DE10218117B4

DE10218117B4 - Verfahren zur Ermittlung eines Luftmassenstroms

Info

Publication number: DE10218117B4
Application number: DE2002118117
Authority: DE
Inventors: Werner Dr. Frie
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2002-04-23
Filing date: 2002-04-23
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2022-04-24
Also published as: JP2005524091A; WO2003095948A1; DE10218117A1; EP1497625A1

Abstract

Verfahren zur Ermittlung eines Luftmassenstroms in einem Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine bei dem zu aufeinanderfolgenden Zeiten Sensorluftmassenstromwerte, die den Betrag des Luftmassenstroms anzeigen, erfasst und daraus mittlere Sensorluftmassenstromwerte gebildet werden, wobei ein bestimmtes Segment eines Arbeitstaktes der Brennkraftmaschine gewählt wird, in einem Abschnitt des Segments erfasste Sensorluftmassenstromwerte zu einem Abschnittsmittelwert integriert werden, und unter Verwendung von Abschnittsmittelwerten wenigstens zweier Abschnitte des Segments ein Korrekturwert für den mittleren Sensorluftmassenstrom ermittelt und aus dem mittleren Sensorluftmassenstrom und dem Korrekturwert ein korrigierter mittlerer Luftmassenstrom ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei Abwesenheit einer Rückströmung ein Korrekturwert des mittleren Sensorluftmassenstromwerts über wenigstens ein Segment anhand der Summe der Abschnittsmittelwerte eines ersten und eines dritten Abschnitts ermittelt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ermittlung eines Luftmassenstroms in einem Luftkanal einer Brennkraftmaschine bei dem zu aufeinanderfolgenden Zeiten Sensorluftmassenstromwerte, die den Betrag des Luftmassenstroms anzeigen, erfasst und daraus mittlere Sensorluftmassenstromwerte gebildet werden, wobei ein bestimmtes Segment eines Arbeitstaktes einer Brennkraftmaschine gewählt wird, in einem Abschnitt des Segments erfasste Sensorluftmassenstromwerte zu einem Abschnittsmittelwert integriert werden, und unter Verwendung von Abschnittsmittelwerten wenigstens zweier Abschnitte des Segments ein Korrekturwert für den mittleren Sensorluftmassenstrom ermittelt und aus dem mittleren Sensorluftmassenstrom und dem Korrekturwert ein korrigierter mittlerer Luftmassenstrom ermittelt wird.

Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der US 4404846 oder der DE 3509118 A1 bekannt. Derartige Verfahren sind von erheblicher Bedeutung für die Steuerung moderner Brennkraftmaschinen. Zur genauen Steuerung der Verbrennung in solchen Brennkraftmaschinen ist es nämlich notwendig, die über den Ansaugluftkanal angesaugte Luftmenge genau zu messen, um das Kraftstoff-Luftverhältnis bei der Verbrennung optimal zu halten. Auf diese Weise kann beispielsweise der Kraftstoffverbrauch niedrig gehalten werden. Darüber hinaus spielt die Einhaltung eines bestimmten Kraftstoff-Luftverhältnisses eine entscheidende Rolle für die Einhaltung von Abgasnormen bei Ottomotoren.

Zur Messung eines solchen Luftmassenstroms werden vielfach Hitzdraht- oder Heißfilm-Luftmassenstrommesser verwendet. Die Arbeitsweise dieser Sensoren fußt darauf, dass ein Luftmassenstrom einen erhitzten Körper entsprechend der Größe des Luftmassenstroms um den Körper abkühlt. Daher wird ein Heiz widerstand durch Regelung eines den Heizwiderstand durchfließenden Stroms auf einer konstanten Temperatur oberhalb der Temperatur des Luftmassenstroms gehalten. Der hierzu erforderliche Heizstrom bildet ein sehr genaues, allerdings nichtlineares Maß für den Luftmassenstrom.

Aus den Signalen der Luftmassenstromsensoren werden anhand einer Kennlinie des Luftmassenstromsensors, die einen Zusammenhang zwischen Signalen des Luftmassenstromsensors und entsprechenden Größen des Luftmassenstroms wiedergibt, entsprechende Sensorluftmassenstromwerte ermittelt. Der auf der Basis der Signale oder Sensorluftmassenstromwerte bestimmte Wert eines mittleren Sensorluftmassenstroms dient als Maß für die Größe des tatsächlichen mittleren Luftmassenstroms.

Strömt die Luft in einem Ansaugkanal immer nur in einer Richtung, arbeiten diese Sensoren mit hinreichender Genauigkeit. Bei Brennkraftmaschinen treten jedoch Betriebszustände auf, in denen Pulsationen der Luft im Ansaugluftkanal der Brennkraftmaschine auftreten können. Diese Pulsationen können so stark werden, dass ein Rückstrom von Luft entgegen der normalen Ansaugrichtung auftritt. Die oben beschriebenen Messverfahren unter Verwendung von Hitzdraht- oder Heißfilm-Luftmassenstrommessern erlauben jedoch nur die Bestimmung der Größe bzw. des Betrages, nicht aber der Richtung eines Luftmassenstroms. Im Falle von Pulsationen kann dies dazu führen, dass ein Rückstrom als Zustrom von Ansaugluft gemessen wird, was die Steuerung der Brennkraftmaschine wesentlich erschwert bzw. verschlechtert.

Eine Möglichkeit, solche Rückströmungen zu erkennen, besteht darin, zwei in Strömungsrichtung voneinander beabstandete Sensoren oder einen Sensor mit zwei in Strömungsrichtung voneinander beabstandeten Sensorelementen zu verwenden, um durch Vergleich der Werte auf das Vorhandensein eines Rückstroms schließen zu können. Solche Anordnungen weisen jedoch einen vergleichsweise komplizierten Aufbau auf und erfordern eine aufwendige Montage in einem Ansaugluftkanal.

Aus der DE 43 42 481 C2 ist ein Verfahren zum Messen der angesaugten Luftmasse einer Brennkraftmaschine mit einem in deren Ansaugtrakt angeordneten temperaturempfindlichen Messfühler eines Massendurchflussmessers beschrieben, bei dem von mittleren Lastzuständen der Brennkraftmaschine an ein im Ansaugtrakt in Ansaugrichtung stromabwärts zu dem Messfühler angeordnetes beheizbares Zusatzheizelement zur fehlerkompensierenden Wirkung auf den Messfühler aufgeheizt wird. Bei diesem Verfahren muss das Zusatzheizelement zusätzlich in den Ansaugtrakt eingebaut werden, was die Fertigungskosten erhöht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zur Ermittlung eines Luftmassenstroms derart auszubilden, dass ein Fehler in dem erfassten Luftmassenstrom einfach korrigiert wird.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Ermittlung eines Luftmassenstroms in einem Luftkanal einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art, bei dem bei Abwesenheit einer Rückströmung ein Korrekturwert des mittleren Sensorluftmassenstromwerts über wenigstens ein Segment anhand der Summe der Abschnittsmittelwerte eines ersten und eines dritten Abschnitts ermittelt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann für beliebige Luft- oder Gasmassenstromsensoren verwendet werden, deren Ausgangssignale nur den Betrag, nicht aber die Richtung eines zu erfassenden Luftmassenstroms wiedergeben. Insbesondere kann es sich dabei um Hitzdraht- oder Heißfilmsensoren handeln.

Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Sensorluftmassenstromwerte können aus Sensorsignalen, gegebenen falls unter Zwischenschaltung einer Sensorkennlinie, die einen Zusammenhang zwischen Sensorsignalwerten und entsprechenden Sensorluftmassenstromwerten wiedergibt, ermittelt werden. Unter Sensorluftmassenstromwerten werden somit im Rahmen der vorliegenden Erfindung die einem Sensorsignal entsprechenden und damit den Betrag, nicht aber die Richtung des Luftmassenstroms anzeigenden Werte verstanden.

Auf der Basis der Sensorluftmassenstromwerte wird ein mittlerer Sensorluftmassenstrom ermittelt, wobei die Mittelung vorzugsweise über wenigstens eine Periode einer Pulsationsschwingung erfolgt. Dieser mittlere Sensorluftmassenstrom weicht, wenn Rückströme aufgrund von Pulsationen auftreten, vom tatsächlichen mittleren Luftmassenstrom ab, da die Sensorluftmassenstromwerte nur den Betrag des Luftmassenstroms wiedergeben.

Zum einfacheren Verständnis des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man den Luftmassenstrom als eine Überlagerung eines konstanten mittleren Luftmassenstroms und einer Schwingung auffassen, die charakterisiert ist durch eine Pulsationsfrequenz, einen Modulationsgrad, welcher die auf den Betrag des mittleren Luftmassenstroms bezogenen Amplitude der Schwingung des Luftmassenstroms um den mittleren Luftmassenstrom angibt, und durch einen verschwindenden Mittelwert bei Mittelung über eine Periode. Beispielsweise kann bei einer harmonischen Pulsationsschwingung der Luftmassenstrom Q als Funktion der Zeit t, der Pulsationsfrequenz ω, des Modulationsgrades m und des mittleren Luftmassenstroms Q_av folgendermaßen ausgedrückt werden: Q = Qav·(1 + m·cos(ωt)).

Ist der Modulationsgrad kleiner als 100%, tritt keine Rückströmung auf, da die Amplitude der Schwingung immer kleiner als der Mittelwert des Luftmassenstroms bleibt und der momentane Luftmassenstrom folglich immer größer Null ist; er pul siert allerdings mehr oder minder stark. Die Sensorsignale bzw. die hieraus mittels der Kennlinie ermittelten Sensorluftmassenstromwerte entsprechen dann weitgehend dem tatsächlichen Luftmassenstrom, also einer Überlagerung einer Konstanten und einer Schwingung, und ein Mittelwert über eine Periode der Schwingung ergibt den tatsächlichen mittleren Luftmassenstrom; dies gilt zumindest solange keine nichtlinearen Effekte am Sensor auftreten und der Sensor ausreichend schnell, d. h. verzögerungsfrei arbeitet.

Ist der Modulationsgrad größer als 100%, tritt dagegen eine Rückströmung während der Zeiträume auf, in denen die momentanen Luftmassenstromwerte negativ sind. Dies ist der Fall, wenn die momentane Auslenkung der Schwingung negativ und betragsmäßig größer als der mittlere Luftmassenstrom ist. Das Sensorsignal kann dann nicht mehr als Konstante mit einer überlagerten Schwingung beschrieben werden, da während der Zeiten, in denen die Rückströmung auftritt, statt eines negativen Luftmassenstroms ein positiver Luftmassenstrom gleichen Betrages erfasst wird, der der Rückströmung entspricht. Über eine Periode betrachtet weist ein Sensorsignal bzw. ein Sensorluftmassenstrom dann zwei Maxima auf, von denen das absolute Maximum der Summe aus mittlerem Luftmassenstrom und Pulsationsschwingung in Hin-Richtung entspricht. Das zweite, nur lokale Maximum bildet sich, da der Sensor Luftströme richtungsunabhängig erfasst, bei maximaler Rückströmung aus und ist daher beispielshalber gegenüber dem ersten Maximum um eine halbe Periode verschoben.

Somit entsteht bei Auswertung des Sensorsignals ein pulsationsbedingter Fehler, zu dem auch die Trägheit des Sensors und Nichtlinearitäten in der Sensorkennlinie oder der Übertragungsfunktion beitragen können.

Zur Ermittlung einer Korrektur dieses Pulsationsfehlers wird ein Segment vorgegeben, das vorzugsweise einem Segmentdrehwinkel einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bestimmt durch das Produkt aus 360° und Anzahl der Arbeitstakte pro Umdrehung der Kurbelwelle dividiert durch eine Zylinderzahl der Brennkraftmaschine entspricht. Diese nicht zwingende Vorgabe ist zweckmäßig, da die zeitliche Dauer dieses Segments dann in guter Näherung der Frequenz einer Pulsationsschwingung bei der gegebenen Motordrehzahl entspricht, welche näherungsweise durch das Produkt aus Motordrehzahl und Zylinderzahl dividiert durch die Anzahl der Arbeitstakte pro Kurbelwellenumdrehung gegeben ist. Die Festlegung des Segments kann dabei unabhängig von der Ermittlung der Sensorluftmassenstromwerte erfolgen.

Das Segment wird dann in Abschnitte zerlegt, wobei vorzugsweise eine äquidistante Teilung in vier Viertel erfolgt, und dann abschnittsweise zu entsprechenden Abschnittsmittelwerten integriert. Die Integration kann dabei zur Vereinfachung näherungsweise als Summation entsprechender Sensorluftmassenstromwerte vorgenommen werden. Natürlich können Abschnitte beliebiger Anzahl und/oder unterschiedlicher Größe verwendet werden; der einfacheren Erläuterung halber wird nachfolgend lediglich beispielshalber von Vierteln gesprochen, da dies ein Beispiel für eine besonders vorteilhafte Variante einer ebenfalls zu bevorzugenden geradzahligen Teilung ist.

Unter Verwendung von wenigstens zwei Abschnittsmittelwerten wird dann ein Korrekturwert zum Ausgleich der durch Pulsationen verursachte Abweichung zwischen mittlerem Sensorluftmassenstrom und mittlerem tatsächlichem Luftmassenstrom ermittelt. Aus dem mittleren Sensorluftmassenstrom und dem Korrekturwert wird ein korrigierter mittlerer Luftmassenstrom berechnet, der dann ausgegeben oder zur weiteren Benutzung gespeichert werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt vorteilhafterweise aus, dass sich die Abschnittsmittelwerte bei Rückströmung von denen ohne Rückströmung unterscheiden. Insbesondere ist der Ab schnittsmittelwert für einen Abschnitt des Segments, in dem eine Rückströmung auftritt, größer als ohne Rückströmung.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine Korrektur allein anhand der Sensorluftmassenstromwerte und unabhängig von der Konstruktion des Sensors. Insbesondere ist die Verwendung von zwei Luftmassenstromsensoren oder eines Luftmassenstromsensors mit zwei in Stromrichtung voneinander beabstandeten Sensorelementen oder einem zusätzliches Heizelement nicht notwendig. Die Strömungsrichtung muss vom Sensor nicht mehr erfasst werden.

Die Berechnung der Abschnittsmittelwerte kann darüber hinaus sehr schnell erfolgen, so dass das erfindungsgemäße Verfahren mit nur geringem Aufwand durchführbar ist.

Die Integration führt vorteilhafterweise gleichzeitig zu einer Rauschunterdrückung, da statistische Schwankungen des Sensorsignals bzw. der entsprechenden Sensorluftmassenstromwerte sich herausmitteln und so nur eine geringere Rolle spielen. Weiterhin braucht keine funktionale Form aus den Sensorluftmassenstromwerten des Sensorluftmassenstroms rekonstruiert zu werden, so dass selbst bei wenigen Messpunkten, zum Beispiel bei einer geringen Mess- bzw. Abtastfrequenz, eine stabile Korrektur erzielt werden kann.

Zur möglichst genauen Korrektur, insbesondere bei Modulationsgraden im Bereich zwischen 100% und 200%, ist es bevorzugt, dass zusätzlich ausgewertet wird, ob auf Grund von Pulsationen eine Rückströmung auftritt. Dazu kann der Korrekturwert über wenigstens ein Segment anhand einer Abweichung zwischen der Summe aus Abschnittsmittelwert der ungeradzahligen Abschnitte und der Summe aus Abschnittsmittelwert der geradzahligen Abschnitte ermittelt werden. Der erste Abschnitt muss dabei nicht notwendig der zeitlich früheste sein. Entsprechendes gilt für die anderen Abschnitte.

Weisen die Sensorluftmassenstromwerte starke Schwankungen auf, kann das absolute Maximum unter Umständen nicht mit guter Genauigkeit bestimmt werden. Es ist dann besonders bevorzugt, unter den verschiedenen Abschnitten den ersten nach der Größe des Abschnittsmittelwerts und/oder absolutem Maximum der Sensorluftmassenstromwerte des Segments derart auszuwählen, dass das entsprechende Maximum im ersten Abschnitt liegt.

Je nach den Eigenschaften der Brennkraftmaschine bzw. des Luftmassenstromsensors kann weiterhin besonders bevorzugt der Korrekturwert noch mit einem Faktor skaliert und/oder um eine Konstante verschoben werden. Sowohl der Faktor als auch die Konstante können dabei von wenigstens einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine, insbesondere einer Drehzahl der Brennkraftmaschine, abhängen. Der Faktor und die Konstante können beispielsweise durch entsprechende Kalibrierversuche bestimmt werden, bei denen der tatsächliche mittlere Luftmassenstrom, der mittlere Sensorluftmassenstrom und die oben beschriebene Abweichung der Summen der Abschnittsmittelwerte voneinander bestimmt und miteinander in Beziehung gesetzt werden. Dann ergibt sich, insbesondere bei hinreichend vielen Sensorluftmassenstromwerten pro Segment, eine überraschend gute Korrektur des Pulsationsfehlers.

Das Vorliegen einer Rückströmung kann mit beliebigen Methoden überprüft werden. Um jedoch den Aufwand zur Bestimmung des Vorliegens einer Rückströmung zu minimieren, ist es nach einer ersten Alternative besonders bevorzugt, dass das Vorliegen einer Rückströmung entgegen einem mittleren Luftmassenstrom auf Grund von Pulsationen unter Verwendung der Summe der Abschnittsmittelwerte, der ungeradzahligen Abschnitte, z. B. eines ersten Viertels und eines dritten Viertels, überprüft wird. Vorzugsweise wird eine Rückströmung festgestellt, wenn die Summe der Abschnittsmittelwerte der ungeradzahligen Abschnitte, z. B. des ersten Viertels und des dritten Viertels, als solche oder bezogen auf eine dem mittleren Sensor luftmassenstrom entsprechenden Größe einen vorgegebenen ersten Schwellwert überschreitet. Der erste Schwellwert kann insbesondere von der Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängen. Für eine Brennkraftmaschine eines gegebenen Typs bzw. einen Luftmassenstromsensor eines gegebenen Typs kann die Größe des ersten Schwellwertes beispielsweise anhand von Versuchen mit einer dem Brennkraftmaschinentyp entsprechenden Brennkraftmaschine und einem dem Luftmassenstromsensortyp entsprechenden Luftmassenstromsensor ermittelt werden, indem im Versuchsaufbau mit anderen Sensoren eine Rückströmung detektiert wird. Bei dieser Alternative wird insbesondere die Eigenschaft des Luftmassenstromsensors ausgenutzt, nur den Betrag des Luftmassenstroms zu erfassen, so dass der Abschnittsmittelwert für den Abschnitt, z. B. das dritte Viertel, in dem bei einer annähernd harmonischen Pulsationsschwingung die Rückströmung stattfindet, größer ist als bei Berücksichtigung der Richtung bzw. des Vorzeichens des tatsächlichen Luftmassenstroms.

Als zweite Alternative ist es besonders bevorzugt, dass ein Vorliegen einer Rückströmung festgestellt wird, wenn die Betragsdifferenz zwischen der Summe aus Abschnittsmittelwerten der ungeradzahligen Abschnitte, z. B. des ersten Viertels und des dritten Viertels, und der Summe aus Abschnittsmittelwerten der geradzahligen Abschnitte, z. B. des zweiten und vierten Viertels, als solche oder bezogen auf eine dem mittleren Sensorluftmassenstrom entsprechende Größe einen vorgegebenen zweiten Schwellwert überschreitet. Diese Alternative hat den Vorzug, dass die der Bildung des Korrekturwertes zugrundeliegende Differenz gleichzeitig dazu verwendet wird, das Vorliegen einer Rückströmung festzustellen. Auch hier kann der zweite Schwellwert von einer Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängig gewählt oder verändert werden.

Bei beiden Alternativen zur Bestimmung des Vorliegens einer Rückströmung, die auch kumulativ verwendet werden können, kann als dem mittleren Sensorluftmassenstrom entsprechende Größe insbesondere der mittlere Sensorluftmassenstrom selbst oder der mittlere Luftmassenstrom eines vorhergehenden Segments verwendet werden.

Je nach Bauart des Luftmassenstromsensors können Pulsationen wegen Sensornichtlinearitäten oder -trägheiten zu Abweichungen zwischen dem tatsächlichen mittleren Luftmassenstrom und dem mittleren Sensorluftmassenstrom führen, auch wenn gar keine Rückströmung auftritt. Es ist daher erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein Korrekturwert des mittleren Sensorluftmassenstromwerts über wenigstens ein Segment anhand der Summe der Abschnittsmittelwerte ungeradzahliger Abschnitte ermittelt wird.

Der mittlere Sensorluftmassenstromwert kann grundsätzlich auf beliebige Art und Weise bestimmt werden. Es ist jedoch bevorzugt, dass der mittlere Sensorluftmassenstromwert aus der Summe der Abschnittsmittelwerte wenigstens eines Segments ermittelt wird. Da die Abschnittsmittelwerte zur Korrekturbestimmung des Pulsationsfehlers bestimmt werden, kann der mittlere Sensorluftmassenstromwert so besonders einfach und schnell ermittelt werden.

Treten geringe, zufällige oder erfassungsbedingte Schwankungen in der Stärke der Pulsationsschwingungen zwischen verschiedenen Segmenten auf, können die so jeweils für ein Segment ermittelten Korrekturwerte fehlerhaft sein, wodurch die Güte der Korrektur insbesondere dann herabgesetzt wird, wenn der mittlere Sensorluftmassenstromwert durch Mittelung über mehrere Segmente bestimmt wird. Um solche Effekte zu unterdrücken, ist es bevorzugt, dass der Korrekturwert unter Verwendung mehrerer Segmente und entsprechender mehrerer Abschnittsmittelwerte ermittelt wird. Besonders bevorzugt können dabei gleitende Mittelwerte über mehrere Segmente verwendet werden, wobei sich die Anzahl und Gewichtung der verwendeten Segmente insbesondere nach den typischen, durch die Bauart der Brennkraftmaschine und ihrer Steuerung bedingten, systematischen Änderungen der Stärken der Pulsationsschwin gungen richten kann. Vorzugsweise erfolgt die Mittelung über diejenigen Segmente, die auch zur Ermittlung des mittleren Sensorluftmassenstromswertes verwendet werden.

Die Länge bzw. Dauer eines Segments kann auf verschiedene Art und Weise festgelegt werden. Beispielsweise kann der periodische zeitliche Verlauf der Sensorluftmassenstromwerte zur Bestimmung der Länge des Segments verwendet werden. Dies ist jedoch aufwendig und, bedingt durch immer vorhandene statische Schwankungen bzw. Fehler der Sensorluftmassenstromwerte, oftmals nicht sehr genau. Es ist daher bevorzugt, dass eine Drehzahl der Brennkraftmaschine ermittelt und zur Festlegung der Länge des Segments verwendet wird. Insbesondere kann hierbei ausgenutzt werden, dass die Frequenz von Pulsationsschwingungen und damit die Länge der Segmente in guter Näherung durch das Produkt aus einer entsprechenden Drehzahl und Zylinderzahl der Brennkraftmaschine dividiert durch die Anzahl der Arbeitstakte pro Umdrehung der Kurbelwelle bestimmt ist.

Die Güte der Korrektur wird unter anderem auch dadurch bestimmt, wie stark der Verlauf der Sensorluftmassenstromwerte in ungeradzahligen Abschnitten, z. B. in einem ersten und dritten Viertel, von einem in Bezug auf die Mitte des jeweiligen Abschnitts symmetrischen Verlauf abweicht. Es ist daher bevorzugt, dass die Lage des Segments so bestimmt wird, dass das Maximum der Sensorluftmassenstromwerte des Segments einen minimalen Abstand von der Mitte des ersten Abschnitts des Segments aufweist. Unter der Lage des Segments wird die Lage des ersten Sensorluftmassenstromwerts des Segments in der Zeitreihe der erfassten aufeinanderfolgenden Sensorluftmassenstromwerte verstanden. Diese Lage ist gleichzeitig mit der Phase der Pulsationsschwingung korreliert. Durch diese Wahl der Lage des Segments wird eine hohe Symmetrie in Bezug auf die Lage der Abschnitte erzielt, die zu einer erhöhten Güte der Korrektur führt.

Häufig weicht bedingt durch Rauschen die Lage des Maximums der Sensorluftmassenstromwerte innerhalb eines Segments von einer mittleren Lage ab, bei der bei Abwesenheit von Schwankungen das Maximum liegen würde. Anstatt die Lage des Segments über die Lage des absoluten Maximums zu bestimmen, ist es dann bevorzugt, dass die Lage des Segments so bestimmt wird, dass der Abschnittsmittelwert für den ersten Abschnitt maximal ist. Die Integration zur Ermittlung des Abschnittsmittelwerts führt zu einer Mittelung über statistische Schwankungen, so dass diese einen wesentlich geringeren Einfluss auf die Bestimmung der Lage des Segments haben.

Die Lage des Segments in Bezug auf das Maximum der Sensorluftmassenstromwerte innerhalb des Segments kann allein anhand der erfassten Sensorluftmassenstromwerte durch entsprechende numerische Anpassungsverfahren, wie sie beispielsweise oben beschrieben sind, erfolgen. Eine solche Anpassung erfordert jedoch, insbesondere bei einer ungünstigen Anfangslage, einen nicht unerheblichen Rechenaufwand. Es ist daher bevorzugt, dass ein Winkelstellungssignal erfasst wird, das den Drehwinkel der Kurbelwelle oder einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine wiedergibt, und dass das Winkelstellungssignal zur Festlegung der Lage und/oder Länge des Segments verwendet wird.

Diese Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens nutzt aus, dass die Pulsationsschwingungen zeitlich mit einer Ventilbetätigung der Brennkraftmaschine korreliert sind und daher deren Frequenz mit der Drehgeschwindigkeit der Brennkraftmaschine und deren Phase mit der Winkelstellung der Kurbelwelle bzw. Nockenwelle korreliert sind. Insbesondere sind das Winkelstellungssignal, das beispielsweise mittels eines Impulsgeberrades und entsprechender Drehwinkelstellungssensoren erfasst werden kann, wie auch die Drehzahl, die mittels des gleichen Drehwinkelstellungssensors erfassbar ist, häufig schon zu Zwecken der Motorsteuerung erfasst, so dass kein zusätzlicher Aufwand zu deren Bereitstellung notwendig ist. Zur Verbesserung der Phasenlage bzw. der Lage des Segments, kann ausgehend von der so bestimmten Phase durch entsprechende Optimierung die Phase sehr schnell weiter angepasst werden, was zu einer Verbesserung der Güte der ermittelten Korrektur führt.

Insbesondere bei Vorliegen einer elektronisch gesteuerten Zündung ist es bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt, dass die Länge und/oder Lage des Segments unter Verwendung eines Zündzeitpunkts oder mehrerer aufeinanderfolgender Zündzeitpunkte bestimmt wird. Auch hier wird die schon beschriebene Korrelation von Frequenz und Phase der Pulsationsschwingung mit den Arbeitstakten der Brennkraftmaschine verwendet, um Länge und/oder Lage des Segments zu bestimmen. Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist insbesondere darin zu sehen, dass eine Erfassung der Winkelstellung der Kurbelwelle zu Zwecken der Phasen- bzw. Lagebestimmung nicht notwendig ist. Auch hier kann eine weitere schnelle Anpassung des Phasenwertes bzw. der Lage des Segments die Güte der Korrektur weiter verbessern.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist es bevorzugt, dass die Länge und/oder Lage des Segments unter Verwendung eines Zeitpunkts einer Ventilöffnung oder der Zeitpunkte mehrerer aufeinanderfolgender Ventilöffnungen bestimmt wird. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass eine Bewegung derjenigen Einrichtung der Brennkraftmaschine erfasst wird, die direkt Einfluss auf den Luftmassenstrom hat, so dass die so erfasste Phase bzw. bestimmte Lage des Segments besonders genau ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren erfordert nur sehr geringen Verarbeitungsaufwand. Es ist daher bevorzugt, dass zu dessen Durchführung ein zur Steuerung der Brennkraftmaschine ohnehin vorgesehenes Steuergerät verwendet wird. Dadurch entfallen zusätzliche Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens, es ist lediglich eine entsprechende Programmierung des Steuergeräts notwendig. Darüber hinaus kann direkt auf Drehzahlen, Winkelstellungen der Kurbelwelle oder Zündsignale zugegriffen werden, so dass für bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens keine zusätzlichen Sensoren notwendig sind.

Um die Berechnung weiter zu beschleunigen, ist es bevorzugt, dass die Korrektur oder die Koeffizienten einer linearen Funktion, die die Korrektur mit der Summe/Abweichung verknüpft, in einem Kennfeld als Funktion wenigstens eines Betriebsparameters der Brennkraftmaschine abgelegt wird, dass beim Betrieb der Brennkraftmaschine ein Wert des Betriebsparameters und der mittlere Sensorluftmassenstrom ermittelt werden, und dass der mittlere Luftmassenstrom auf der Basis des mittleren Sensorluftmassenstroms und der dem Wert des Betriebsparameters und dem mittleren Sensorluftmassenstrom entsprechenden, in dem Kennfeld abgelegten Korrektur bestimmt wird. Als Betriebsparameter kann insbesondere die Drehzahl der Brennkraftmaschine verwendet werden.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Ottomotors mit einem Steuergerät und einem Ansaugluftkanal mit einem Hitzdraht-Luftmassenstromsensor,
2 ein Diagramm einer Zeitreihe von Sensorluftmassenstromwerten des Luftmassenstromsensors in 1 und
3 ein Diagramm, in dem für eine gegebene Motordrehzahl gemessene relative Pulsationsfehler und Korrekturen als Funktion des Modulationsgrades dargestellt sind.
In 1 ist ein Ottomotor 1 mit einem Ansaugluftkanal 2 verbunden, über den dem Ottomotor 1 Ansaugluft zur Verbrennung zugeführt wird. Ein Steuergerät 3 ist mit dem Ottomotor 1 zu dessen Steuerung verbunden. In bzw. an dem Ansaugluftka nal 2 ist ein Hitzdraht-Luftmassenstromsensor 4 angeordnet, der mit dem Steuergerät 3 verbunden ist.
Der Ottomotor 1 ist in bekannter Weise als 4-Takt-Motor aufgebaut und umfasst in der schematischen Darstellung in 1 neben einer Kurbelwelle 5 die dort nicht ausdrücklich gezeigten Einrichtungen einer Luftzufuhr, einer Kraftstoffförderanlage und einer Abgasbehandlungseinrichtung. Insbesondere weist er in 1 nicht gezeigte Aktoren zur Steuerung von Betriebsparametern wie zum Beispiel Ansaugluftmenge sowie Zeitpunkte und Mengen von zugeführtem Kraftstoff, sowie Sensoren zur Erfassung von Werten von Betriebsparametern auf, von denen in 1 nur ein Drehwinkelsensor 6 gezeigt ist.
Der Drehwinkelsensor 6, der einen Differential-Feldplattensensor und ein mit der Kurbelwelle des Ottomotors 1 verbundenes Zahnrad umfasst, erfasst in bekannter Weise einen Drehwinkel der Kurbelwelle 5 des Ottomotors 1 und gibt entsprechende Drehwinkelsignale an das Steuergerät 3 aus.
Der nur schematisch dargestellte, an sich bekannte Hitzdraht-Luftmassenstromsensor 4 umfasst eine Brückenschaltung mit einem ersten und einem zweiten Brückenzweig sowie eine Regeleinrichtung 7 mit einem Differenzverstärker.
Der erste Brückenzweig weist eine Reihenschaltung eines temperaturabhängigen Widerstands RT und einen weiteren Widerstand R1 auf. Der zweite Brückenzweig umfasst einen temperaturabhängigen Sensorheizwiderstand RH sowie eine damit in Reihe geschalteten Widerstand R2.
Der Widerstand RT und der Sensorheizwiderstand RH sind in dem Ansaugluftkanal 2 so angeordnet, dass bei normaler Luftströmung in dem Ansaugluftkanal 2 der Widerstand RT stromaufwärts des Sensorheizwiderstands RH angeordnet ist.
Die Regeleinrichtung 7 ist über ihren Eingang mit den Abgriffspunkten zwischen den Widerständen RT und R1 bzw. zwischen dem Sensorheizwiderstand RH und dem Widerstand R2 verbunden und versorgt über ihren Ausgang die Brückenschaltung mit Strom.
Der Widerstand RT dient als Temperaturfühler für die Temperatur der Ansaugluft. Der Sensorheizwiderstand RH dient der Messung des Luftmassenstroms, wobei ausgenutzt wird, dass der Sensorheizwiderstand RH durch einen Luftmassenstrom, der eine geringere Temperatur aufweist als der Sensorheizwiderstand RH, entsprechend der Größe des Luftmassenstroms abkühlt wird, was wiederum zu einer entsprechenden Änderung seines Widerstandswertes führt.
Die Regeleinrichtung 7 regelt in Abhängigkeit von der Differenz der zwischen den Widerständen RT und R1 abgegriffenen Spannung einerseits und der zwischen dem Sensorheizwiderstand RH und dem Widerstand R2 abgegriffenen Spannung andererseits den Strom durch die Brückenzweige und insbesondere durch den Sensorheizwiderstand RH so, dass der Sensorheizwiderstand RH auf einer vorgegebenen festen Temperaturdifferenz relativ zu der durch den Widerstand RT gemessenen Temperatur der Ansaugluft gehalten wird.
Dazu wird der Strom so verändert, dass die durch den Luftmassenstrom verursachte Abkühlung des Sensorheizwiderstands RH durch eine entsprechende Änderung des Stroms durch die Brücke und damit den Sensorheizwiderstand RH kompensiert und so die Spannungsdifferenz am Eingang der Regeleinrichtung 7 konstant gehalten wird.
Eine an dem Widerstand R2 abgegriffene, zu dem Strom durch die Brückenschaltung proportionale und damit dem Luftmassenstrom entsprechende Spannung bildet ein Sensorausgangssignal des Luftmassenstromsensors 4, das dem Steuergerät 3 zugeführt wird. Das Sensorausgangssignal des Luftmassenstromsensors 4 entspricht dabei entsprechend einer Kennlinie des Luftmassenstromsensors 4 einem Luftmassenstrom, wobei die Kennlinie von dem Durchmesser des Ansaugluftkanals 2 abhängt. Da die Abkühlung des Sensorheizwiderstands RH nur von der Größe des Luftmassenstroms abhängt, ist mit dem Hitzdraht-Luftmassenstromsensor 4 nicht die Richtung des Luftmassenstroms, sondern nur ein der Größe des Luftmassenstroms entsprechender Sensorluftmassenstromwert ermittelbar.
Das Steuergerät 3 umfasst Erfassungseinrichtungen für Signale der mit dem Steuergerät verbundenen Sensoren, von denen in 1 nur ein mit dem Luftmassenstromsensor 4 verbundener Analog-Digital-Wandler 8 gezeigt ist, in 1 nicht gezeigte Ausgabeeinrichtungen zur Ansteuerung der Aktoren des Ottomotors 1, einen mit den Erfassungseinrichtungen und den Ausgabeeinrichtungen verbundenen Prozessor 9 sowie eine mit dem Prozessor 9 verbundene Speichereinrichtung 10 zur Speicherung wenigstens eines auf dem Prozessor 9 auszuführenden Programms, bei der Ausführung des Programms anfallender Daten sowie zur permanenten Speicherung der Kennliniendaten.
Der Prozessor 9 steuert unter anderem mittels eines entsprechenden Steuerprogramms in Abhängigkeit der von den Sensoren erfassten Werte, insbesondere auch des erfassten Luftmassenstroms in dem Ansaugluftkanal 2, die Aktoren des Ottomotors 1. Weiterhin dient der Prozessor 9 der Bestimmung des Luftmassenstroms aus den Sensorausgangssignalen des Luftmassenstromsensors 4, wozu er ein entsprechendes Programm, das auch ein Teil des Steuerprogramms sein kann, ausführt.
Mittels des Steuergeräts 3 werden in bekannter Weise aus dem Drehwinkelsignal des Drehwinkelsensors 6 ein Drehwinkel der Kurbelwelle 5 und eine Drehzahl des Ottomotors 1 ermittelt.
Zur Erfassung des Luftmassenstroms wird das analoge Signal des Luftmassenstromsensors 4 in dem Analog-Digital-Wandler 8 mit einer vorgegebenen Abtastfrequenz abgetastet und in ein entsprechendes Digitalsignal umgesetzt, das dem Prozessor 9 bzw. der Speichereinrichtung 10 zugeführt und in der Speichereinrichtung 10 gespeichert wird. Um wenigstens eine Pulsationsschwingung in dem Sensorausgangssignal des Luftmassenstromsensors 4 erfassen zu können, ist die Abtastfrequenz dabei größer als das Doppelte der höchsten zu berücksichtigenden Pulsationsfrequenz, bei der Rückströmungen auftreten können und die im wesentlichen durch das Produkt aus einer entsprechenden Motordrehzahl und Zylinderzahl dividiert durch die Anzahl der Arbeitstakte pro Umdrehung der Kurbelwelle gegeben ist.
In der Speichereinrichtung 10 wird dabei nur eine vorgegebene Anzahl N von unmittelbar aufeinanderfolgenden Werten des digitalisierten Sensorausgangssignals des Luftmassenstromsensors 4 entsprechend der zeitlichen Reihenfolge ihrer Erfassung gespeichert, so dass bei Speicherung eines neu erfassten Sensorausgangssignalwertes der älteste der N Werte gelöscht oder überschrieben wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun anhand von 2 erklärt, in dem für einen Modulationsgrad von 200% Werte des Sensorluftmassenstroms als Funktion der Zeit und damit implizit des Drehwinkels der Kurbelwelle 5 dargestellt sind. Bedingt durch die Eigenschaft des Luftmassenstromsensors 4, nur die Größe des Luftmassenstroms, d.h. den Sensorluftmassenstrom zu erfassen, treten hohe Maxima, die einem Extremum der Pulsationsschwingung bei Strömung in Richtung der mittleren Luftströmung entsprechen, und niedrigere lokale Maxima, die einer Rückströmung entsprechen, auf.
Aus einem vorgegebenen Drehwinkel der Kurbelwelle 5 wird anhand der von dem Drehwinkelsensor 6 erfassten Drehwinkel der Beginn eines Segments bestimmt, der in 2 durch die linke, senkrechte gestrichelte Linie gegeben ist.
Aus der Motordrehzahl wird für den 4-Zylinder-Ottomotor eine Pulsationsfrequenz als das Doppelte der Motordrehzahl und hieraus die Periodendauer der Pulsationsfrequenz als Länge des Segments bestimmt.
Auf der Basis der Länge des Segments wird die Zeitreihe in vier mit römischen Zahlen I, II, III und IV bezeichnete Viertel unterteilt, wobei das erste Viertel I das absolute Maximum über das Segment aufweist.
Danach wird die Lage des Segments dahingehend optimiert, dass das Maximum der Sensorluftmassenstromwerte des ersten Viertels in der Mitte des ersten Viertels zu liegen kommt.
Für jedes der Viertel wird ein entsprechender Abschnittsmittelwert durch Summation über die entsprechenden Sensorluftmassenstromwerte in dem jeweiligen Viertel berechnet. Der Abschnittsmittelwert ist dabei maximal für das erste Viertel I. Das muss aber nicht immer so sein.
Diese Schritte werden für drei aufeinanderfolgende Segmente durchgeführt. Aus den jeweiligen Abschnittsmittelwerten werden dann gleitend gemittelte Abschnittsmittelwerte ermittelt.
Daraufhin werden aus den gleitend gemittelten Abschnittsmittelwerten ein Wert einer ersten Korrekturgröße als erste Summe aus den dem ersten und dritten Viertel I bzw. III entsprechenden gleitend gemittelten Abschnittsmittelwerten, ein Wert einer zweiten Korrekturgröße als Differenz der ersten Summe und einer zweiten Summe aus den dem zweiten und vierten Viertel II bzw. IV entsprechenden gleitend gemittelten Abschnittsmittelwerten, sowie als Summe der vier gleitend gemittelten Abschnittsmittelwerten ein gemittelter Sensorluftmassenstrom bestimmt.
Zur Prüfung, ob eine Rückströmung vorliegt, wird ein Verhältnis des Wertes der ersten Korrekturgröße zu dem mittleren Sensorluftmassenstrom mit einem von der Motordrehzahl abhängigen Rückströmungsschwellwert verglichen.
Übersteigt der Wert der ersten Korrekturgröße den Rückströmungsschwellwert, wird das Vorliegen einer Rückströmung angenommen und der mittlere Sensorluftmassenstrom unter Verwendung der zweiten Korrekturgröße unter Bildung eines mittleren Luftmassenstromwertes korrigiert.
Andernfalls wird der mittlere Luftmassenstromwert aus dem mittleren Sensorluftmassenstrom unter Verwendung der ersten Korrekturgröße ermittelt.
In 3 sind die erste und die zweite Korrekturgröße jeweils bezogen auf den mittleren Sensorluftmassenstrom einem gemessenen relativen Pulsationsfehler relativ zum tatsächlichen Massenstrom (Man kann natürlich auch noch einen Schwingungsfaktor einführen) für verschiedene Modulationsgrade und eine vorgegebene Motordrehzahl gegenübergestellt.
Der durch Kreise für einzelne Werte des Modulationsgrades dargestellte, gemessene relative Pulsationsfehler fällt mit steigendem Modulationsgrad zunächst zu negativen Werten ab, erreicht bei etwa 100% ein Minimum und steigt dann wieder an.
Das durch Quadrate für einzelne Werte des Modulationsgrades dargestellte Verhältnis der ersten Korrekturgröße zu dem mittleren Sensorluftmassenstrom steigt monoton mit dem Modulationsgrad an. Bei einem Modulationsgrad von 100% beträgt der Wert des Verhältnisses der ersten Korrekturgröße zu dem mittleren Sensorluftmassenstrom etwa 42%. Dieser Wert entspricht dem Rückströmungsschwellwert für die gegebene Motordrehzahl. Der gemessene relative Pulsationsfehler lässt sich in dem Bereich von Modulationsgraden kleiner als 100% als eine erste lineare Korrekturfunktion der ersten Korrekturgröße zu dem mittleren Sensorluftmassenstrom darstellen. Ein Proportionalitätsfaktor und eine additive Konstante der ersten lineare Korrekturfunktion kann durch Versuche bzw. Vergleich mit gemessenen Pulsationsfehlern jeweils für eine gegebene Motordrehzahl ermittelt werden.
Die durch Dreiecke für einzelne Werte des Modulationsgrades dargestellte zweite Korrekturgröße nimmt im wesentlich ab einem Modulationsgrad von 100% signifikante, mit dem Modulationsgrad monoton steigende Werte an. Der relative Pulsationsfehler lässt sich auch in diesem Fall als zweite lineare Korrekturfunktion des Verhältnisses der zweiten Korrekturgröße zu dem mittleren Sensorluftmassenstrom darstellen, wobei auch hier ein Proportionalitätsfaktor und eine additive Konstante der zweiten lineare Korrekturfunktion durch Versuche bzw. Vergleich mit gemessenen Pulsationsfehlern jeweils für eine gegebene Motordrehzahl ermittelt werden kann.
Zur Korrektur wird daher bei Modulationsgraden unter 100% von dem mittleren Sensorluftmassenstrom der Wert der ersten linearen Korrekturfunktion für die gegebene Motordrehzahl und das Verhältnis aus dem ermittelten Wert der ersten Korrekturgröße und des mittleren Sensorluftmassenstroms subtrahiert, um den mittleren Luftmassenstrom zu erhalten.
Zur Korrektur oberhalb eines Modulationsgrades von 100%, d.h. bei Vorliegen einer Rückströmung, wird von dem mittleren Sensorluftmassenstrom der Wert der zweiten linearen Korrekturfunktion für die gegebene Motordrehzahl und das Verhältnis aus dem ermittelten Wert der zweiten Korrekturgröße und des mittleren Sensorluftmassenstroms subtrahiert, um den mittleren Luftmassenstrom zu erhalten.
Auf diese Weise ist eine einfache und schnelle Korrektur des mittleren Sensorluftmassenstroms zu einem mittleren Luftmassenstrom möglich.

Claims

Verfahren zur Ermittlung eines Luftmassenstroms in einem Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine bei dem zu aufeinanderfolgenden Zeiten Sensorluftmassenstromwerte, die den Betrag des Luftmassenstroms anzeigen, erfasst und daraus mittlere Sensorluftmassenstromwerte gebildet werden, wobei ein bestimmtes Segment eines Arbeitstaktes der Brennkraftmaschine gewählt wird, in einem Abschnitt des Segments erfasste Sensorluftmassenstromwerte zu einem Abschnittsmittelwert integriert werden, und unter Verwendung von Abschnittsmittelwerten wenigstens zweier Abschnitte des Segments ein Korrekturwert für den mittleren Sensorluftmassenstrom ermittelt und aus dem mittleren Sensorluftmassenstrom und dem Korrekturwert ein korrigierter mittlerer Luftmassenstrom ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei Abwesenheit einer Rückströmung ein Korrekturwert des mittleren Sensorluftmassenstromwerts über wenigstens ein Segment anhand der Summe der Abschnittsmittelwerte eines ersten und eines dritten Abschnitts ermittelt wird.
Verfahren zur Ermittlung eines Luftmassenstroms in einem Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine bei dem zu aufeinanderfolgenden Zeiten Sensorluftmassenstromwerte, die den Betrag des Luftmassenstroms anzeigen, erfasst und daraus mittlere Sensorluftmassenstromwerte gebildet werden, wobei ein bestimmtes Segment eines Arbeitstaktes der Brennkraftmaschine gewählt wird, in einem Abschnitt des Segments erfasste Sensorluftmassenstromwerte zu einem Abschnittsmittelwert integriert werden, und unter Verwendung von Abschnittsmittelwerten wenigstens zweier Abschnitte des Segments ein Korrekturwert für den mittleren Sensorluftmassenstrom ermittelt und aus dem mittle ren Sensorluftmassenstrom und dem Korrekturwert ein korrigierter mittlerer Luftmassenstrom ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass festgestellt wird, ob eine Rückströmung im Luftmassenstrom vorliegt und dass bei Abwesenheit einer Rückströmung ein Korrekturwert des mittleren Sensorluftmassenstromwerts über wenigstens ein Segment anhand der Summe der Abschnittsmittelwerte eines ersten und eines dritten Abschnitts ermittelt wird und dass bei Vorliegen einer Rückströmung der Korrekturwert des mittleren Sensorluftmassenstromwerts in wenigstens einem Segment ermittelt wird anhand einer Abweichung zwischen der Summe aus Abschnittsmittelwerten eines ersten und eines dritten Abschnitts und der Summe aus Abschnittsmittelwerten eines zweiten und vierten Abschnitts, wobei der erste Abschnitt so gewählt wird, dass er das absolute Maximum der Sensorluftmassenstromwerte des Segments und/oder den größten der vier Abschnittsmittelwerte enthält.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorliegen einer Rückströmung unter Verwendung der Summe der Abschnittsmittelwerte eines ersten und eines dritten Abschnitts festgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorliegen einer Rückströmung festgestellt wird, wenn die Summe der Abschnittsmittelwerte des ersten und des dritten Abschnitts als solche oder bezogen auf eine dem mittleren Sensorluftmassenstrom entsprechenden Größe einen vorgegebenen ersten Schwellwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorliegen einer Rückströmung festgestellt wird, wenn der Betrag der Abweichung zwischen der Summe der Abschnittsmittelwerte des ersten und des dritten Abschnitts und der Summe der Abschnittsmittelwerte des zweiten und vierten Abschnitts als solche oder bezogen auf eine dem mittleren Sensorluftmassenstrom entsprechenden Größe einen vorgegebenen zweiten Schwellwert überschreiten.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Sensorluftmassenstrom aus der Summe der Abschnittsmittelwerte wenigstens eines Segments ermittelt wird.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturwert unter Verwendung mehrerer Segmente und entsprechender Abschnittsmittelwerte ermittelt wird.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehzahl der Brennkraftmaschine ermittelt und zur Festlegung der Länge des Segments verwendet wird.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage des Segments so bestimmt wird, dass das Maximum der Sensorluftmassenstromwerte des Segments einen minimalen Abstand von der Mitte eines Abschnitts des Segments aufweist.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage des Segments so bestimmt wird, dass der Abschnittsmittelwert für einen ersten Abschnitt maximal ist.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkelstellungssignal erfasst wird, das einen Drehwinkel der Kurbelwelle oder einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine wiedergibt und das zur Festlegung der Lage und/oder Länge des Segments verwendet wird.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge und/oder Lage des Segments unter Verwendung eines Zündzeitpunkts oder mehrerer aufeinanderfolgender Zündzeitpunkte bestimmt wird.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge und/oder Lage des Segments unter Verwendung eines Zeitpunkts einer Ventilöffnung oder der Zeitpunkte mehrerer aufeinanderfolgender Ventilöffnungen bestimmt wird.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Durchführung ein zur Steuerung der Brennkraftmaschine vorgesehenes Steuergerät verwendet wird.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturwert in einem Kennfeld als Funktion wenigstens eines Betriebsparameters der Brennkraftmaschine und des mittleren Sensorluftmassenstroms abgelegt ist, dass im Betrieb der Brennkraftmaschine ein Wert des Betriebsparameters und der mittlere Sensorluftmassenstrom ermittelt werden, und dass der mittlere Luftmassenstrom auf Basis des mittleren Sensorluftmassenstroms und dem dem Betriebsparameter und dem mittleren Sensorluftmassenstrom entsprechenden, in dem Kennfeld abgelegten Korrekturwert bestimmt wird.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Segment einem Segmentdrehwinkel einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bestimmt durch das Produkt aus 360° und Anzahl der Ar beitstakte pro Umdrehung der Kurbelwelle dividiert durch eine Zylinderzahl der Brennkraftmaschine entsprechend gewählt wird.