welches dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
  9. Elektronisches Speichermedium mit einem Computerprogramm nach Anspruch 8.
  10. Vorrichtung, insbesondere Steuergerät (100), welches dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach Anspruch 1 bis 7 auszuführen.
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