DE102019106228A1 - Method and device for operating an internal combustion engine with a low-pressure exhaust gas recirculation system - Google Patents

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Wilhelm Blumendeller
Martin Hörner
Alfred Schwarz
Thomas Bleile
Rene Huck
Christian Winge Vigild
Thomas Alan Brewbaker
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors (2) mit einer Niederdruckabgasrückführung (8) basierend auf einer korrigierten Massenstromangabe (mf) eines Massenstroms im Bereich der Niederdruckabgasrückführung (8), mit folgenden Schritten:- Ermitteln (S1) einer ersten geschätzten Massenstromangabe (mf) gemäß einem ersten physikalischen Modell basierend auf mehreren toleranzbehafteten Eingangsgrößen;- Bestimmen (S2) einer Toleranzder ersten geschätzten Massenstromangabe (mf) gemäß dem ersten physikalischen Modell basierend auf den Toleranzen der mehreren toleranzbehafteten Eingangsgrößen;- Ermitteln (S3) einer zweiten geschätzten Massenstromangabe (mf) gemäß eines zweiten physikalischen Modells basierend auf mehreren toleranzbehafteten Eingangsgrößen, von denen mindestens eine zu den toleranzbehafteten Eingangsgrößen des ersten physikalischen Modells identisch ist;- Bestimmen (S4) einer Toleranz (σ) der zweiten geschätzten Massenstromangabe (mf) gemäß dem zweiten physikalischen Modell basierend auf der Toleranzen der mehreren toleranzbehafteten Eingangsgröße;- Bestimmen (S5) der korrigierten Massenstromangabe (mf) abhängig von der ersten und zweiten geschätzten Massenstromangabe (mf: mf) und den Toleranzen (σ) der ersten und zweiten geschätzten Massenstromangaben (mf, mf).The invention relates to a method for operating an internal combustion engine (2) with a low-pressure exhaust gas recirculation (8) based on a corrected mass flow specification (mf) of a mass flow in the area of the low-pressure exhaust gas recirculation (8), with the following steps: Determining (S1) a first estimated mass flow specification ( mf) according to a first physical model based on several input variables subject to tolerances; - determining (S2) a tolerance of the first estimated mass flow specification (mf) according to the first physical model based on the tolerances of the several input variables subject to tolerances; - determining (S3) a second estimated mass flow specification ( mf) according to a second physical model based on several input variables subject to tolerances, at least one of which is identical to the input variables subject to tolerances of the first physical model; - determining (S4) a tolerance (σ) of the second estimated mass flow rate (mf) according to the Wide physical model based on the tolerances of the several input variables subject to tolerances; - Determination (S5) of the corrected mass flow specification (mf) depending on the first and second estimated mass flow specification (mf: mf) and the tolerances (σ) of the first and second estimated mass flow specifications (mf , mf).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft Verbrennungsmotoren, insbesondere Verbrennungsmotoren mit einer Niederdruckabgasrückführung. Des Weiteren betrifft die Erfindung Verfahren zum Bestimmen von Massenströmen in dem Verbrennungsmotor.The invention relates to internal combustion engines, in particular internal combustion engines with low-pressure exhaust gas recirculation. The invention also relates to a method for determining mass flows in the internal combustion engine.

Technischer HintergrundTechnical background

Aufgeladene Verbrennungsmotoren weisen zur Optimierung von Schadstoffemissionen und/oder des Kraftstoffverbrauchs eine Hochdruckabgasrückführung (HD-Abgasrückführung) auf, durch die die Ansaugluft mit Inertgasen versehen werden kann. Zur weiteren Optimierung der Schadstoffemissionen und des Kraftstoffverbrauchs kann zusätzlich eine Niederdruckabgasrückführung (ND-Abgasrückführung) vorgesehen sein, durch die Verbrennungsabgas bereits vor der Ansaugung durch den Verdichter der Aufladeeinrichtung der Frischluft zugesetzt wird.Supercharged internal combustion engines have high pressure exhaust gas recirculation (HP exhaust gas recirculation) to optimize pollutant emissions and / or fuel consumption, through which the intake air can be provided with inert gases. To further optimize pollutant emissions and fuel consumption, low-pressure exhaust gas recirculation (LP exhaust gas recirculation) can also be provided, through which combustion exhaust gas is added to the fresh air before it is sucked in by the compressor of the charging device.

Der Betrieb des Verbrennungsmotors basiert auf einer genauen Einstellung des Verhältnisses zwischen Frischluft und rückgeführtem Verbrennungsabgas. Dazu werden die Massenströme entweder gemessen oder aus sonstigen gemessenen Zustandsgrößen modelliert. Eine herkömmliche Vorgehensweise zur Ermittlung eines Massenstroms durch die ND-Abgasrückführung verwendet die sogenannte Drosselgleichung. Jedoch sind in der Regel die gemessenen Massenströme und auch die sonstigen Eingangsgrößen toleranzbehaftet, so dass auch die dadurch bestimmten für die Steuerung des Verbrennungsmotors verwendeten modellierten Größen, wie beispielsweise die Abgasrückführungsrate (AGR-Rate) oder dergleichen, toleranzbehaftet sind.The operation of the internal combustion engine is based on a precise setting of the ratio between fresh air and recirculated combustion exhaust gas. For this purpose, the mass flows are either measured or modeled from other measured state variables. A conventional procedure for determining a mass flow through the LP exhaust gas recirculation uses the so-called throttle equation. However, as a rule, the measured mass flows and also the other input variables are subject to tolerances, so that the modeled variables used for controlling the internal combustion engine, such as the exhaust gas recirculation rate (EGR rate) or the like, are also subject to tolerances.

Aus der Druckschrift DE 10 2011 017 779 A1 ist ein Verfahren zur Bestimmung eines Niederdruckabgasrückführungsmassenstroms in einem Luftsystem einer Brennkraftmaschine mit Niederdruckabgasrückführung bekannt. Der Niederdruckabgasrückführungsmassenstrom wird auf der Basis eines vorläufigen Niederdruckabgasrückführungsmassenstroms ermittelt, die den Druck stromaufwärts und den Druck stromabwärts eines niederdruckseitigen Abgasrückführungsventils, die Temperatur stromaufwärts des niederdruckseitigen Abgasrückführungsventils und die Geometrie des niederdruckseitigen Abgasrückführungsventils berücksichtigt. In die Ermittlung des Niederdruckabgasrückführungsmassenstroms wird weiterhin wenigstens eine Massenbilanz-basierte Größe berücksichtigt.From the pamphlet DE 10 2011 017 779 A1 a method for determining a low pressure exhaust gas recirculation mass flow in an air system of an internal combustion engine with low pressure exhaust gas recirculation is known. The low-pressure exhaust gas recirculation mass flow is determined on the basis of a preliminary low-pressure exhaust gas recirculation mass flow, which takes into account the pressure upstream and the pressure downstream of a low-pressure exhaust gas recirculation valve, the temperature upstream of the low-pressure exhaust gas recirculation valve and the geometry of the low-pressure exhaust gas recirculation valve. At least one mass balance-based variable is also taken into account in the determination of the low-pressure exhaust gas recirculation mass flow.

Es ist bekannt, einen optimalen Abgasrückführungsmassenstrom (AGR-Massenstrom) zu bestimmen, der basierend auf einer gemessenen Konzentration nach der AGR-Mischstelle, den Konzentrationen der zufließenden Massenströme, dem zweiten zufließenden Massenstrom und den Eingangsgrößen einer Drosselgleichung zur Bestimmung des AGR-Massenstroms berechnen. Abhängig vom Betriebspunkt werden die teilweise redundanten Informationen ausgewertet, um einen optimalen AGR-Massenstrom zu erhalten.It is known to determine an optimal exhaust gas recirculation mass flow (EGR mass flow), which is calculated based on a measured concentration after the EGR mixing point, the concentrations of the inflowing mass flows, the second inflowing mass flow and the input variables of a throttle equation to determine the EGR mass flow. Depending on the operating point, the partially redundant information is evaluated in order to obtain an optimal EGR mass flow.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß sind ein Verfahren zum Betreiben eines Motorsystems basierend auf einer Massenstromangabe einer im Bereich einer Niederdruckabgasrückführung ND-Abgasrückführung gemäß Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung und ein Motorsystem gemäß den nebengeordneten Ansprüchen vorgesehen.According to the invention, a method for operating an engine system based on a mass flow specification of a low pressure exhaust gas recirculation LP exhaust gas recirculation according to claim 1 and a device and an engine system according to the independent claims are provided.

Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further refinements are given in the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors mit einer Niederdruckabgasrückführung basierend auf einer korrigierten Massenstromangabe eines Massenstroms im Bereich der Niederdruckabgasrückführung vorgesehen, mit folgenden Schritten:

  • - Ermitteln einer ersten geschätzten Massenstromangabe gemäß einem ersten physikalischen Modell basierend auf mehreren toleranzbehafteten Eingangsgrößen;
  • - Bestimmen einer Toleranz der ersten geschätzten Massenstromangabe gemäß des ersten physikalischen Modells basierend auf den Toleranzen der mehreren toleranzbehafteten Eingangsgrößen;
  • - Ermitteln einer zweiten geschätzten Massenstromangabe gemäß eines zweiten physikalischen Modells basierend auf mehreren toleranzbehafteten Eingangsgrößen, von denen mindestens eine zu den toleranzbehafteten Eingangsgrößen des ersten physikalischen Modells identisch ist;
  • - Bestimmen einer Toleranz der zweiten geschätzten Massenstromangabe gemäß dem zweiten physikalischen Modell basierend auf der Toleranzen der mehreren toleranzbehafteten Eingangsgröße;
  • - Bestimmen der korrigierten Massenstromangabe abhängig von der ersten und zweiten geschätzten Massenstromangabe und den Toleranzen der ersten und zweiten geschätzten Massenstromangaben.
According to a first aspect, a method for operating an internal combustion engine with a low-pressure exhaust gas recirculation based on a corrected mass flow specification of a mass flow in the area of the low-pressure exhaust gas recirculation is provided, with the following steps:
  • - Determination of a first estimated mass flow rate according to a first physical model based on a plurality of tolerance-affected input variables;
  • - Determination of a tolerance of the first estimated mass flow specification according to the first physical model based on the tolerances of the plurality of input variables subject to tolerances;
  • - Determination of a second estimated mass flow rate according to a second physical model based on a plurality of input variables with tolerances, of which at least one is identical to the input variables with tolerances of the first physical model;
  • - Determining a tolerance of the second estimated mass flow rate according to the second physical model based on the tolerances of the plurality of input variable with tolerances;
  • - Determination of the corrected mass flow information as a function of the first and second estimated mass flow information and the tolerances of the first and second estimated mass flow information.

Ziel des obigen Verfahrens ist es, zunächst eine korrigierte Massenstromangabe im Bereich einer ND-Abgasrückführung eines Verbrennungsmotors zu ermitteln. Diese Massenstromangabe kann einen Frischluftmassenstrom, einen ND-AGR-Massenstrom und/oder einen Abgasmassenstrom stromabwärts der ND-Abgasrückführung angeben. Die korrigierte Massenstromangabe wird aus geschätzten Massenstromangaben dabei anhand von redundanten Größen des Gasführungssystems bestimmt. Die Toleranzen der Eingangsgrößen werden dafür definiert, so dass sich die Toleranzen der mithilfe zweier unabhängiger Verfahren bestimmten geschätzten Massenstromangaben entsprechend zugehörigen Toleranzen bestimmen lassen. Abhängig von den diesbezüglich bestimmten Toleranzen kann die korrigierte Massenstromangabe aus den beiden unabhängig voneinander bestimmten Massenstromangaben ermittelt werden.The aim of the above method is to first determine a corrected mass flow information in the area of LP exhaust gas recirculation of an internal combustion engine. This mass flow specification can specify a fresh air mass flow, an LP EGR mass flow and / or an exhaust gas mass flow downstream of the LP exhaust gas recirculation. The corrected mass flow information is determined from estimated mass flow information on the basis of redundant variables of the gas routing system. The tolerances of the input variables are defined so that the tolerances of the estimated mass flow data determined using two independent methods can be determined in accordance with the associated tolerances. Depending on the tolerances determined in this regard, the corrected mass flow data can be determined from the two mass flow data determined independently of one another.

Durch die physikalische und dadurch genauere Modellierung der korrigierten Massenstromangabe basierend auf toleranzbehafteten Eingangsgrößen ergeben sich geringere Schadstoffemissionen und geringerer Kraftstoffverbrauch des Motorsystems.The physical and therefore more precise modeling of the corrected mass flow information based on input variables subject to tolerances results in lower pollutant emissions and lower fuel consumption of the engine system.

Weiterhin kann das erste physikalische Modell einem Drosselmodell und/oder das zweite physikalische Modell einer Massenstrombilanz entsprechen.Furthermore, the first physical model can correspond to a throttle model and / or the second physical model can correspond to a mass flow balance.

Es kann vorgesehen sein, dass die Toleranzen der ersten und/oder zweiten geschätzten Massenstromangabe abhängig von einer Linearisierung des ersten bzw. des zweiten physikalischen Modells bezüglich jeder der entsprechenden toleranzbehaftenen Eingangsgrößen ermittelt werden.Provision can be made for the tolerances of the first and / or second estimated mass flow information to be determined as a function of a linearization of the first or second physical model with respect to each of the corresponding input variables with tolerances.

Weiterhin kann die korrigierte Massenstromangabe einem Niederdruck-AGR-Massenstrom entsprechen.Furthermore, the corrected mass flow specification can correspond to a low-pressure EGR mass flow.

Insbesondere kann eine weitere korrigierte Massenstromangabe für einen weiteren Massenstrom, insbesondere einen korrigierten Frischluftmassenstrom, bestimmt werden, durch folgende Schritte:

  • - Messen eines weiteren Massenstroms, um eine weitere Massenstromangabe zu erhalten,
  • - Ermitteln eines ersten geschätzten Massenstromverhältnisses basierend auf der ersten geschätzten Massenstromangabe und der weiteren Massenstromangabe;
  • - Bestimmen einer Toleranz des ersten geschätzten Massenstromverhältnisses abhängig von der Toleranz der ersten geschätzten Massenstromangabe und der Toleranz der gemessenen weiteren Massenstromangabe;
  • - Ermitteln eines zweiten geschätzten Massenstromverhältnisses basierend auf der zweiten geschätzten Massenstromangabe und der weiteren Massenstromangabe;
  • - Bestimmen einer Toleranz des zweiten geschätzten Massenstromverhältnisses abhängig von der Toleranz der zweiten geschätzten Massenstromangabe und der Toleranz der gemessenen weiteren Massenstromangabe;
  • - Bestimmen der weiteren korrigierten Massenstromangabe abhängig von den ersten und zweiten geschätzten Massenstromverhältnissen, der korrigierten Massenstromangabe und den Toleranzen des ersten und des zweiten geschätzten Massenstromverhältnisses.
In particular, a further corrected mass flow specification for a further mass flow, in particular a corrected fresh air mass flow, can be determined by the following steps:
  • - Measuring a further mass flow in order to obtain a further mass flow information,
  • - Determining a first estimated mass flow ratio based on the first estimated mass flow specification and the further mass flow specification;
  • - Determining a tolerance of the first estimated mass flow ratio as a function of the tolerance of the first estimated mass flow indication and the tolerance of the measured further mass flow indication;
  • Determining a second estimated mass flow ratio based on the second estimated mass flow specification and the further mass flow specification;
  • - Determining a tolerance of the second estimated mass flow ratio as a function of the tolerance of the second estimated mass flow indication and the tolerance of the measured further mass flow indication;
  • - Determination of the further corrected mass flow rate as a function of the first and second estimated mass flow ratios, the corrected mass flow rate and the tolerances of the first and the second estimated mass flow ratio.

Weiterhin kann abhängig von der korrigierten Massenstromangabe und/oder der weiteren korrigierten Massenstromangabe auf korrigierte Werte der toleranzbehafteten Eingangsgrößen zurückgerechnet werden, so dass die korrigierten Werte der toleranzbehafteten Eingangsgrößen sowie die korrigierte Massenstromangabe und/oder die weitere korrigierte Massenstromangabe dem ersten bzw. zweiten physikalischen Modell genügen. Somit kann in einem weiteren Schritt die korrigierte Massenstromangabe basierend auf den zugrundeliegenden funktionalen Abhängigkeiten in konkrete Werte der Eingangsgrößen zurückgerechnet werden, um die Gültigkeit der Berechnungsfunktion auch für die korrigierte Massenstromangabe weiterhin zu gewährleisten.Furthermore, depending on the corrected mass flow information and / or the further corrected mass flow information, the corrected values of the input variables subject to tolerance can be calculated back so that the corrected values of the input variables subject to tolerances as well as the corrected mass flow information and / or the further corrected mass flow information satisfy the first or second physical model . Thus, in a further step, the corrected mass flow information can be calculated back into concrete values of the input variables based on the underlying functional dependencies in order to continue to ensure the validity of the calculation function for the corrected mass flow information.

Insbesondere können die angepassten Werte der Eingangsgrößen entsprechend dem Unterschied ihrer Toleranzen zueinander und ihren Sensitivitäten bezüglich der Massenstromangabe bzw. der weiteren Massenstromangabe ermittelt werden. In particular, the adapted values of the input variables can be determined according to the difference in their tolerances from one another and their sensitivities with regard to the mass flow specification or the further mass flow specification.

Weiterhin können die angepassten Werte der Eingangsgrößen sukzessive so angepasst werden, dass sich eine gemäß dem ersten und/oder zweiten physikalischen Modell bestimmte Massenstromangabe der korrigierten Massenstromangabe nähert.Furthermore, the adapted values of the input variables can be adapted successively in such a way that a mass flow specification determined according to the first and / or second physical model approaches the corrected mass flow specification.

Es kann vorgesehen sein, dass für jede der toleranzbehafteten Eingangsgrößen ein Stützpunkt ermittelt wird, auf den die betreffende Eingangsgröße bei Konstanthaltung der übrigen toleranzbehaftete Eingangsgrößen korrigiert werden muss, um die korrigierte Massenstromangabe bzw. die weitere korrigierte Massenstromangabe gemäß dem ersten bzw. zweiten physikalischen Modell zu erhalten, wobei die so ermittelten Stützpunkte eine Hyperebene definieren, wobei abhängig von den Toleranzen der toleranzbehafteten Eingangsgrößen ein Hilfspunkt auf dieser Hyperebene abhängig von den Stützpunkten und der diesen zugeordneten Toleranzen bestimmt wird, wobei die angepassten Eingangsgrößen durch den Schnittpunkt einer Geraden durch einen durch die ursprünglichen Werte der toleranzbehaftetem Eingangsgrößen definierten Punkt und dem Hilfspunkt mit einer durch die Modellgleichung und der korrigierten Massenstromangabe bestimmten Mannigfaltigkeit ermittelt werden.Provision can be made for a base point to be determined for each of the input variables subject to tolerances, to which the relevant input variable must be corrected while the other input variables subject to tolerances are kept constant in order to assign the corrected mass flow information or the further corrected mass flow information according to the first or second physical model The interpolation points determined in this way define a hyperplane, with an auxiliary point on this hyperplane being determined as a function of the interpolation points and the tolerances assigned to them, depending on the tolerances of the input variables subject to tolerances, the adjusted input variables being defined by the intersection of a straight line through one through the original Values of the tolerance-afflicted input variables defined point and the auxiliary point with a manifold determined by the model equation and the corrected mass flow information.

FigurenlisteFigure list

Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Motorsystems mit einem Verbrennungsmotor mit einer ND-Abgasrückführung;
  • 2 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Beziehung der einzelnen Zustandsgrößen der ND-Abgasrückführung;
  • 3 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betreiben des Motorsystems der 1; und
  • 4 ein Verfahren zur Ermittlung von angepassten Eingangsgrößen basierend auf der korrigierten Massenstromangabe.
Embodiments are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • 1 a schematic representation of an engine system with an internal combustion engine with LP exhaust gas recirculation;
  • 2 a schematic representation to illustrate the relationship of the individual state variables of the LP exhaust gas recirculation;
  • 3 a flow chart illustrating a method for operating the engine system of FIG 1 ; and
  • 4th a method for determining adapted input variables based on the corrected mass flow rate.

Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Motorsystems 1 mit einem Verbrennungsmotor 2, der eine Anzahl (im vorgegebenen Ausführungsbeispiel vier) von Zylindern 3 aufweist. Der Verbrennungsmotor 2 entspricht beispielsweise einem Hubkolbenmotor, insbesondere einem Otto-Motor oder einem Dieselmotor, und wird durch gesteuerte Zuführung von Luft und Kraftstoff in die Zylinder 3 betrieben. 1 shows a schematic representation of an engine system 1 with an internal combustion engine 2 , of a number (in the given embodiment four) of cylinders 3 having. The internal combustion engine 2 corresponds for example to a reciprocating piston engine, in particular an Otto engine or a diesel engine, and is controlled by the controlled supply of air and fuel into the cylinders 3 operated.

Die Zufuhr von Frischluft in die Zylinder 3 des Verbrennungsmotors 2 erfolgt über ein Luftzuführungssystem 4. Verbrennungsabgase werden über ein Abgassystem 5 aus dem Verbrennungsmotor 2 abgeführt.The supply of fresh air into the cylinders 3 of the internal combustion engine 2 takes place via an air supply system 4th . Combustion exhaust gases are via an exhaust system 5 from the internal combustion engine 2 discharged.

Es ist eine abgasgetriebene Aufladeeinrichtung 6 vorgesehen, die eine Abgasturbine 61 aufweist, durch die das Verbrennungsabgas geführt wird. Die Abgasturbine 61 ist mechanisch insbesondere über eine Welle 63 mit einem Verdichter 62 gekoppelt, so dass in der Abgasturbine 61 in rotatorische Bewegungsenergie umgesetzte Abgasenthalpie zum Antreiben des Verdichters 62 genutzt wird, um über eine Eingangsseite des Verdichters 62 Gasgemisch anzusaugen. Die Umgebungsluft wird verdichtet und unter einem erhöhten Ladedruck in einem Ladedruckabschnitt 43 des Luftzuführungssystems 4 bereitgestellt. Der Anteil der in mechanische Energie umgesetzten Abgasenthalpie kann durch einen an der Abgasturbine 61 angeordneten Ladersteller 64 (z. B. VTG-Steller (VTG: Variable Turbinengeometrie), Wastegate-Ventil oder dergleichen) gesteuert werden.It is an exhaust-gas powered charger 6th provided that an exhaust turbine 61 has through which the combustion exhaust gas is passed. The exhaust turbine 61 is mechanical in particular via a shaft 63 with a compressor 62 coupled so that in the exhaust turbine 61 Exhaust gas enthalpy converted into rotational kinetic energy to drive the compressor 62 is used to have an inlet side of the compressor 62 Suck in gas mixture. The ambient air is compressed and under an increased boost pressure in a boost pressure section 43 of the air supply system 4th provided. The proportion of the exhaust gas enthalpy converted into mechanical energy can be determined by an on the exhaust gas turbine 61 arranged loader 64 (e.g. VTG actuator (VTG: variable turbine geometry), wastegate valve or the like) are controlled.

In dem Luftzuführungssystem 4 kann eine Drosselklappe 41 angeordnet sein, die einen stromabwärtigen Saugrohrabschnitt 47 von dem stromaufwärtigen Ladedruckabschnitt 43 trennt. Stromaufwärts der Drosselklappe 41 kann ein Ladeluftkühler 42 zur Kühlung der Ladeluft angeordnet sein.In the air supply system 4th can be a throttle 41 be arranged having a downstream suction pipe section 47 from the upstream boost section 43 separates. Upstream of the throttle 41 can an intercooler 42 be arranged to cool the charge air.

Das Motorsystem 1 kann weiterhin in an sich bekannter Weise eine Hochdruck-Abgasrückführungsleitung 7 mit einem HD (Hochdruck)-Abgasrückführungskühler 71 und einem HD (Hochdruck)-Abgasrückführventil 72 aufweisen, um einen Teil des Verbrennungsabgases aus dem Abgassystem 5 in das Luftzuführungssystem 4, insbesondere in den Saugrohrabschnitt 47 zu führen. Dies ermöglicht es, durch Zuführung von inertem Verbrennungsabgas die Menge an Frischluft für einen Verbrennungsvorgang in den Zylindern 3 zu reduzieren, um so die Bildung von Stickoxiden zu verringern.The engine system 1 can also be a high pressure exhaust gas recirculation line in a manner known per se 7th with a HP (high pressure) exhaust gas recirculation cooler 71 and a high pressure exhaust gas recirculation valve 72 have to take part of the combustion exhaust gas from the exhaust system 5 in the Air supply system 4th , especially in the suction pipe section 47 respectively. This enables the amount of fresh air for a combustion process in the cylinders by supplying inert combustion exhaust gas 3 to reduce the formation of nitrogen oxides.

Im Luftzuführungssystem 4 kann weiterhin eingangsseitig des Verdichters 62 ein Luftmassensensor 44 vorgesehen sein.In the air supply system 4th can still be on the inlet side of the compressor 62 an air mass sensor 44 be provided.

Weiterhin kann ein Ladedrucksensor 45 vorgesehen sein, der ausgangsseitig des Verdichters 62 angeordnet ist, um in einem Ladedruckabschnitt des Luftzuführungssystems 4 einen Ladedruck (Verdichterausgangsdruck), d. h. einen Druck des sich in dem Ladedruckabschnitt 43 befindlichen Gases zu bestimmen. Alternativ kann in Verbindung mit einem Modell eines Druckabfalls über einem Ladeluftkühler 42, der sich stromabwärts an den Verdichter 62 anschließt, und ggfs mit einem Modell einer Drosselklappe 41 auch basierend auf einem mithilfe eines Saugrohrdrucksensors 50, der einen Gasdruck in einem Saugrohrabschnitt 47 des Luftzuführungssystems misst, ein Ladedruck modelliert werden.Furthermore, a boost pressure sensor 45 be provided on the output side of the compressor 62 is arranged to be in a boost pressure section of the air supply system 4th a boost pressure (compressor outlet pressure), ie a pressure which is in the boost pressure section 43 to determine the gas present. Alternatively, it can be used in conjunction with a model of a pressure drop across an intercooler 42 that is downstream to the compressor 62 connects, and possibly with a model of a throttle valve 41 also based on one using an intake manifold pressure sensor 50 showing a gas pressure in a suction pipe section 47 of the air supply system measures, a boost pressure can be modeled.

Weiterhin kann das Motorsystem 1 in an sich bekannter Weise eine ND-Abgasrückführung mit einer ND-Abgasrückführungsleitung 8, mit einem ND (Niederdruck)-Abgasrückführungskühler 81 und mit einem ND (Niederdruck)-Abgasrückführventil 82 aufweisen, um einen Teil des Verbrennungsabgases aus einem stromabwärts der Abgasturbine 61 angeordneten Teil des Abgassystems 5 in einen stromaufwärts des Verdichters 62 angeordneten Teil des Luftzuführungssystems 4 zu führen. Dies ermöglicht es, durch Zuführung von inertem Verbrennungsabgas die Menge an Frischluft für einen Verbrennungsvorgang in den Zylindern 3 zu reduzieren, um so die Bildung von Stickoxiden zu verringern.Furthermore, the engine system 1 in a manner known per se, an LP exhaust gas recirculation with a LP exhaust gas recirculation line 8th , with an LP (low pressure) exhaust gas recirculation cooler 81 and with an LP (low pressure) exhaust gas recirculation valve 82 comprise to a portion of the combustion exhaust gas from a downstream of the exhaust gas turbine 61 arranged part of the exhaust system 5 in one upstream of the compressor 62 arranged part of the air supply system 4th respectively. This enables the amount of fresh air for a combustion process in the cylinders by supplying inert combustion exhaust gas 3 to reduce the formation of nitrogen oxides.

Zudem kann ein Drehzahlsensor 65 vorgesehen sein, um eine Laderdrehzahl zu erfassen. Der Drehzahlsensor 65 kann an der Welle 63, an der Turbine 61 oder an dem Verdichter 62 angeordnet sein und ermittelt basierend auf an sich bekannten Detektionsverfahren eine Drehzahl des Verdichters 62.In addition, a speed sensor 65 be provided in order to detect a supercharger speed. The speed sensor 65 can on the shaft 63 , on the turbine 61 or on the compressor 62 be arranged and determines a speed of the compressor based on known detection methods 62 .

Weiterhin kann ein Drucksensor vorgesehen sein, der einen eingangsseitigen Druck an dem Verdichter 62 (Verdichtereingangsdruck p11 ) misst. Alternativ kann ein Umgebungsdrucksensor 48 vorgesehen sein, um einen Umgebungsdruck zu messen. Bei Vorsehen eines Luftfilters 9 kann mithilfe des Umgebungsdrucksensors 48 und einem Modell des Druckabfalls über dem Luftfilter 9 der Druck unmittelbar eingangsseitig des Verdichters 62 als der Verdichtereingangsdruck p11 bestimmt werden.Furthermore, a pressure sensor can be provided which measures an input-side pressure on the compressor 62 (Compressor inlet pressure p 11 ) measures. Alternatively, an ambient pressure sensor 48 be provided in order to measure an ambient pressure. With the provision of an air filter 9 can using the ambient pressure sensor 48 and a model of the pressure drop across the air filter 9 the pressure directly on the inlet side of the compressor 62 than the compressor inlet pressure p 11 to be determined.

Weiterhin kann ein Ansaugtemperatursensor 49 vorgesehen sein, um eine Umgebungstemperatur zu messen, so dass eine Verdichtereingangstemperatur TAir bekannt ist. Bei Verwendung einer ND-Abgasrückführung 8 kann die Verdichtereingangstemperatur TAir eingangsseitig des Verdichters 62 mithilfe eines Modells abhängig von einer gemessenen oder modellierten Temperatur ausgangsseitig des ND-Abgasrückführungskühlers 81 in Verbindung mit einer ND-Abgasrückführungsrate bestimmt werden.Furthermore, an intake temperature sensor 49 be provided to measure an ambient temperature, so that a compressor inlet temperature T Air is known. When using LP exhaust gas recirculation 8th can be the compressor inlet temperature T Air on the inlet side of the compressor 62 using a model depending on a measured or modeled temperature on the outlet side of the LP exhaust gas recirculation cooler 81 can be determined in connection with an LP exhaust gas recirculation rate.

Das Motorsystem 1 wird mithilfe eines Motorsteuergeräts 10 betrieben, das durch Steuerung von verschiedenen Aktuatoren, wie beispielsweise des Laderstellers 64, der Drosselklappe 41, der AGR-Ventile 72 und 82, und der Einspritzventile zur Vorgabe einer Kraftstoffeinspritzmenge den Betrieb des Verbrennungsmotors 2 bestimmt. Die Ansteuerung der Aktuatoren kann basierend auf einer Soll-Lastvorgabe, die beispielsweise aus einem Fahrerwunschmoment bzw. einer Stellung eines Fahrpedals abgeleitet werden kann, und basierend auf einer oder mehreren Sensorgrößen erfolgen, die beispielsweise einen durch den Ladedrucksensor 45 gemessenen Ladedruck, einer durch den Ladelufttemperatursensor 46 gemessenen Ladelufttemperatur, einer durch einen Abgastemperatursensor 51 gemessenen Abgastemperatur, einem Frischluftmassenstrom (z. B. gemessen durch einen Massenstromsensor 44 (HFM-Sensor)), einer durch einen Drehzahlsensor 22 gemessenen Motordrehzahl und dergleichen.The engine system 1 is made using an engine control unit 10 operated by controlling various actuators, such as the charge generator 64 , the throttle valve 41 , the EGR valves 72 and 82 , and the injection valves for specifying a fuel injection quantity the operation of the internal combustion engine 2 certainly. The actuators can be controlled based on a setpoint load specification, which can be derived, for example, from a torque desired by the driver or a position of an accelerator pedal, and based on one or more sensor variables, which are for example provided by the boost pressure sensor 45 measured boost pressure, one by the charge air temperature sensor 46 measured charge air temperature, one by an exhaust gas temperature sensor 51 measured exhaust gas temperature, a fresh air mass flow (e.g. measured by a mass flow sensor 44 (HFM sensor)), one by a speed sensor 22nd measured engine speed and the like.

Das Motorsteuergerät 10 übernimmt neben der direkten Ansteuerung des Verbrennungsmotors 2 auch die Einstellung eines Ladedrucks auf einen Soll-Ladedruck mithilfe einer Ladedruckregelung. Die Ladedruckregelung steuert abhängig von bereitgestellten Abgasenthalpien und dem gewünschten vorgegebenen Soll-Ladedruck die Einstellung des Laderstellers 64, so dass ein Ist-Ladedruck in einem Ladedruckabschnitt 43 vor der Drosselklappe 41 möglichst genau dem vorgegebenen Soll-Ladedruck folgt.The engine control unit 10 takes over the direct control of the combustion engine 2 also the setting of a boost pressure to a target boost pressure with the help of a boost pressure control. The charge pressure regulation controls the setting of the charge generator as a function of the exhaust gas enthalpies provided and the desired, predetermined target charge pressure 64 so that an actual boost pressure in a boost pressure section 43 in front of the throttle 41 follows the specified target boost pressure as closely as possible.

Stromabwärts der Abgasturbine 61 der Aufladeeinrichtung 6 durchläuft das Verbrennungsabgas eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 9, die beispielsweise einen Oxidationskatalysator, einen NOx-Speicherkatalysator und/oder einen Dieselpartikelfilter umfassen kann. Stromabwärts hiervon befindet sich einer ND-Abgasrückführungs-Abzweigungsstelle 83 zur ND-Abgasrückführung. Stromabwärts der ND-Abgasrückführungs-Abzweigungsstelle 83 kann eine Abgasklappe 52 und ein Schalldämpfer 53 angeordnet sein.Downstream of the exhaust turbine 61 the charger 6th the combustion exhaust gas passes through an exhaust gas aftertreatment device 9 , which can include, for example, an oxidation catalytic converter, a NOx storage catalytic converter and / or a diesel particle filter. Downstream of this is an LP Exhaust gas recirculation branch point 83 for LP exhaust gas recirculation. Downstream of the LP exhaust gas recirculation junction 83 can be an exhaust flap 52 and a muffler 53 be arranged.

Zum Betreiben des Motorsystems 1 durch das Motorsteuergerät 10 müssen Massenstromangaben für Massenströme im Bereich der ND-Abgasrückführung bestimmt werden, wie beispielsweise der ND-AGR-Massenstrom. Dieser kann in dem Motorsteuergerät 10 beispielsweise für eine modellbasierte Konzentrationsregelung verwendet werden. Da sowohl die Eingangsgrößen, die für die modellbasierte Ermittlung der Massenstromangaben verwendet werden, als auch die Massenstromsensoren, wie beispielsweise der HFM-Luftmassenmesser, toleranzbehaftet sind, kann es bei Verwendung der ND-AGR-Massenstromangaben, d. h. der Massenströme im Bereich der ND-Abgasrückführung, zur Abweichung vom Realwert kommen, so dass die darauf basierenden Funktionen des Motorsteuergeräts 10 nur fehlerbehaftet ausgeführt werden können.To operate the engine system 1 by the engine control unit 10 Mass flow information must be determined for mass flows in the area of the LP exhaust gas recirculation, such as the LP EGR mass flow. This can be done in the engine control unit 10 can be used, for example, for a model-based concentration control. Since both the input variables that are used for the model-based determination of the mass flow data and the mass flow sensors, such as the HFM air mass meter, are subject to tolerances, when using the LP EGR mass flow data, i.e. the mass flows in the area of the LP exhaust gas recirculation , come to a deviation from the real value, so that the functions of the engine control unit based on it 10 can only be executed with errors.

Es ist daher wünschenswert, eine korrigierte Massenstromangabe für einen Massenstrom im Bereich der ND-Abgasrückführung bereitzustellen.It is therefore desirable to provide a corrected mass flow information for a mass flow in the area of the LP exhaust gas recirculation.

Im Folgenden wird eine Ermittlung einer Massenstromangabe, die einem korrigierten ND-AGR-Massenstrom (ND-AGR-Massenstrom) entspricht, als Anwendung des nachfolgenden Verfahrens beschrieben.In the following, a determination of a mass flow specification that corresponds to a corrected LP-EGR mass flow (LP-EGR mass flow) is described as an application of the following method.

Zur Veranschaulichung der Beziehung der einzelnen Zustandsgrößen ist in 2 die Beziehung der Luftsystemgrößen der ND-Abgasrückführung schematisch dargestellt. Als Konzentrationsgröße rO2 werden Sauerstoffkonzentrationen der geführten Gase verwendet. Für die einzelnen Gasführungsstrecken werden jeweils eine oder mehrere Funktionen f verwendet, welche den Zusammenhang zwischen den Massenstromangaben mf, den Drücken p, den Querschnittsflächen area von Drosseln bzw. Ventilen und einer Temperatur T als Ein- bzw. Ausgangsgrößen beschreiben. Dazu werden die Strecke der ND-Abgasrückführung (durch die ND-AGR-Leitung 8 durch die Funktion f1, die Strecke der Frischluft von der Umgebung bis zur Mischstelle 84 mit der ND-Abgasrückführung als f11 und der Strecke von der ND-Abgasrückführungs-Abzweigungsstelle 83 des Abgassystems 5 bis hinter den Schalldämpfer als f50 bezeichnet.To illustrate the relationship between the individual state variables, in 2 the relationship of the air system variables of the LP exhaust gas recirculation is shown schematically. Oxygen concentrations of the gases carried are used as the concentration variable r O2 . One or more functions f, which describe the relationship between the mass flow data mf, the pressures p, the cross-sectional areas area of throttles or valves and a temperature T as input or output variables, are used for the individual gas ducts. For this purpose, the route of the LP exhaust gas recirculation (through the LP EGR line 8th by the function f 1 , the distance of the fresh air from the environment to the mixing point 84 with the LP exhaust gas recirculation as f 11 and the route from the LP exhaust gas recirculation junction 83 the exhaust system 5 referred to as f 50 until behind the silencer.

Die Funktionen f1, f11 und f50 weisen jeweils die Form einer Drosselgleichung dar, die hierin als vertrauenswürdig angenommen wird. Lediglich die Ein- und Ausgangsgrößen dieser Funktionen f1, f11 und f50 können toleranzbehaftet sein.The functions f 1 , f 11 and f 50 each take the form of a throttle equation that is assumed to be trustworthy herein. Only the input and output variables of these functions f 1 , f 11 and f 50 can be subject to tolerances.

In 3 wird anhand eines Flussdiagramms ein Verfahren zum Ermitteln einer korrigierten Massenstromangabe für die ND-Abgasrückführung beschrieben.In 3 a method for determining a corrected mass flow specification for the LP exhaust gas recirculation is described using a flow chart.

In Schritt S1 wird mit den obigen Funktionen f1, f11 und f50 eine erste Massenstromangabe mfEgrLoP Thr (erster ND-AGR-Massenstrom) bestimmt, wie folgt: m f E g r L o P T h r = f 1 ( f 11 ( m f A f s , p 0 , T A i r , a r e a F r s h A i r ) , f 50 ( m f s i l , p 0, T E x h , a r e a E x h ) , T E x h , a r e a E g r L o P )

Figure DE102019106228A1_0003
wobei die Eingangsgrößen mfAfs dem Massenstrom durch die Frischluftstrecke, p0 dem Umgebungsdruck, TAir der Umgebungslufttemperatur, areaFrshAir einem Öffnungsquerschnitt, der die Drosselwirkung auf den durch den Luftfilter 9 gedrosselten Frischluftmassenstrom angibt, mfSil einem Abgasmassenstrom über dem Schalldämpfer 53, TExh einer Abgastemperatur, areaExh einem Öffnungsquerschnitt, der die Drosselwirkung auf den durch den Schalldämpfer 53 und die Abgasklappe 52 gedrosselten Abgasmassenstrom angibt, und areaEgrLoP einem Öffnungsquerschnitt, der die Drosselwirkung auf den durch den ND-AGR-Kühler 81 und den ND-AGR-Ventil 82 gedrosselten ND-AGR-Massenstrom angibt, entsprechen. Die zu berechnende Größe entspricht hier mfEgrLoP Thr aber kann auch eine andere der in obiger Formel verwendeten Größen nach entsprechender Umformung als zu berechnende Größe angenommen werden, wobei die übrigen Größen die Eingangsgrößen darstellen.In step S1 With the above functions f 1 , f 11 and f 50, a first mass flow specification mf EgrLoP Thr (first LP EGR mass flow) is determined as follows: m f E. G r L. O P T H r = f 1 ( f 11 ( m f A. f s , p 0 , T A. i r , a r e a F. r s H A. i r ) , f 50 ( m f s i l , p 0, T E. x H , a r e a E. x H ) , T E. x H , a r e a E. G r L. O P )
Figure DE102019106228A1_0003
where the input quantities mf Afs the mass flow through the fresh air section, p 0 the ambient pressure, T Air the ambient air temperature, area FrshAir an opening cross-section, which the throttling effect on the through the air filter 9 throttled fresh air mass flow, mf Sil an exhaust gas mass flow above the silencer 53 , T Exh an exhaust gas temperature, area Exh an opening cross-section, which is the throttling effect on the through the silencer 53 and the exhaust flap 52 indicates the throttled exhaust gas mass flow, and area EgrLoP an opening cross-section, which the throttling effect on the through the LP-EGR cooler 81 and the LP EGR valve 82 indicating throttled LP-EGR mass flow. The size to be calculated here corresponds to mf EgrLoP Thr however, another of the quantities used in the above formula can also be assumed as the quantity to be calculated after corresponding transformation, with the remaining quantities representing the input quantities.

Basierend auf den vorgegebenen Toleranzen der obigen Eingangsgrößen kann in Schritt S2 entsprechend eine resultierende Toleranz σ m f E g r L o P T h r

Figure DE102019106228A1_0004
der resultierenden ersten Massenstromangabe mfEgrLoP Thr bestimmt werden. Die Toleranz wird hierin als Standardabweichung σ angegeben. Dafür werden die entsprechenden Gleichungen linearisiert und die einzelnen Terme quadratisch addiert und mit der entsprechenden Standardabweichung multipliziert. Aus der Summe wird die Wurzel gezogen: σ m f E g r L o P T h r = ( d f d x 1 ) 2 σ x 1 2 + + ( d f d x n ) 2 σ x n 2
Figure DE102019106228A1_0005
wobei x1...xn den obigen toleranzbehafteten Eingangsgrößen entspricht.Based on the specified tolerances of the above input variables, step S2 correspondingly a resulting tolerance σ m f E. G r L. O P T H r
Figure DE102019106228A1_0004
the resulting first mass flow rate mf EgrLoP Thr to be determined. The tolerance is given herein as the standard deviation σ. To do this, the corresponding equations are linearized and the individual terms are added squarely and multiplied by the corresponding standard deviation. The root is taken from the sum: σ m f E. G r L. O P T H r = ( d f d x 1 ) 2 σ x 1 2 + + ( d f d x n ) 2 σ x n 2
Figure DE102019106228A1_0005
where x 1 ... x n corresponds to the above tolerance-affected input variables.

Allgemein gilt: σ m f E g r L o P T h r = f 1 σ = ( f 11 σ ( σ m f A f s , σ P 0 , σ T a i r , σ a r e a F r s h A i r ) , f 50 σ ( σ m f s i l , σ P 0 , σ T E x h , σ a r e a E x h ) , σ T E x h , σ a r e a E g r L o P )

Figure DE102019106228A1_0006
wobei σindex der Toleranz der mit index angegebenen Eingangsgröße entspricht.In general: σ m f E. G r L. O P T H r = f 1 σ = ( f 11 σ ( σ m f A. f s , σ P 0 , σ T a i r , σ a r e a F. r s H A. i r ) , f 50 σ ( σ m f s i l , σ P 0 , σ T E. x H , σ a r e a E. x H ) , σ T E. x H , σ a r e a E. G r L. O P )
Figure DE102019106228A1_0006
where σ index corresponds to the tolerance of the input variable specified with index.

Gemäß einem Schritt S3 lässt sich anhand einer Massenstrombilanz eine zweite Massenstromangabe mfEgrLoP MBal mit der Funktion g ermitteln: m f E g r L o P M B a l = m f A f s r O 2, E n v r O 2, M i x r O 2, M i x r O 2, E x h = g ( m f A f s , r O 2, E n v , r O 2, M i x , r O 2, E x h )

Figure DE102019106228A1_0007
wobei mfAfs dem Frischluftmassenstrom, rO2,Env , der Sauerstoffkonzentration in der Frischluft, rO2,Mix der Sauerstoffkonzentration nach der ND-AGR-Mischstelle 84, rO2,Exh der Sauerstoffkonzentration im Verbrennungsabgas entsprechen. Die zu berechnende Größe entspricht hier mfEgrLoP MBal aber kann auch eine andere der in obiger Formel verwendeten Größen nach entsprechender Umformung als zu berechnende Größe angenommen werden, wobei die übrigen Größen die Eingangsgrößen darstellen.According to one step S3 a second mass flow specification mf EgrLoP MBal determine with the function g: m f E. G r L. O P M. B. a l = m f A. f s r O 2, E. n v - r O 2, M. i x r O 2, M. i x - r O 2, E. x H = G ( m f A. f s , r O 2, E. n v , r O 2, M. i x , r O 2, E. x H )
Figure DE102019106228A1_0007
in which mf Afs the fresh air mass flow, r O2, env , the oxygen concentration in the fresh air, r O2, mix the oxygen concentration after the LP-EGR mixing point 84 , r O2, Exh correspond to the oxygen concentration in the combustion exhaust gas. The size to be calculated here corresponds to mf EgrLoP MBal however, another of the quantities used in the above formula can also be assumed as the quantity to be calculated after corresponding transformation, with the remaining quantities representing the input quantities.

Entsprechend kann in Schritt S4 wie oben eine Toleranz basierend auf den Toleranzen der Eingangsgrößen bestimmt werden: σ m f E g r L o P M B a l = g σ ( σ m f A f s , σ r O 2, E n v , σ r O 2, M i x )

Figure DE102019106228A1_0008
Correspondingly, in step S4 As above, a tolerance can be determined based on the tolerances of the input variables: σ m f E. G r L. O P M. B. a l = G σ ( σ m f A. f s , σ r O 2, E. n v , σ r O 2, M. i x )
Figure DE102019106228A1_0008

Aus den beiden geschätzten Massenstromangaben lässt sich in Schritt S5 abhängig von den jeweiligen bestimmten Toleranzen der Massenstromangaben eine korrigierte Massenstromangabe bestimmen. Als Modell hierfür kann beispielsweise m f E g r L o P E s t = m f E g r L o P T h r + c 1 ( m f E g r L o P M B a l m f E g r L o P T h r )

Figure DE102019106228A1_0009
angenommen werden. Die Konstante c1 ermittelt sich dabei als Funktion aus den Toleranzen σmfEgrLoPThr, σmfEgrLoP MBal der ersten und zweiten Massenstromangabe, wobei die Konstante c1 einen Wert zwischen 0 und 1 annehmen kann. Beispielsweise kann c1 wie folgt aus den Toleranzen, die als Standardabweichungen angegeben sind, ermittelt werden: c 1 = σ m f E g r T h r 2 σ m f E g r T h r 2 + σ m f E g r B a l 2
Figure DE102019106228A1_0010
From the two estimated mass flow data, in step S5 determine a corrected mass flow rate as a function of the particular tolerances of the mass flow information. As a model for this, for example m f E. G r L. O P E. s t = m f E. G r L. O P T H r + c 1 ( m f E. G r L. O P M. B. a l - m f E. G r L. O P T H r )
Figure DE102019106228A1_0009
be accepted. The constant c 1 is determined as a function from the tolerances σ mfEgrLoPThr , σ mfEgrLoP MBal the first and second mass flow rate, where the constant c 1 can assume a value between 0 and 1. For example, c1 can be determined from the tolerances, which are specified as standard deviations, as follows: c 1 = σ m f E. G r T H r 2 σ m f E. G r T H r 2 + σ m f E. G r B. a l 2
Figure DE102019106228A1_0010

Als Nächstes kann ein korrigierter Frischluftmassenstrom bestimmt werden. Dazu wird zunächst das korrigierte Verhältnis aus dem AGR-Massenstrom und dem Frischluftmassenstrom m f E g r L o P E s t m f A f s E s t

Figure DE102019106228A1_0011
benötigt. Dafür werden mit den in Formel 1 und Formel 2 angegebenen Massenstromangaben zwei Massenstromverhältnisse bestimmt und entsprechende Toleranzen berechnet. Durch eine Gewichtung der beiden Verhältnisse abhängig von den Toleranzen lässt sich das korrigierte Massenstromverhältnis bestimmen: m f E g r L o P E s t m f A f s E s t = m f E g r L o P T h r m f A f s + c 2 ( m f E g r L o P M B a l m f A f s m f E g r L o P T h r m f A f s )
Figure DE102019106228A1_0012
mit c 2 = f R a t i o M F l o w ( σ m f E g r L o P T h r m f A f s , σ m f E g r L o P M B a l m f A f s ) | c 2 = 0 1
Figure DE102019106228A1_0013
Next, a corrected fresh air mass flow can be determined. For this purpose, the corrected ratio of the EGR mass flow and the fresh air mass flow is first used m f E. G r L. O P E. s t m f A. f s E. s t
Figure DE102019106228A1_0011
needed. For this purpose, two mass flow ratios are determined with the mass flow data given in formula 1 and formula 2 and corresponding tolerances are calculated. The corrected mass flow ratio can be determined by weighting the two ratios depending on the tolerances: m f E. G r L. O P E. s t m f A. f s E. s t = m f E. G r L. O P T H r m f A. f s + c 2 ( m f E. G r L. O P M. B. a l m f A. f s - m f E. G r L. O P T H r m f A. f s )
Figure DE102019106228A1_0012
With c 2 = f R. a t i O M. F. l O w ( σ m f E. G r L. O P T H r m f A. f s , σ m f E. G r L. O P M. B. a l m f A. f s ) | c 2 = 0 ... 1
Figure DE102019106228A1_0013

Somit ergibt sich aus den Formeln 3 und 4 der korrigierte Frischluftmassenstrom als: m f A f s E s t = m f A f s m f E g r L o P T h r + c 1 ( m f E g r L o P M B a l m f E g r L o P T h r ) m f E g r L o P T h r + c 2 ( m f E g r L o P M B a l m f E g r L o P T h r )

Figure DE102019106228A1_0014
Thus, the corrected fresh air mass flow results from formulas 3 and 4 as: m f A. f s E. s t = m f A. f s m f E. G r L. O P T H r + c 1 ( m f E. G r L. O P M. B. a l - m f E. G r L. O P T H r ) m f E. G r L. O P T H r + c 2 ( m f E. G r L. O P M. B. a l - m f E. G r L. O P T H r )
Figure DE102019106228A1_0014

Die Korrektur der Massenstromangaben führt jedoch dazu, dass die angenommenen Werte der Eingangsgrößen und die entsprechende korrigierte Massenstromangabe die zugrundeliegende Funktionsgleichung sowohl basierend auf Drosselgleichungen als auch basierend auf der Massenstrombilanz nicht mehr erfüllen. Daher werden in Schritt S6 die Eingangsgrößen entsprechend ihren durch σx1 ... σxn angegebenen Toleranzen angepasst bzw. korrigiert. Die Korrektur erfolgt mithilfe einer der Modellgleichungen (Formel 1 oder 2) ausgehend von dem jeweils geschätzten Wert der betreffenden Eingangsgröße.However, the correction of the mass flow information means that the assumed values of the input variables and the corresponding corrected mass flow information no longer satisfy the underlying functional equation, both based on the throttle equations and based on the mass flow balance. Hence, in step S6 the input variables are adapted or corrected according to their tolerances specified by σ x1 ... σ xn . The correction is made using one of the model equations (formula 1 or 2) based on the respective estimated value of the relevant input variable.

Weiterhin erfolgt das Maß der Korrektur jeder der Eingangsgrößen abhängig von dem Verhältnis der Eingangsgrößentoleranzen der jeweiligen Eingangsgrößen zueinander und abhängig von dem Verhältnis der Sensitivitäten der Eingangsgrößen bezüglich der zu berechnenden Massenstromangabe. Auf diese Weise wird bestimmt das Verhältnis der Produkte der Sensitivitäten der betrachteten Eingangsgrößen und deren jeweilige Toleranzen das Maß der Korrektur der betreffenden geschätzten Eingangsgröße.Furthermore, the degree of correction of each of the input variables takes place as a function of the ratio of the input variable tolerances of the respective input variables to one another and as a function of the ratio of the sensitivities of the input variables with regard to the mass flow information to be calculated. In this way, the ratio of the products of the sensitivities of the input variables considered and their respective tolerances, the degree of correction of the relevant estimated input variable is determined.

Da die Modellgleichungen der Formeln 1 und 2 weiterhin erfüllt sein sollen, können abhängig von den Toleranzen der Eingangsgrößen und den der Eingangsgröße jeweils zugeordneten Sensitivitäten jede dieser Eingangsgrößen so angepasst bzw. korrigiert werden, dass sich entsprechend der Modellgleichungen die korrigierte Massenstromangabe (der korrigierte Frischluftmassenstrom) bzw. die korrigierte weitere Massenstromangabe (der korrigierte AGR-Massenstrom) aus den angepassten Eingangsgrößen ergibt. Dies kann dadurch erfolgen, dass in einem Anpassungsverfahren sukzessive jede der toleranzbehafteten Eingangsgrößen basierend auf deren Toleranzen und Sensitivität/Gradient bezüglich der zu berechnenden Größe, d.h. der korrigierten Massenstromangabe, in eine Richtung angepasst wird, durch die die resultierende zu berechnende Massenstromangabe gemäß der gewählten Modellgleichung in Richtung der korrigierten Massenstromangabe geändert wird. Das Anpassungsverfahren sieht vor, jede noch toleranzbehaftete Eingangsgröße Xtol wie folgt anzupassen:Since the model equations of formulas 1 and 2 should still be fulfilled, depending on the tolerances of the input variables and the sensitivities assigned to the input variable, each of these input variables can be adapted or corrected in such a way that the corrected mass flow information (the corrected fresh air mass flow) is obtained according to the model equations. or the corrected further mass flow specification (the corrected EGR mass flow) results from the adjusted input variables. This can be done in that, in an adaptation process, each of the input variables with tolerances is successively based on their tolerances and sensitivity / gradient with regard to the variable to be calculated, i.e. of the corrected mass flow specification, is adjusted in a direction by which the resulting mass flow specification to be calculated is changed according to the selected model equation in the direction of the corrected mass flow specification. The adjustment procedure provides for every input variable Xtol still subject to tolerances to be adjusted as follows:

Es wird eine der toleranzbehafteten Eingangsgrößen ausgewählt und ein Zwischenwert Xzwisch der betreffenden Eingangsgröße basierend auf einer der Modellgleichungen (Formel 1 oder 2), der korrigierten Massenstromangabe und unter Beibehaltung der Messwerte der noch verbleibenden toleranzbehafteten Eingangsgrößen und den tatsächlichen Werten der nicht (mehr) toleranzbehafteten Eingangsgrößen berechnet. Ebenso wird zu dem Zwischenwert Xzwisch der betreffenden Eingangsgröße, wie oben beschrieben, eine Toleranz aus den Toleranzen der toleranzbehafteten Eingangsgrößen ermittelt. Aus der durch die Standardabweichung vorgegebenen Toleranz σXtol des Messwerts der betreffenden Eingangsgröße und der durch die Standardabweichung angegebenen Toleranz σ X z w i s c h 2

Figure DE102019106228A1_0015
des Zwischenwerts Xzwisch der betreffenden Eingangsgröße wird ein Faktor c3 berechnet c 3 = σ X t o l 2 σ X z w i s c h 2 + σ X t o l 2
Figure DE102019106228A1_0016
wobei die angepasste Eingangsgröße Xadapt sich wie folgt ergibt: X a d a p t = X t o l + c 3 ( X z w i s c h X t o l )
Figure DE102019106228A1_0017
One of the input variables subject to tolerance is selected and an intermediate value Xbetween the relevant input variable based on one of the model equations (formula 1 or 2), the corrected mass flow rate and while retaining the measured values of the input variables still subject to tolerances and the actual values of the input variables that are not (no longer) subject to tolerance calculated. Likewise, for the intermediate value Xbetween the relevant input variable, as described above, a tolerance is determined from the tolerances of the tolerance-affected input variables. From the tolerance σ Xtol specified by the standard deviation of the measured value of the relevant input variable and the tolerance specified by the standard deviation σ X z w i s c H 2
Figure DE102019106228A1_0015
A factor c3 is calculated for the intermediate value Xbetween the relevant input variable c 3 = σ X t O l 2 σ X z w i s c H 2 + σ X t O l 2
Figure DE102019106228A1_0016
where the adjusted input variable Xadapt results as follows: X a d a p t = X t O l + c 3 ( X z w i s c H - X t O l )
Figure DE102019106228A1_0017

Dieses Verfahren wird für jede der toleranzbehafteten Eingangsgrößen durchgeführt, wobei die letzte verbleibende toleranzbehaftete Eingangsgröße durch Einsetzen der angepassten Eingangsgrößen, der korrigierten Massenstromangabe in die betreffende Modellgleichung ermittelt werden kann.This method is carried out for each of the input variables subject to tolerances, with the last remaining input variable subject to tolerances being able to be determined by inserting the adjusted input variables, the corrected mass flow information, into the relevant model equation.

Alternativ kann abhängig von der korrigierten Massenstromangabe mithilfe einer der betrachteten Modellgleichungen (Formel 1 - 2 oder einer entsprechenden Umformung) eine N-dimensionale Mannigfaltigkeit M gebildet werden. Dies ist am zweidimensionalen Beispiel der 4 mit den beispielhaften Eingangsgrößen x1, x2 dargestellt. Die bereitgestellten Eingangsgrößen werden als Eingangsgrößenvektor angegeben. Anschließend werden für jede der toleranzbehafteten Eingangsgrößen x1,x2... Stützpunkte y1, y2, ... ermittelt, die sich durch jeweiliges Nichtbeachten des Werts der betreffenden Eingangsgröße als Schnittpunkt mit der Mannigfaltigkeit M ergibt. Die Stützpunkte bilden eine Hyperebene H im N-dimensionalen Raum. Abhängig von den Toleranzen (Standardabweichungen) der toleranzbehafteten Eingangsgrößen (hier verdeutlicht durch die Ellipse mit von den Toleranzen abhängigen Ellipsenradien) wird ausgehend von den Stützpunkten y1, y2, ... ein Hilfspunkt PH auf dieser Hyperebene H bestimmt. c 4 = σ x 1 2 σ x 1 2 + σ x 2 2

Figure DE102019106228A1_0018
Alternatively, depending on the corrected mass flow information, an N-dimensional manifold M can be formed with the aid of one of the model equations under consideration (formula 1-2 or a corresponding transformation). This is the two-dimensional example of 4th with the exemplary input variables x1, x2. The input variables provided are specified as an input variable vector. Subsequently, for each of the tolerance-affected input variables x1, x2 ... support points y1, y2, ... are determined, which result from the respective non-observance of the value of the relevant input variable as the intersection with the manifold M. The support points form a hyperplane H in N-dimensional space. Depending on the tolerances (standard deviations) of the tolerance-affected input variables (illustrated here by the ellipse with the ellipse radii depending on the tolerances), an auxiliary point PH is determined on this hyperplane H based on the support points y1, y2, ... c 4th = σ x 1 2 σ x 1 2 + σ x 2 2
Figure DE102019106228A1_0018

Die Berücksichtigung der Sensitivität erfolgt durch die Steigung, die sich durch die Stützpunkte x1, y2 und x2, y1 ergeben. Die Abstände des Hilfspunktes PH von den Stützpunkten y1, y2 wird entsprechend der durch c4 vorgegebenen Gewichtung in linearer Weise bestimmt, insbesondere weist der Hilfspunkt PH einen Abstand von Punkt y2 auf, der dem Produkt des Faktors c4 mit dem Abstand der Stützpunkte entspricht.The sensitivity is taken into account by the slope resulting from the support points x1, y2 and x2, y1. The distances between the auxiliary point PH and the support points y1, y2 are determined linearly according to the weighting given by c4, in particular the auxiliary point PH has a distance from point y2 which corresponds to the product of the factor c4 with the distance between the support points.

Mit anderen Worten wird bei N toleranzbehafteten Eingangsgrößen für die N Stützpunkte wird ein n-dimensionales Ellipsoid um den Punkt der Eingangsgröße gebildet. Das Ellipsoid wird über die Varianzen der Eingangsgrößen aufgespannt. Nun wird ein Skalierungsfaktor bestimmt, um den Hilfspunkt PH als einen Schnittpunkt mit der durch das obige Verfahren bestimmten Hyperebene H zu erhalten.In other words, with N input variables subject to tolerances for the N support points, an n-dimensional ellipsoid is formed around the point of the input variable. The ellipsoid is spanned over the variances of the input variables. A scaling factor is now determined in order to obtain the auxiliary point PH as an intersection with the hyperplane H determined by the above method.

Da dieser Hilfspunktes PH die zugrundeliegende Modellgleichung wegen der Nichtlinearität noch nicht erfüllt, wird ein Schnittpunkt einer Geraden G durch den Punkt des ursprünglichen Eingangsgrößenvektors x1, x2, ... und durch den Hilfspunkt PH auf der Hyperebene H mit der Mannigfaltigkeit M bestimmt. Der Schnittpunkt dieser Geraden G mit der Mannigfaltigkeit M der Modellgleichung ergibt den angepassten Eingangsgrößenvektor x1',x2'.Since this auxiliary point PH does not yet fulfill the underlying model equation because of the non-linearity, an intersection of a straight line G through the point of the original input variable vector x1, x2, ... and through the auxiliary point PH on the hyperplane H with the manifold M is determined. The intersection of this straight line G with the manifold M of the model equation results in the adapted input variable vector x1 ', x2'.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102011017779 A1 [0004]DE 102011017779 A1 [0004]

Claims (12)

Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors (2) mit einer Niederdruckabgasrückführung (8) basierend auf einer korrigierten Massenstromangabe (mfEgrLoP Est ) eines Massenstroms im Bereich der Niederdruckabgasrückführung (8), mit folgenden Schritten: - Ermitteln (S1) einer ersten geschätzten Massenstromangabe (mfEgrLoP Thr ) gemäß einem ersten physikalischen Modell basierend auf mehreren toleranzbehafteten Eingangsgrößen; - Bestimmen (S2) einer Toleranz ( σ m f E g r L o P T h r )
Figure DE102019106228A1_0019
der ersten geschätzten Massenstromangabe (mfEgrLoP Thr ) gemäß dem ersten physikalischen Modell basierend auf den Toleranzen der mehreren toleranzbehafteten Eingangsgrößen; - Ermitteln (S3) einer zweiten geschätzten Massenstromangabe (mfEgrLoP MBal ) gemäß eines zweiten physikalischen Modells basierend auf mehreren toleranzbehafteten Eingangsgrößen, von denen mindestens eine zu den toleranzbehafteten Eingangsgrößen des ersten physikalischen Modells identisch ist; - Bestimmen (S4) einer Toleranz (σmfEgrLoP MBal ) der zweiten geschätzten Massenstromangabe (mfEgrLoP MBal ) gemäß dem zweiten physikalischen Modell basierend auf der Toleranzen der mehreren toleranzbehafteten Eingangsgröße; - Bestimmen (S5) der korrigierten Massenstromangabe (mfEgrLoP Est ) abhängig von der ersten und zweiten geschätzten Massenstromangabe (mfEgrLoP Thr , mfEgrLoP MBal ) und den Toleranzen ( σ m f E g r L o P T h r ,
Figure DE102019106228A1_0020
σmfEgrLoP MBal ) der ersten und zweiten geschätzten Massenstromangaben (mfEgrLoP Thr , mfEgrLoP MBal ).
Method for operating an internal combustion engine (2) with a low-pressure exhaust gas recirculation system (8) based on a corrected mass flow specification (mf EgrLoP Est ) a mass flow in the area of the low-pressure exhaust gas recirculation (8), with the following steps: - Determination (S1) of a first estimated mass flow specification (mf EgrLoP Thr ) according to a first physical model based on a plurality of input variables subject to tolerances; - Determining (S2) a tolerance ( σ m f E. G r L. O P T H r )
Figure DE102019106228A1_0019
the first estimated mass flow rate (mf EgrLoP Thr ) according to the first physical model based on the tolerances of the plurality of input variables subject to tolerances; - Determination (S3) of a second estimated mass flow specification (mf EgrLoP MBal ) according to a second physical model based on a plurality of input variables subject to tolerances, at least one of which is identical to the input variables subject to tolerances of the first physical model; - Determination (S4) of a tolerance (σ mfEgrLoP MBal ) of the second estimated mass flow rate (mf EgrLoP MBal ) according to the second physical model based on the tolerances of the plurality of input variables with tolerances; - Determination (S5) of the corrected mass flow specification (mf EgrLoP Est ) depending on the first and second estimated mass flow data (mf EgrLoP Thr , mf EgrLoP MBal ) and the tolerances ( σ m f E. G r L. O P T H r ,
Figure DE102019106228A1_0020
σ mfEgrLoP MBal ) of the first and second estimated mass flow data (mf EgrLoP Thr , mf EgrLoP MBal ).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste physikalische Modell einem Drosselmodell und/oder das zweite physikalische Modell einer Massenstrombilanz entspricht.Procedure according to Claim 1 , wherein the first physical model corresponds to a throttle model and / or the second physical model corresponds to a mass flow balance. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Toleranzen ( σ m f E g r L o P T h r ,
Figure DE102019106228A1_0021
σmfEgrLoP MBal ) der ersten und/oder zweiten geschätzten Massenstromangabe (mfEgrLoP Thr , mfEgrLoP MBal ) abhängig von einer Linearisierung des ersten bzw. des zweiten physikalischen Modells bezüglich jeder der entsprechenden toleranzbehaftenen Eingangsgrößen ermittelt wird.
Procedure according to Claim 1 or 2 , where the tolerances ( σ m f E. G r L. O P T H r ,
Figure DE102019106228A1_0021
σ mfEgrLoP MBal ) the first and / or second estimated mass flow rate (mf EgrLoP Thr , mf EgrLoP MBal ) is determined depending on a linearization of the first or the second physical model with respect to each of the corresponding tolerance-affected input variables.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die korrigierte Massenstromangabe einem Niederdruck-AGR-Massenstrom entspricht.Method according to one of the Claims 1 to 3 , where the corrected mass flow specification corresponds to a low pressure EGR mass flow. Verfahren nach Anspruch 4, wobei eine weitere korrigierte Massenstromangabe für einen weiteren Massenstrom, insbesondere einen korrigierten Frischluftmassenstrom, bestimmt wird durch folgende Schritte: - Messen eines weiteren Massenstroms, um eine weitere Massenstromangabe (mfAfs) zu erhalten, - Ermitteln eines ersten geschätzten Massenstromverhältnisses basierend auf der ersten geschätzten Massenstromangabe (mfEgrLoP Thr ). und der weiteren Massenstromangabe (mfAfs); - Bestimmen einer Toleranz ( σ m f E g r L o P T h r m f A f s )
Figure DE102019106228A1_0022
des ersten geschätzten Massenstromverhältnisses ( m f E g r L o P T h r m f A f s )
Figure DE102019106228A1_0023
abhängig von der Toleranz der ersten geschätzten Massenstromangabe (mfEgrLoP Thr ). und der Toleranz der gemessenen weiteren Massenstromangabe; - Ermitteln eines zweiten geschätzten Massenstromverhältnisses ( m f E g r L o P M B a l m f A f s )
Figure DE102019106228A1_0024
basierend auf der zweiten geschätzten Massenstromangabe (mfEgrLoP MBal ) und der weiteren Massenstromangabe (mfAfs); - Bestimmen einer Toleranz ( σ m f E g r L o P m f A f s )
Figure DE102019106228A1_0025
des zweiten geschätzten Massenstromverhältnisses ( m f E g r L o P M B a l m f A f s )
Figure DE102019106228A1_0026
abhängig von der Toleranz der zweiten geschätzten Massenstromangabe (mfEgrLoP MBal ) und der Toleranz der gemessenen weiteren Massenstromangabe (mfAfs); und - Bestimmen der weiteren korrigierten Massenstromangabe (mfAfs Est ) abhängig von den ersten und zweiten geschätzten Massenstromverhältnissen ( m f E g r L o P T h r m f A f s , m f E g r L o P M B a l m f A f s ) ,
Figure DE102019106228A1_0027
der korrigierten Massenstromangabe (mfEgrLoP Est ) und den Toleranzen ( σ m f E g r L o P T h r m f A f s , σ m f E g r L o P M B a l m f A f s )
Figure DE102019106228A1_0028
des ersten und des zweiten geschätzten Massenstromverhältnisses ( m f E g r L o P T h r m f A f s , m f E g r L o P M B a l m f A f s ) .
Figure DE102019106228A1_0029
Procedure according to Claim 4 , a further corrected mass flow specification for a further mass flow, in particular a corrected fresh air mass flow, is determined by the following steps: measuring a further mass flow in order to obtain a further mass flow specification (mf Afs ), determining a first estimated mass flow ratio based on the first estimated one Mass flow rate (mf EgrLoP Thr ). and the further mass flow specification (mf Afs ); - Determining a tolerance ( σ m f E. G r L. O P T H r m f A. f s )
Figure DE102019106228A1_0022
the first estimated mass flow ratio ( m f E. G r L. O P T H r m f A. f s )
Figure DE102019106228A1_0023
depending on the tolerance of the first estimated mass flow rate (mf EgrLoP Thr ). and the tolerance of the further measured mass flow rate; - Determining a second estimated mass flow ratio ( m f E. G r L. O P M. B. a l m f A. f s )
Figure DE102019106228A1_0024
based on the second estimated mass flow rate (mf EgrLoP MBal ) and the further mass flow rate (mf Afs ); - Determining a tolerance ( σ m f E. G r L. O P m f A. f s )
Figure DE102019106228A1_0025
the second estimated mass flow ratio ( m f E. G r L. O P M. B. a l m f A. f s )
Figure DE102019106228A1_0026
depending on the tolerance of the second estimated mass flow rate (mf EgrLoP MBal ) and the tolerance of the further measured mass flow rate (mf Afs ); and - Determination of the further corrected mass flow specification (mf Afs Est ) depending on the first and second estimated mass flow ratios ( m f E. G r L. O P T H r m f A. f s , m f E. G r L. O P M. B. a l m f A. f s ) ,
Figure DE102019106228A1_0027
the corrected mass flow rate (mf EgrLoP Est ) and the tolerances ( σ m f E. G r L. O P T H r m f A. f s , σ m f E. G r L. O P M. B. a l m f A. f s )
Figure DE102019106228A1_0028
the first and second estimated mass flow ratios ( m f E. G r L. O P T H r m f A. f s , m f E. G r L. O P M. B. a l m f A. f s ) .
Figure DE102019106228A1_0029
Verfahren nach Anspruch 5, wobei abhängig von der korrigierten Massenstromangabe (mfEgrLoP Est ) und/oder der weiteren korrigierten Massenstromangabe (mfAfs) auf angepasste Werte der toleranzbehafteten Eingangsgrößen zurückgerechnet wird, so dass die angepassten Eingangsgrößen und die korrigierte Massenstromangabe (mfEgrLoP Est ) bzw. die weitere korrigierte Massenstromangabe (mfAfs) dem ersten bzw. zweiten physikalischen Modell genügen.Procedure according to Claim 5 , whereby depending on the corrected mass flow rate (mf EgrLoP Est ) and / or the further corrected mass flow information (mf Afs ) is calculated back to adjusted values of the input variables subject to tolerances, so that the adjusted input variables and the corrected mass flow information (mf EgrLoP Est ) or the further corrected mass flow data (mf Afs ) satisfy the first or second physical model. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die angepassten Werte der Eingangsgrößen entsprechend dem Unterschied ihrer Toleranzen zueinander und ihren Sensitivitäten bezüglich der korrigierten Massenstromangabe (mfEgrLoP Est ) bzw. der weiteren korrigierten Massenstromangabe (mfAfs) angepasst werden.Procedure according to Claim 6 , whereby the adjusted values of the input variables correspond to the difference between their tolerances and their sensitivities with regard to the corrected mass flow rate (mf EgrLoP Est ) or the further corrected mass flow information (mf Afs ). Verfahren nach Anspruch 7, wobei die angepassten Werte der Eingangsgrößen sukzessive durch Annäherung einer gemäß dem ersten und/oder zweiten physikalischen Modell bestimmte Massenstromangabe an die korrigierte Massenstromangabe (mfEgrLoP Est ) bzw. die weitere korrigierte Massenstromangabe (mfAfs) angepasst werden.Procedure according to Claim 7 , the adapted values of the input variables successively by approximating a mass flow specification determined according to the first and / or second physical model to the corrected mass flow specification (mf EgrLoP Est ) or the further corrected mass flow information (mf Afs ) can be adapted. Verfahren nach Anspruch 7, wobei für jede der toleranzbehafteten Eingangsgrößen ein Stützpunkt ermittelt wird, auf den die betreffende Eingangsgröße bei Konstanthaltung der übrigen toleranzbehaftete Eingangsgrößen korrigiert werden muss, um die korrigierte Massenstromangabe (mfEgrLoP Est ) bzw. die weitere korrigierte Massenstromangabe (mfAfs) gemäß dem ersten bzw. zweiten physikalischen Modell zu erhalten, wobei die so ermittelten Stützpunkte eine Hyperebene (H) definieren, wobei abhängig von den Toleranzen der toleranzbehafteten Eingangsgrößen ein Hilfspunkt (PH) auf dieser Hyperebene (H) abhängig von den Stützpunkten und der diesen zugeordneten Toleranzen bestimmt wird, wobei die angepassten Eingangsgrößen durch den Schnittpunkt einer Geraden durch einen durch die ursprünglichen Werte der toleranzbehaftetem Eingangsgrößen definierten Punkt und dem Hilfspunkt mit einer durch die Modellgleichung und der korrigierten Massenstromangabe (mfEgrLoP Est ) bzw. der weiteren korrigierten Massenstromangabe (mfAfs) bestimmten Mannigfaltigkeit ermittelt werden.Procedure according to Claim 7 , whereby a base point is determined for each of the tolerance-affected input variables, to which the relevant input variable must be corrected while keeping the other tolerance-affected input variables constant in order to obtain the corrected mass flow rate (mf EgrLoP Est ) or the further corrected mass flow information (mf Afs ) according to the first or second physical model, the interpolation points thus determined defining a hyperplane (H), with an auxiliary point (PH) on this hyperplane depending on the tolerances of the input variables subject to tolerances (H) is determined as a function of the interpolation points and the tolerances assigned to them, with the adapted input variables being the intersection of a straight line through a point defined by the original values of the input variables subject to tolerances and the auxiliary point with a given by the model equation and the corrected mass flow rate (mf EgrLoP Est ) or the further corrected mass flow information (mf Afs ) certain manifold can be determined. Vorrichtung zum Betreiben eines Verbrennungsmotors (2) mit einer Niederdruckabgasrückführung (8) basierend auf einer korrigierten Massenstromangabe (mfEgrLoP Est ) eines Massenstroms im Bereich der Niederdruckabgasrückführung (8), wobei die Vorrichtung ausgebildet ist zum: - Ermittelneiner ersten geschätzten Massenstromangabe (mfEgrLoP Thr ) gemäß einem ersten physikalischen Modell basierend auf mehreren toleranzbehafteten Eingangsgrößen; - Bestimmen einer Toleranz σ m f E g r L o P T h r
Figure DE102019106228A1_0030
der ersten geschätzten Massenstromangabe (mfEgrLoP Thr ) gemäß dem ersten physikalischen Modell basierend auf den Toleranzen der mehreren toleranzbehafteten Eingangsgrößen; - Ermitteln einer zweiten geschätzten Massenstromangabe (mfEgrLoP MBal ) gemäß eines zweiten physikalischen Modells basierend auf mehreren toleranzbehafteten Eingangsgrößen, von denen mindestens eine zu den toleranzbehafteten Eingangsgrößen des ersten physikalischen Modells identisch ist; - Bestimmen einer Toleranz (σmfEgrLop MBal ) der zweiten geschätzten Massenstromangabe (mfEgrLoP MBal ) gemäß dem zweiten physikalischen Modell basierend auf der Toleranzen der mehreren toleranzbehafteten Eingangsgröße; - Bestimmen der korrigierten Massenstromangabe (mfEgrLoP Est ) abhängig von der ersten und zweiten geschätzten Massenstromangabe (mfEgrLoP Thr , mfEgrLoP MBal ) und den Toleranzen ( σ m f E g r L o P T h r ,
Figure DE102019106228A1_0031
σmfEgrLoP MBal ) der ersten und zweiten geschätzten Massenstromangaben (mfEgrLoP Thr , mfEgrLoP MBal ).
Device for operating an internal combustion engine (2) with a low-pressure exhaust gas recirculation (8) based on a corrected mass flow rate (mf EgrLoP Est ) a mass flow in the area of the low-pressure exhaust gas recirculation (8), the device being designed to: - Determine a first estimated mass flow indication (mf EgrLoP Thr ) according to a first physical model based on a plurality of input variables subject to tolerances; - Determining a tolerance σ m f E. G r L. O P T H r
Figure DE102019106228A1_0030
the first estimated mass flow rate (mf EgrLoP Thr ) according to the first physical model based on the tolerances of the plurality of input variables subject to tolerances; - Determination of a second estimated mass flow rate (mf EgrLoP MBal ) according to a second physical model based on a plurality of input variables subject to tolerances, at least one of which is identical to the input variables subject to tolerances of the first physical model; - Determining a tolerance (σ mfEgrLop MBal ) of the second estimated mass flow rate (mf EgrLoP MBal ) according to the second physical model based on the tolerances of the plurality of input variables with tolerances; - Determination of the corrected mass flow specification (mf EgrLoP Est ) depending on the first and second estimated mass flow data (mf EgrLoP Thr , mf EgrLoP MBal ) and the tolerances ( σ m f E. G r L. O P T H r ,
Figure DE102019106228A1_0031
σ mfEgrLoP MBal ) of the first and second estimated mass flow data (mf EgrLoP Thr , m fEgrLoP MBal ).
Computerprogramm, welches dazu eingerichtet ist, alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.Computer program which is set up to carry out all steps of a method according to one of the Claims 1 to 9 execute. Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 11 gespeichert ist. Machine-readable storage medium on which a computer program is based Claim 11 is stored.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3115565A1 (en) * 2020-10-22 2022-04-29 Renault S.A.S Method and system for correcting a measurement of air flow admitted into an internal combustion engine

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