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Stand der Technik
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Die Erfindung geht von einem Verfahren und von einer Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines mit einem gasförmigen Kraftstoff betriebenen Fahrzeugs nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.
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Aus der Veröffentlichung
RD-344121 A vom 10. Dezember 1992 ist eine elektronische Steuerung eines mit einem gasförmigen Kraftstoff betriebenen Motors bekannt. Dabei ist ein Temperatursensor und ein Drucksensor für den Kraftstoff vorgesehen, um Änderungen in der Kraftstoffdichte zu überwachen. Die Kraftstoffzumessung erfolgt in Abhängigkeit der Kraftstoffdichte.
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Aus der
DE 197 56 919 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Gasfüllung in einem Verbrennungsmotor bekannt. Es liegt das Problem zugrunde, in einem Verbrennungsmotor die Gasfüllung exakt und zuverlässig zu bestimmen sowie den Frischgasanteil an der Gasfüllung. Die Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Gasfüllung eines Verbrennungsmotors gelöst, wobei der Partialdruck des Frischgasanteils an dem Gasmassenstrom und der Partialdruck des Abgasanteils an dem Gasmassenstrom durch Aufstellen einer Massenbilanz für die jeweiligen Massenströme ermittelt wird, und anschließend das aus dem Saugrohr abströmende Frischgas unter Verwendung der Partialdrücke berechnet wird.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es eine präzisiere, gasförmige Kraftstoffzumessung für eine Brennkraftmaschine zu ermöglichen.
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Aus Electronic control of a fuel-injected natural gas engine. In: Research disclosure, 1992, No. 344, S. 987 (344121). – ISSN 0374-4353 ist weiterhin eine elektronische Kontrolleinheit zur Erdgaseinspritzung einer Brennkraftmaschine bekannt, wobei die Brennkraftmaschine einen Kraftstofftemperatur- und einen Drucksensor zur Erkennung einer Änderung einer Kraftstoffdichte aufweist und die Injektoren synchrongepulst entsprechend der Position der Brennkaftmaschine betrieben werden.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung nach Patentanspruch 6 gelöst. Weiterbildungen des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Vorteile der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines mit einem gasförmigen Kraftstoff betriebenen Fahrzeugs mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche lösen die Aufgabe und haben den Vorteili, dass eine von mindestens einem Zylinder der Antriebseinheit angesaugte Luftmasse ausgehend von einem Saugrohrdruck in einem Ansaugrohr der Antriebseinheit unter Berücksichtigung der Partialdrücke des Kraftstoffs und des Restgases aus einem Abgasstrang der Antriebseinheit ermittelt wird. Auf diese Weise kann die Luftmasse auch bei einem dynamischen oder hochdynamischen Betrieb des Motors bzw. der Antriebseinheit mit hoher Genauigkeit bestimmt werden. Somit lässt sich also auch bei dynamischen oder hochdynamischen Vorgängen im Motor bzw. in der Antriebseinheit die tatsächlich momentan im Ansaugrohr befindliche Luftmasse bzw. Frischluftmasse mit hoher Genauigkeit bestimmen und auf dieser Grundlage eine nahezu exakte Kraftstoffzumessung für solche Betriebszustände mit dynamischen oder hochdynamischen Vorgängen der Antriebseinheit realisieren.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich.
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Eine besonders einfache Ermittlung des Partialdrucks des Kraftstoffs lässt sich bei einer Integration der Differenz aus in das Ansaugrohr zufließender relativer Kraftstoff-Füllung und aus dem Ansaugrohr abfließender relativer Kraftstoff-Füllung ermitteln.
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Entsprechend einfach lässt sich der Partialdruck des Restgases bei einer Integration der Differenz aus in das Ansaugrohr zufließender relativer Restgas-Füllung und aus dem Ansaugrohr abfließender relativer Restgas-Füllung ermitteln.
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Zeichnung
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es zeigen
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1 schematisch einen Ausschnitt aus einer Antriebseinheit,
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2 ein Blockschaltbild zur Verdeutlichung des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung der angesaugten Luftmasse mindestens eines Zylinders der Antriebseinheit,
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3 ein Blockschaltbild zur Ermittlung einer zufließenden relativen Kraftstoff-Füllung,
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4 ein Blockschaltbild zur Ermittlung einer zufließenden relativen Restgas-Füllung und
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5 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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In 1 kennzeichnet 1 eine Antriebseinheit, die beispielsweise als Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs ausgebildet sein kann. Dabei ist in 1 nur ein Ausschnitt aus der Antriebseinheit 1 dargestellt. Die Antriebseinheit 1 umfasst dabei gemäß 1 einen Zylinder 55, in dem sich ein Kolben 60 zum Antrieb einer in 1 nicht dargestellten Kurbelwelle auf und ab bewegt. Der Zylinder 55 umfasst einen Brennraum 65, dem über ein Ansaugrohr 5 und ein Einlassventil 75 ein Kraftstoff-Luft-Gemisch zuführbar ist. Das Kraftstoff-Luft-Gemisch wird mittels einer Zündkerze 70 im Brennraum 65 gezündet und zur Verbrennung gebracht. Dadurch wir die Bewegung des Kolbens 60 im Zylinder 55 und somit der Antrieb der Kurbelwelle gewährleistet. Das bei der Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches entstandene Abgas wird über ein Auslassventil 80 einem Abgasstrang 10 zugeführt. Im Ansaugrohr 5 ist eine Drosselklappe 50 zur Bemessung der Frischluftzufuhr in den Brennraum 65 angeordnet. Das Volumen im Ansaugrohr 5 zwischen der Drosselklappe 50 und dem Einlassventil 75 wird als Saugrohrvolumen 45 bezeichnet. Die Strömungsrichtung von der Drosselklappe 50 zum Brennraum 60 ist in 1 durch einen Pfeil dargestellt. Im Ansaugrohr 5 ist in Strömungsrichtung nach der Drosselklappe 50 über ein Einspritzventil 30 ein gasförmiger Kraftstoff zuführbar. Dabei ist, wie in 1 dargestellt, am Einspritzventil 30 ein Drucksensor 35 und ein Temperatursensor 40 angeordnet. Der Drucksensor 35 ermittelt den Kraftstoffdruck und der Temperatursensor 40 die Kraftstofftemperatur. Optional und wie in 1 gestrichelt dargestellt kann es vorgesehen sein, dass in Strömungsrichtung nach der Drosselklappe 50 eine Abgasrückführleitung 85 in das Ansaugrohr 5 mündet. Über die Abgasrückführleitung 85 wird dem Ansaugrohr 5 Restgas aus dem Abgasstrang 10 zugeführt. Aufgrund von sich eventuell überschneidenden Öffnungszeiten des Einlassventils 75 und des Auslassventils 80 kann es zusätzlich zur Rückströmung von Restgas aus dem Abgasstrang 10 in das Ansaugrohr 5 kommen. Wenn im Folgenden von Restgas die Rede ist, so umfasst dies zum einen den durch Ventilüberschneidungen des Einlassventils 75 und des Auslassventils 80 in das Ansaugrohr 5 gelangten Restgasanteil und zum anderen den optional über die Abgasrückführleitung 85 dem Ansaugrohr 5 zugeführten Restgasanteil.
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In 1 ist der Zylinder 55 stellvertretend für die Antriebseinheit 1 dargestellt. Dabei kann die Antriebseinheit 1 noch weitere Zylinder umfassen, die in der beschriebenen Weise mit Luft und Kraftstoff und Restgas versorgt werden. Bei dem gasförmigen Kraftstoff kann es sich beispielsweise um Erdgas handeln. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind jedoch allgemein auf alle gasförmigen Kraftstoffe, zu denen beispielsweise auch Wasserstoff oder Autogas gehören, anwendbar. Für eine optimale und präzise Kraftstoffzumessung beispielsweise in einem Otto-Motor wird eine Motorsteuerung benötigt, die zunächst möglichst genau die vom Zylinder 55 angesaugte Luftmenge bzw. die Füllung rl ermitteln muss. Diese Füllungserfassung kann auf mehrere Arten erfolgen. Bei druckbasierten Systemen wird auf Basis des Saugrohrdrucks ps, der mit einem Sensor im Ansaugrohr 5 gemessen wird, die angesaugte Luftmasse bzw. die Füllung berechnet. Grundlage hierfür ist die Zustandsgleichung für ideale Gase. Alternativ dazu könnte die angesaugte Luftmasse bzw. die Füllung direkt über einen in Strömungsrichtung hinter einem in 1 nicht dargestellten Luftfilter und vor der Drosselklappe 50 im Ansaugrohr 5 angeordneten Luftmassenmesser, beispielsweise in Form einer Stauklappe, einer Hitzdrahtsonde oder eines Heißfilmluftmassenmessers erfasst werden.
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Bei der Füllungserfassung von gängigen Motorsteuerungen mit Benzin als Kraftstoff wird durch die Einspritzung des flüssigen Kraftstoffs nur ein geringer Teil des angesaugten Frischluftvolumens verdrängt, weil die Dichte von Benzin um ein Vielfaches größer ist, als die der Luft. Das Kraftstoffvolumen kann daher in diesem Fall bei der Füllungserfassung gegenüber dem Frischluftvolumen vernachlässigt werden.
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Bei gasförmigen Kraftstoffen liegt aber ein anderer Sachverhalt vor. Bei Einblasung des gasförmigen Kraftstoffs ist eine merkliche Verdrängung der Frischluft messbar. Dies wird bei einer auf Benzinbetrieb ausgelegten Motorsteuerung, die die angesaugte Luftmasse aus dem Saugrohrdruck ps ableitet, nicht berücksichtigt.
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Ein Motorbetrieb zeichnet sich durch eine Vielzahl dynamischer Vorgänge aus. Dabei ist die tatsächlich momentan im Ansaugrohr 5 befindliche Frischluftmasse nicht bekannt. Die Motorsteuerung misst nur den Saugrohrdruck ps als Summe eines Gemisches aus den verschiedenen Bestandteilen Frischluft, eingeblasener gasförmiger Kraftstoff und Abgas bzw. Restgas. Das Verhältnis der Frischluftmenge zur Menge des gasförmigen Kraftstoffs ist zunächst unbestimmt. Es ist nicht bekannt, welcher Anteil an Kraftstoff-Luft-Restgas-Gemisch durch den gasförmigen Kraftstoff verdrängt wird. Dies gilt besonders für einen dynamischen und im Lambdawert variablen Motorbetrieb.
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Erfindungsgemäß ist nun gemäß 5 eine Vorrichtung 25 vorgesehen, die im Folgenden auch als Motorsteuerung bezeichnet wird und in der ein Modell für das Ansaugrohr 5 aufgestellt wird, das die Dynamik der Gase im Ansaugrohr 5 nachbildet und die Luftmasse bzw. die Frischluftfüllung im Brennraum 65 zeitlich genau bestimmt.
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Der Saugrohrdruck ps im Ansaugrohr 5 wird durch einen im Ansaugrohr 5 angeordneten Saugrohrdrucksensor 95 ermittelt. Gemäß 5 umfasst die Motorsteuerung 25 Mittel 20 zur Ermittlung der vom Zylinder 55 angesaugten Luftmasse rl, die auch als Frischluftmasse bezeichnet wird. Den Mitteln 20 ist dazu der Saugrohrdruck ps vom Saugrohrdrucksensor 95 zugeführt. Den Mitteln 20 sind außerdem ein Partialdruck psng des gasförmigen Kraftstoffs und ein gasförmiger Partialdruck psrg des Restgases aus dem Abgasstrang 10 zugeführt. Die Partialdrücke psng, psrg des gasförmigen Kraftstoffs und des Restgases werden dabei von Mitteln 90 der Motorsteuerung 25 in einer nachfolgend beschriebenen Weise ermittelt.
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In 2 ist links von einer gestrichelten Linie dargestellt, wie sich der Saugrohrdruck ps nach dem Gesetz von Dalton für den Gesamtdruck eines Gasgemisches aus der Summe der Partialdrücke und seiner Komponenten ergibt, nämlich: ps = psfg + psrg + psng.
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Dabei ist
- psfg
- der Partialdruck der Frischluft im Ansaugrohr 5.
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Rechts der gestrichelten Linie in 2 ist die Funktionsweise der Mittel 20 der Motorsteuerung 25 dargestellt. Der Saugrohrdruck ps wird dabei mit einem Umrechnungsfaktor fupsrl, der von der Drehzahl nmot der Antriebseinheit 1 bzw. des Motors des Fahrzeugs und von der Temperatur im Brennraum 65 abhängt, multipliziert. Dabei ergibt sich als Ergebnis der Multiplikation ein Wert für die vom Zylinder 55 während eines Ansaugtaktes angesaugte Füllung des Gasgemisches aus Frischluft, Restgas und gasförmigem Kraftstoff. Dieser Füllungswert wird anschließend mit dem Faktor 1 – psrg/ps – psng/ps multipliziert, um die relative Frischluftfüllung rl zu erhalten, die vom Zylinder 55 während eines Ansaugtaktes angesaugt wird.
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Die relative Frischluftfüllung rl ist Mitteln 15 der Motorsteuerung 25 zugeführt, die in dem Fachmann bekannter Weise je nach gerade gefordertem Lambdawert aus der relativen Frischluftfüllung rl eine exakte Zumessung des gasförmigen Kraftstoffs berechnet. Als Ergebnis geben die Mittel 15 eine Einspritzzeit ti für das Einspritzventil 30 vor. Durch die Vorgabe der Einspritzzeit ti lässt sich die erforderliche Kraftstoffzumessung für einen Ansaugtakt des Zylinders 55 exakt einstellen.
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Die Mittel 90 der Motorsteuerung 25 dienen der Ermittlung des Partialdrucks psng des gasförmigen Kraftstoffs und des Partialdrucks psrg des Restgases. Den Mitteln 90 ist vom Drucksensor 35 der Kraftstoffdruck png des gasförmigen Kraftstoffs am Einspritzventil 30 und vom Temperatursensor 40 die Temperatur tng des gasförmigen Kraftstoffs am Einspritzventil 30 zugeführt. Den Mitteln 90 ist außerdem von einem in 1 nicht dargestellten Drehzahlmesser die Drehzahl nmot der Antriebseinheit 1, die auch als Motordrehzahl bezeichnet wird, zugeführt.
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Voraussetzung für die Berechnung des Partialdrucks psng des gasförmigen Kraftstoffs ist die Kenntnis des Kraftstoffmassenstroms. Über die Einspritzzeit ti, die auch als Öffnungszeit des Einspritzventils 30 bezeichnet wird, ist beispielsweise ein normierter Kraftstoffmassenstrom msng0 definiert. Dabei handelt es sich um den Kraftstoffmassenstrom bei normierten Bedingungen, d. h. einem Druck von 1013 mbar und einer Temperatur von 0°C. Aus dem vom Drucksensor 35 ermittelten Kraftstoffdruck und der vom Temperatursensor 40 ermittelten Kraftstofftemperatur am Einspritzventil 30 wird die Dichte ρng des gasförmigen Kraftstoffs sowie ein Korrekturfaktor fkorr,png für den Kraftstoffdruck und ein Korrekturfaktor fkorr,tng für die Kraftstofftemperatur ermittelt. Ferner ist in den Mitteln 90 eine spezifische Ausflusskennlinie des Einspritzventils 30 abgelegt, die die Geometrie des Einspritzventils 30 sowie die Schallgeschwindigkeit im gasförmigen Kraftstoff abhängig von der Kraftstofftemperatur und dem Kraftstoffdruck berücksichtigt und im Folgenden mit KLAF bezeichnet ist. Somit ergibt sich der Kraftstoffmassenstrom msng wie folgt: msng = msng0·fkorr,png·fkorr,tng·KLAF
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Dabei ergibt sich der Korrekturfaktor f
korr,png wie folgt:
wobei png wie beschrieben der Kraftstoffdruck ist. Der Korrekturfaktor f
korr,tng ergibt sich wie folgt:
wobei tng wie beschrieben die Kraftstofftemperatur ist.
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Die Mittel 90 ermitteln dann eine Rohfüllung rfngroh des gasförmigen Kraftstoffs wie folgt: rfngroh = C·msng/nmot wobei
- C
- = ZylZa/(VH·ρng)
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Dabei ist ZylZa die Anzahl der Zylinder und VH das Hubvolumen sämtlicher Zylinder.
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Die Dichte ρng des gasförmigen Kraftstoffs ist die Dichte des gasförmigen Kraftstoffs im Austritt des Einspritzventils 30 und daher noch nicht vom Ansaugrohr 5 bzw. von der Saugrohrdynamik im Ansaugrohr 5 beeinflusst.
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Die Rohfüllung rfngroh des gasförmigen Kraftstoffs ist noch nicht vom Ansaugrohr 5 bzw. der Saugrohrdynamik im Ansaugrohr 5 beeinflusst.
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Die sich durch den über das Einspritzventil 30 eingeblasenen gasförmigen Kraftstoff einstellende Saugrohrdynamik wird durch einen Integrator in den Mitteln 90 abgebildet. Die Rohfüllung rfngroh des gasförmigen Kraftstoffs ist die in das Ansaugrohr 5 zufliessende relative Kraftstofffüllung, die mit einer aus dem Ansaugrohr 5 abfliessenden relativen Kraftstofffüllung rfng des gasförmigen Kraftstoffs am Eingang eines in 3 dargestellten Integralreglers 100 in den Mitteln 90 durch Differenzbildung verglichen wird. Die Differenz rfngroh – rfng wird einem Integrator 105 mit der Integratorkonstante KISRM zugeführt, wobei die Integratorkonstante KISRM vom Saugrohrvolumen 45 und der Motordrehzahl nmot abhängt. Mit zunehmender Motordrehzahl nmot vergrößert sich die Bewegung des Gasgemisches im Ansaugrohr 5. Mit zunehmender Motordrehzahl nmot nimmt somit die Integratorkonstante KISRM zu. Umgekehrt wirkt sich die Bewegung des Gasgemisches mit abnehmendem Saugrohrvolumen 45 stärker aus, so dass die Integratorkonstante KISRM mit abnehmendem Saugrohrvolumen 45 ansteigt. Der Ausgang des Integrators 105 wird mit der Saugrohrtemperatur TS multipliziert, die beispielsweise durch einen im Ansaugrohr 5 angeordneten Temperatursensor 110 ermittelt werden kann. Anschließend findet eine Multiplikation mit dem normierten Druck 1013 mbar bezogen auf 100% statt. Die sich ergebende Größe ist der Partialdruck psng des gasförmigen Kraftstoffs, die hier abgezweigt und den Mitteln 20 weitergeleitet wird. Im Integralregler 100 der Mittel 90 selbst wird der Partialdruck psng des gasförmigen Kraftstoffs noch mit dem Umrechnungsfaktur fupsrl multipliziert, um die aus dem Ansaugrohr 5 abfliessende relative Kraftstoff-Füllung rfng zu ermitteln, die in der beschriebenen Weise wieder zur Differenzbildung mit der Rohfüllung rfngroh an einen entsprechenden Verknüpfungspunkt 115 vor dem Integrator 105 zurückgeführt wird, um die beschriebene Differenz rfngroh – rfng zu bilden.
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Die Integrationszeit für den Integrator 105 kann beispielsweise etwa gleich der Zeit für eine Verbrennung im Zylinder 55 gewählt werden und somit etwa 180 Grad Kurbelwinkel bei einem Viertaktmotor entsprechen.
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Das Restgas umfasst, wie beschrieben, einen Restgasanteil aufgrund von Ventilüberschneidungen oder genauer Ventilüberschneidungszeiten des Einlassventils
75 und des Auslassventils
80 und gegebenenfalls einen Restgasanteil aufgrund einer externen Abgasrückführung vom Abgasstrang
10 in das Ansaugrohr
5 über die Abgasrückführungsleitung
85. Der Restgasanteil aufgrund der Ventilüberschneidungszeiten wird im Folgenden als interner Restgasanteil und der Restgasanteil aufgrund der Abgasrückführung als externer Restgasanteil bezeichnet. Der Partialdruck psrg des Restgases ergibt sich als Summe des Partialdruckes psrgex des externen Restgasanteils und des Partialdrucks psrgin des internen Restgasanteils. Der Partialdruck psrgex des externen Restgasanteils lässt sich in analoger Weise wie der Partialdruck psng des gasförmigen Kraftstoffs ermitteln. Die Zuführung des externen Restgasanteils über die Abgasrückführungsleitung
85 erfolgt über ein in
1 nicht dargestelltes Abgasrückführungsventil. Voraussetzung für die Berechnung des Partialdruckes psrgex des externen Restgasanteils ist die Kenntnis des entsprechenden externen Restgasmassenstroms. Über die Öffnungszeit t
iAGR des Abgasrückführventils ist beispielsweise ein normierter externer Restgasmassenstrom msrg
0 definiert. In der Abgasrückführleitung
85 kann ein in
1 nicht dargestellter Drucksensor zur Ermittlung des Gasdruckes des externen Restgasanteils und ein in
1 ebenfalls nicht dargestellter Temperatursensor zur Ermittlung der Temperatur des externen Restgasanteils angeordnet sein. Alternativ kann der Druck und die Temperatur des externen Restgasanteils auch in dem Fachmann bekannter Weise modelliert werden. Aus dem Druck und der Temperatur des externen Restgasanteils wird die Dichte ρrg des externen Restgasanteils bestimmt, die noch nicht vom Ansaugrohr
5 bzw. von der Saugrohrdynamik im Ansaugrohr
5 beeinflusst ist. Der Druck des externen Restgasanteils ist in
5 mit prg bezeichnet und wird zusammen mit der Temperatur des externen Restgasanteils, die in
5 mit trg bezeichnet ist, den Mitteln
90 zugeführt. In den Mitteln
90 ist außerdem eine Ausflusskennlinie KLAFRG für das Abgasrückführventil abgelegt, die analog zur Ausflusskennlinie KLAF für das Einspritzventil
30 die Geometrie des Abgasrückführventils sowie die Schallgeschwindigkeit im externen Restgasanteil abhängig von der Temperatur und dem Druck des externen Restgasanteils berücksichtigt. In den Mitteln
90 wird dann der Massenstrom msrg des externen Restgasanteils wie folgt berechnet:
msrg = msrg0·fkorr,prg·fkorr,trg·KLAFRG, wobei
der Korrekturfaktor für den Druck prg des externen Restgasanteils und
der Korrekturfaktor für die Temperatur trg des externen Restgasanteils ist.
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Daraus wird in den Mitteln 90 der Motorsteuerung 25 die Rohfüllung rfrgroh des externen Restgasanteils, die noch nicht den Einfluss des Ansaugrohrs 5 bzw. der Saugrohrdynamik im Ansaugrohr 5 berücksichtigt, wie folgt berechnet: frgroh = CRG·msrg/nmot, wobei
- CRG
- = ZylZA/(VH·ρrg) ist.
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Die sich durch den in das Ansaugrohr 5 über die Abgasrückführleitung 85 mittels dem Abgasrückführventil eingeblasene externe Restgasanteil einstellende Saugrohrdynamik wird durch einen Integrator 120 eines weiteren Integralreglers 125 in den Mitteln 90 abgebildet. Der Integralregler 125 ist in 4 dargestellt und entsprechend dem Integralregler 100 gemäß 3 aufgebaut. Dabei stellt die Rohfüllung rfrgroh des externen Restgasanteils einen in das Ansaugrohr 5 zufliessenden Wert dar, dem ein aus dem Ansaugrohr 5 abfliessender Wert rfrg des externen Restgasanteils mittels des Integralreglers 125 nachgeführt ist. In einem Verknüpfungspunkt 130 des Integralreglers 125 wird dabei die Differenz rfrgroh – rfrg gebildet. Diese Differenz wird dem Integrator 120 zugeführt, der dem Integrator 105 des Integralreglers 100 in seiner Funktion entspricht. Er weist somit die selbe Integratorkonstante KISRM wie auch der Integrator 105 auf. Der Ausgang des Integrators 120 wird dann mit der Saugrohrtemperatur TS und dem Faktor 1013 mbar/100% multipliziert, so dass sich der Partialdruck psrgex des externen Restgasanteils ergibt. Dieser wird mit dem Umrechnungsfaktor fupsrl multipliziert, um den abfliessenden Wert rfrg der Füllung des externen Restgasanteils zu erhalten, der wiederum, wie beschrieben, auf den Verknüpfungspunkt 130 zurückgeführt ist.
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Der Partialdruck psrgin des internen Restgasanteils kann an einem Prüfstand gemessen und abhängig von der Motordrehzahl nmot und den Ventilüberschneidungszeiten in einem Kennfeld in den Mitteln 90 für normierte Druckverhältnisse abgelegt sein. Die Ventilüberschneidungszeiten können dabei auch durch die entsprechenden Nockenwellenüberschneidungswinkel ausgedrückt werden. Somit ergibt sich aus dem Kennfeld für einen vorgegebenen Nockenwellenüberschneidungswinkel und eine vorgegebene Motordrehzahl nmot ein normierter Partialdruck psrgin0 des internen Restgasanteils, der in den Mitteln 90 noch mit einem Höhenfaktor multipliziert wird, um den tatsächlichen Partialdruck psrgin des internen Restgasanteils zu erhalten. Der Höhenfaktor ist dabei gebildet als: Umgebungsdruck/(1013 mbar).
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Die Mittel 90 bilden dann die Summe aus dem Partialdruck psrgex des externen Restgasanteils und dem Partialdruck psrgin des internen Restgasanteils, um den Partialdruck psrg des Restgases zu erhalten, der den Mitteln 20 zugeführt wird. Für den Fall, dass keine externe Abgasrückführung stattfindet, ist der Partialdruck psrgex des externen Restgasanteils natürlich gleich Null.
wobei tng wie beschrieben die Kraftstofftemperatur ist.
der Korrekturfaktor für die Temperatur trg des externen Restgasanteils ist.