DE10325571B4

DE10325571B4 - Verfahren und Vorrichtungen zum Abschätzen von Gastemperaturen in einem Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE10325571B4
Application number: DE10325571A
Authority: DE
Inventors: Claudio A. Farmington Hills Hernandez
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 2002-06-11
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2023-06-06
Also published as: US20030226398A1; US6622548B1; DE10325571A1; US6755078B2

Abstract

Vorrichtung zum Abschätzen einer Vielzahl von Gastemperaturen in einem Verbrennungsmotor (20) eines Fahrzeuges, umfassend:
eine Abgastemperatur-Schätzeinrichtung (32), die derart ausgestaltet ist, dass sie die Geschwindigkeit des Fahrzeuges und einen Luftmassenstrom aufnehmen und die Abgastemperatur auf der Grundlage von zumindest der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem Luftmassenstrom schätzen kann,
eine erste Abgasrückführungs-(AGR-)Temperatur-Schätzeinrichtung (38), die mit der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung (32) gekoppelt ist, wobei die erste AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (38) derart ausgestaltet ist, dass sie die Abgastemperatur von der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung (32) übernehmen und einen AGR-Massenstrom aufnehmen kann, um die AGR-Gastemperatur an einem AGR-Ventil (24) des Verbrennungsmotors (20) auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom abzuschätzen,
eine zweite AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (44), die mit der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung (32) gekoppelt ist, wobei die zweite AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (44) derart ausgestaltet ist, dass sie die Abgastemperatur von der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung (32) übernehmen und ferner den AGR-Massenstrom aufnehmen kann, um die AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse des Verbrennungsmotors (20) auf der...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abschätzen von Gastemperaturen innerhalb eines Verbrennungsmotors.

Es sind Steuerungsstrategien für Verbrennungsmotoren zur genauen Steuerung der Motoransaugluft und des eingespritzten Kraftstoffes bekannt, um die Ziele von geringen Emissionen, hoher Kraftstoffwirtschaftlichkeit und hohem Motorleistungsvermögen ins Gleichgewicht zu bringen. Es hat Bemühungen gegeben, den Luftmassenstrom in einen Motorzylinder während eines Ausaughubs abzuschätzen. Mit einer Abschätzung des Luftmassenstromes in einen Motorzylinder während eines Ausaughubs kann gemäß einer Motorsteuerungsstrategie ein geeignetes Gemisch gebildet werden. Beispielsweise kann ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem Motorzylinder bereitgestellt werden.

Die Luftmasse, die in einen Motorzylinder einströmt, hängt von der Luftdichte und somit von der Lufttemperatur ab. Eine Information über den Gasmassenstrom von zurückgeführtem Motorabgas (AGR, Abgasrückführung) ist zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung des Motors und zur Steuerung von Emissionen eines Hochleistungsmotors von Vorteil. Zusätzlich hängt der AGR-Massenstrom von der AGR-Gastemperatur ab, und eine genaue Information über die Temperatur der Luft, die in einen Zylinder eintritt, ist ebenfalls wünschenswert.

Es ist die direkte Erfassung der Lufttemperatur vorgeschlagen worden, um eine Lufttemperaturinformation mit der gewünschten Genauigkeit bereitzustellen. Jedoch ist die Zuverlässigkeit herkömmlicher Temperaturwandler in der Umgebung des Zylindereinlasses relativ niedrig. Außerdem fehlen den Temperaturwandlern, wie etwa Thermoelementen, typischerweise die transienten Ansprecheigenschaften, die erwünscht sind, um die Temperatur der turbulenten Luftmasse, die während eines Überganges durch die Ansaugkanäle zu dem Zylinder gelangt, darzustellen. Deshalb werden indirekte Techniken zum Bestimmen der Temperaturen in einem Motor benutzt, die Abschätztechniken einschließen, und eine kontinuierliche Verbesserung der Vorrichtungen und Verfahren zum Abschätzen von Temperaturen in einem Fahrzeugmotor wird angestrebt, um die gewünschte Genauigkeit bereitzustellen, um Motorbetriebsparameter, wie etwa geringe Emissionen, hohe Kraftstoffwirtschaftlichkeit und hohes Motorleistungsvermögen, ins Gleichgewicht zu bringen.

Aus der US 6,286,366 B1 ist eine Vorrichtung zur Modellierung einer Vielzahl von Gastemperaturen bei einem Motor mit externer Abgasrückführung bekannt. Unter anderem wird ein System zur Berechnung der Ladelufttemperatur offenbart.

In dem Aufsatz von Nitzke, H.-G. und Rebohl, T. "Füllungserfassung für aufgeladene Dieselmotoren, in: VDI-Berichte Nr. 1672, AUTOREG 2002, Tagung Mannheim 15./16.04.2002, S. 311–322" wird ein umfangreiches Modell zur Füllungserfassung für aufgeladene Dieselmotoren vorgestellt, mit dem sich zahlreiche Gastemperaturen berechnen lassen.

In der DE 43 35 200 C1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln der Abgastemperatur einer Brennkraftmaschine beschrieben, wobei die Abgastemperatur aus einem der Last und der Drehzahl der Brennkraftmaschine entsprechenden Signal hergeleitet wird.

Aus der DE 199 63 358 A1 sind Verfahren bekannt, bei denen die Ladelufttemperatur und die Abgastemperatur modelliert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abschätzen und Verarbeiten von Gastemperaturen in einem Verbrennungsmotor bereitzustellen.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 12.

Gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Abschätzen einer Vielzahl von Gastemperaturen in einem Motor eines Fahrzeugs vorgesehen. Die Vorrichtung umfasst eine Abgastemperatur-Schätzeinrichtung, die ausgestaltet ist, um eine Geschwindigkeit des Fahrzeuges und einen Luftmassenstrom aufzunehmen. Die Abgastemperatur-Schätzeinrichtung ist ausgestaltet, um eine Abgastemperatur auf der Grundlage von zumindest der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem Luftmassenstrom abzuschätzen. Die Vorrichtung umfasst auch eine erste Abgasrückführungs-(AGR-)Temperatur-Schätzeinrichtung, die mit der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung gekoppelt ist. Die erste AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung ist ausgestaltet, um die Abgastemperatur von der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung aufzunehmen, und ist ferner ausgestaltet, um einen AGR-Massenstrom aufzunehmen. Die erste AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung ist ausgestaltet, um eine AGR-Gastemperatur an einem AGR-Ventil des Motors auf der Grundlage von zumin dest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom abzuschätzen. Ähnlich umfasst die Vorrichtung eine zweite AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung, die mit der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung gekoppelt ist.

Die zweite AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung ist ausgestaltet, um die Abgastemperatur von der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung aufzunehmen, und ist ferner ausgestaltet, um den AGR-Massenstrom aufzunehmen. Die zweite AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung ist ausgestaltet, um eine AGR-Gastemperatur an einem Drosselklappengehäuse des Motors auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom abzuschätzen. Außerdem umfasst die Vorrichtung eine Ladelufttemperatur-Schätzeinrichtung, die mit der zweiten AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung gekoppelt ist. Die Ladelufttemperatur-Schätzeinrichtung ist ausgestaltet, um die AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse von der zweiten AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung aufzunehmen. Die Ladelufttemperatur-Schätzeinrichtung ist ferner ausgestaltet, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und den AGR-Massenstrom aufzunehmen. Die Ladelufttemperatur-Schätzeinrichtung ist ausgestaltet, um eine Ladelufttemperatur auf der Grundlage von zumindest der AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse, der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem AGR-Massenstrom abzuschätzen.

Gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Abschätzen einer Vielzahl von Gastemperaturen eines Fahrzeugmotors vorgesehen. Das Verfahren umfasst das Aufnehmen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeuges und eines Luftmassenstromes und das Abschätzen einer Abgastemperatur auf der Grundlage von zumindest der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem Luftmassenstrom. Das Verfahren umfasst auch das Aufnehmen eines AGR-Massenstromes und das Abschätzen einer AGR-Gastemperatur an einem AGR-Ventil auf der Grund lage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom. Zusätzlich umfasst das Verfahren das Abschätzen einer AGR-Gastemperatur an einem Drosselklappengehäuse auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom. Außerdem umfasst das Verfahren das Abschätzen einer Ladelufttemperatur auf der Grundlage von zumindest der AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse, der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem AGR-Massenstrom.

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben, in diesen ist:
1 eine vereinfachte Darstellung eines Motors, in dem Temperaturen mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen und/oder Verfahren abgeschätzt werden;
2 eine Vorrichtung zum Abschätzen der Temperaturen eines Motors eines Fahrzeuges gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 detaillierter die Abgastemperatur-Schätzeinrichtung von 1 gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 detaillierter das Filter von 3 gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 detaillierter die Zeitkonstanten-Auswahleinrichtung von 3 gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 die erste Abgasrückführungs-(AGR-)Gastemperatur-Schätzeinrichtung von 1 gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 die zweite AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung von 1 gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 die Ladelufttemperatur-Schätzeinrichtung von 1 gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
9 ein Flussdiagramm, das das Verfahren zum Abschätzen der Temperaturen eines Motors eines Fahrzeuges gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
1 ist eine vereinfachte Darstellung eines Verbrennungsmotors 20, in dem Gastemperaturen mit den Vorrichtungen und/oder Verfahren der vorliegenden Erfindung abgeschätzt werden. Die Vorrichtungen und Verfahren der vorliegenden Erfindung können ausgestaltet sein, um Gastemperaturen an irgendeiner Anzahl von Stellen in einem Motor eines Fahrzeuges zu Lande (z.B. Kraftfahrzeuge, Züge), in der Luft (z.B. Flugzeuge), im Wasser (z.B. Schiffe) sowie von Raumfahrzeugen abzuschätzen. Beispielsweise und gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Vorrichtungen und Verfahren der vorliegenden Erfindung ausgestaltet sein, um Gastemperaturen in einem Verbrennungsmotor abzuschätzen, und insbesondere die Gastemperaturen in einem Verbrennungsmotor bei oder in der Nähe des Saugrohres 22 (d.h. die Ladelufttemperatur), des AGR-Ventils 24 (d.h. die AGR-Gastemperatur an dem AGR-Ventil), des Drosselklappengehäuses 26 (d.h. die AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse) und/oder des Auspuffkrümmers 28 (d.h. die Abgastemperatur) abzuschätzen. Eine oder mehrere dieser abgeschätzten Gastemperaturen können für zahlreiche Zwecke benutzt werden, beispielsweise können diese in einer Motorsteuerungsstrategie zum Steuern von Motorbetriebsparametern (z.B. Motoransaugluft und eingespritzter Kraftstoff) verwendet werden, um Motorbetriebsziele (z.B. geringe Emissionen, hohe Kraftstoffwirtschaftlichkeit und hohes Motorleistungsvermögen) ins Gleichgewicht zu bringen.
In 2 ist eine Vorrichtung 30 gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Abschätzen von Gastemperaturen in einem Motor eines Fahrzeugs, wie etwa des in 1 gezeigten Motors 20, veranschaulicht. Die Vorrichtung 30 umfasst eine Abgastemperatur-Schätzeinrichtung 32, die ausgestaltet ist, um eine Geschwindigkeit (v) des Fahrzeuges, die an einem Geschwindigkeitseingang 34 bereitgestellt wird, einen Luftmassenstrom (ṁ_a), der an einem Luftmassenstromeingang 35 bereitgestellt wird, eine Abschätzung des AGR-Massenstromes (ṁ_e), die an einem AGR-Massenstromeingang 40 bereitgestellt wird, und eine Motorgeschwindigkeit (v_engine), die an einem Motorgeschwindigkeitseingang 37 bereitgestellt wird, aufzunehmen. Die Abgastemperatur-Schätzeinrichtung 32 ist vorzugsweise ausgestaltet, um eine Abgastemperatur (T_exh) in einem Auspuffkrümmer 28 des Motors 20, wie er in 1 veranschaulicht ist, abzuschätzen. Die Abschätzung der Abgastemperatur beruht zumindest auf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und dem Luftmassenstrom, und beruht ebenfalls vorzugsweise auf der Abschätzung des AGR-Massenstromes und der Motorgeschwindigkeit. Die Abschätzung der Abgastemperatur wird als ein Ausgang an einem Abgastemperaturausgang 36 bereitgestellt.
Die Vorrichtung 30 umfasst auch eine erste Abgasrückführungs-(AGR-)Gastemperatur-Schätzeinrichtung 38, die mit dem Abgastemperaturausgang 36 gekoppelt und ausgestaltet ist, um die Abgastemperatur, die von der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung 32 abgeschätzt wird, aufzunehmen. Die erste AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 38 ist auch ausgestaltet, um die Abschätzung des AGR-Massenstromes, die an dem AGR-Massenstromeingang 40 bereitgestellt wird, aufzunehmen. Die erste AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 38 ist vorzugsweise ausgestaltet, um eine AGR-Gastemperatur an dem AGR-Ventil (T_v), wie etwa die AGR-Gastemperatur bei oder in der Nähe des AGR-Ventils 24 des Motors 20, wie er in 1 veranschaulicht gezeigt ist, abzuschätzen. Die erste AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 38 schätzt die AGR-Gastemperatur des AGR-Ventils auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und der Abschätzung des AGR-Massenstromes ab. Die AGR-Gastemperatur an dem AGR-Ventil wird als ein Ausgang an einem ersten AGR-Temperaturausgang 42 bereitgestellt.
Ähnlich umfasst die Vorrichtung 30 eine zweite AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 44, die auch mit dem Abgastemperaturausgang 36 gekoppelt ist und auch ausgestaltet ist, um die Abgastemperatur, die von der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung 32 abgeschätzt wird, aufzunehmen. Die zweite AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 44 ist auch ausgestaltet, um die Abschätzung des AGR-Massenstromes, die an dem AGR-Massenstromeingang 40 bereitgestellt wird, aufzunehmen. Die zweite AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 44 ist vorzugsweise ausgestaltet, um eine zweite AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse (T_e), wie etwa die AGR-Gastemperatur bei oder in der Nähe des Drosselklappengehäuses 26 des Motors 20, wie er in 1 veranschaulichend gezeigt ist, abzuschätzen. Die zweite AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 44 schätzt die AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappen gehäuse auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und der Abschätzung des AGR-Massenstromes ab. Die AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse, wie sie von der zweiten AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 44 abgeschätzt wird, wird als ein Ausgang an einem zweiten AGR-Temperaturausgang 46 bereitgestellt.
Zusätzlich zu der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung 32, der ersten AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 38 und der zweiten AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 44 umfasst die Vorrichtung 30 eine Ladelufttemperatur-Schätzeinrichtung 48, die mit dem zweiten AGR-Temperaturausgang 46 der zweiten AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 44 gekoppelt ist und ausgestaltet ist, um die AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse aufzunehmen. Zusätzlich ist die Ladelufttemperatur-Schätzeinrichtung 48 ausgestaltet, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die an dem Geschwindigkeitseingang 34 bereitgestellt wird, den Luftmassenstrom, der an dem Luftmassenstromeingang 35 bereitgestellt wird, die Abschätzung des AGR-Massenstromes, die an dem AGR-Massenstromeingang 40 bereitgestellt wird, eine Motorkühlmitteltemperatur (T_cool), die an dem Motorkühlmitteltemperatureingang 39 bereitgestellt wird, und die Motoreinlasslufttemperatur (T_air), die an dem Motoreinlasstemperatureingang 41 bereitgestellt wird, aufzunehmen. Die Ladelufttemperatur-Schätzeinrichtung 48 ist ausgestaltet, um eine Ladelufttemperatur (T_ch) auf der Grundlage von zumindest der AGR-Gastemperatur des Drosselklappengehäuses, der Geschwindigkeit des Fahrzeuges, des Luftmassenstromes und der Abschätzung des AGR-Massenstromes und vorzugsweise auch auf der Grundlage von der Motorkühlmitteltemperatur und der Motoreinlasslufttemperatur abzuschätzen. Die Ladelufttemperatur, die von der Ladelufttemperatur-Schätzeinrichtung 48 erzeugt wird, wird als ein Ausgang an einem Ladelufttemperaturausgang 50 bereitgestellt. Wie es zuvor in dieser detaillierten Beschreibung der Zeichnungen angegeben wurde, können die Ladelufttemperatur, die Abgastemperatur, die erste AGR-Gastemperatur, die zweite AGR-Gastemperatur und/oder andere Temperaturen in dem Motor für irgendeine Anzahl von Motorsteuerungsstrategien benutzt werden, die implementiert sein können, um Motorbetriebsparameter zu steuern, um Motorbetriebsziele (z.B. geringe Emissionen, hohe Kraftstoffwirtschaftlichkeit und hohes Motorleistungsvermögen) ins Gleichgewicht zu bringen.
In 3 ist die Abgastemperatur-Schätzeinrichtung 32 von 2 gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detaillierter veranschaulicht. Zusätzlich liefert Anhang A Herleitungsdetails für die Abgastemperatur-Schätzeinrichtung 32 gemäß der bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie es jedoch der Fachmann feststellen kann, können andere Ausgestaltungen und/oder Ausführungsformen der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung 32 verwendet werden, um die Abgastemperatur auf der Grundlage von zumindest der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem Luftmassenstrom und vorzugsweise auch auf der Grundlage von der Abschätzung des AGR-Massenstromes und der Motorgeschwindigkeit abzuschätzen. Die Abgastemperatur-Schätzeinrichtung 32, die in Software, Hardware oder einer Kombination aus Hardware und Software implementiert sein kann, umfasst eine Lufttemperatur-Schätzeinrichtung 52, eine AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 54 und eine Zündzeitpunktwirkungs-Bestimmungseinrichtung 56.
Die Lufttemperatur-Schätzeinrichtung 52 ist ausgestaltet, um die Lufttemperatur (T_air) abzuschätzen, die AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 54 ist ausgestaltet, um die AGR-Temperatur (T_EGR) abzuschätzen, und die Zündzeitpunktwirkungs-Bestimmungseinrichtung 56 ist ausgestaltet, um die Wirkung des Motorzündzeitpunktes auf die Tempera tur (d.h. Zündzeitpunktwirkung) (T_spark) abzuschätzen. Die Abschätzungen der Lufttemperatur, der AGR-Temperatur und der Zündzeitpunktwirkung werden einem Abgastemperatur-Summierer 58 geliefert, der die Lufttemperaturabschätzung, die AGR-Temperaturabschätzung und die Zündzeitpunktwirkung summiert, um die Abschätzung der Abgastemperatur (T'_exh) wie folgt zu erzeugen: T'exh = Tair + TEGR + Tspark (1)
Die Lufttemperatur-Schätzeinrichtung 52, die AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 54 und die Zündzeitpunktwirkungs-Bestimmungseinrichtung 56 sind vorzugsweise Nachschlagetabellen-Operatoren, die dazu verwendet werden, die Lufttemperaturabschätzung, die AGR-Temperaturabschätzung und die Abschätzung der Wirkung des Motorzündzeitpunktes auf die Temperatur, die nicht-lineare Funktionen sind, zu bestimmen.
Genauer ist die Lufttemperaturabschätzung eine Funktion des Luftmassenstromes und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (d.h. T_air = f(ṁ_e, v)), die AGR-Temperaturabschätzung ist eine Funktion des AGR-Verhältnisses (r_e) und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges (d.h. T_EGR = f(r_e, v)) und die Zündzeitpunktwirkung ist eine Funktion des Luftmassenstromes und der Motordrehzahl (d.h. T_spark = f(ṁ_e, v_engine)). Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Nachschlagetabellen für die Lufttemperatur-Schätzeinrichtung 52, die AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 54 und/oder die Zündzeitpunktwirkungs-Bestimmungseinrichtung 56 mit Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, experimentell erzeugt. Jedoch können die Nachschlagetabellen auch mit anderen Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, wie etwa mit empirischer Berechnung, erzeugt werden, oder die nicht-linearen Funktionen können unter Verwendung anderer Techniken als einer Nachschlageoperation, wie etwa unter Verwendung periodischer Berechnungen der Werte, bestimmt werden.
Die Variablen, aus denen die Lufttemperatur-Schätzeinrichtung 52, die AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 54 und/oder die Zündzeitpunktwirkungs-Bestimmungseinrichtung 56 die Lufttemperatur, die AGR-Temperatur bzw. die Zündzeitpunktwirkungstemperatur abschätzen können, sind eine Kombination von gemessenen Werten und berechneten Werten aus den gemessenen Werten. Der Luftmassenstrom und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs werden vorzugsweise mit Sensoren gemessen, wie sie dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind. Das AGR-Verhältnis wird aus dem Luftmassenstrom und der Abschätzung des AGR-Massenstromes berechnet, die gemäß irgendeiner Anzahl von Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, abgeschätzt werden kann. Alternativ kann die Abschätzung des AGR-Massenstromes gemäß einer Technik einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie in Anhang B dargelegt ist, bestimmt werden.
Sobald die Abschätzung des AGR-Massenstromes gemäß der Technik einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oder gemäß irgendeiner Anzahl von Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, bestimmt worden ist, wird die Berechnung des AGR-Verhältnisses mit einem Summierer 62, Inverter 64 und Multiplizierer 66 durchgeführt, um die folgende mathematische Operation vorzunehmen:
Sobald die gemessenen Werte des Luftmassenstromes und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges an dem entsprechenden Luftmassenstromeingang 35 bzw. an dem Fahrzeuggeschwindigkeitseingang 34 aufgenommen worden sind und die Abschätzung des AGR-Massenstromes an dem AGR-Massenstromeingang 40 aufgenommen worden ist, kann zusätzlich der Tabellennachschlageoperation von der Lufttemperatur-Schätzeinrichtung 52 durchgeführt werden, um die Lufttemperatur zu bestimmen. Außerdem kann die Tabellennachschlageoperation von der AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 54 durchgeführt werden, um die AGR-Temperatur zu bestimmen, nachdem das AGR-Verhältnis aus dem AGR-Massenstrom und dem Luftmassenstrom berechnet worden ist.
Bevor die Wirkung des Zündzeitpunktes auf die Temperatur mit den Abschätzungen der Lufttemperatur und der AGR-Temperatur summiert werden kann, um die Abgastemperatur zu erzeugen, wird der Zündzeitpunktfaktor, der an dem Zündzeitpunkteingang 68 der Zündzeitpunktwirkungs-Bestimmungseinrichtung 56 bereitgestellt wird, aus dem Luftmassenstrom und der Motorgeschwindigkeit bestimmt. Der Zündzeitpunktfaktor ist das Produkt aus der Motorgeschwindigkeit und der Differenz zwischen dem Ist-Drehmoment des Motors und dem Maximalen besten Drehmoment (MBT von Maximum Best Torque). Das MBT wird von einer MBT-Bestimmungseinrichtung 70 bestimmt, die vorzugsweise ein Nachschlagetabellen-Operator ist. Das MBT ist eine Funktion des Luftmassenstromes und der Motorgeschwindigkeit, die jeweils an dem Luftmassenstromeingang 35 bzw. dem Motorgeschwindigkeitseingang 37 aufgenommen werden. Gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die MBT-Nachschlagetabelle für die MBT-Bestimmungseinrichtung 70 mit Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, experimentell erzeugt. Jedoch kann die MBT-Nachschlagetabelle auch mit anderen Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, wie etwa empirischer Berechnung, erzeugt werden, oder das MBT kann unter Verwendung anderer Techniken als einer Nachschlageoperation, wie etwa unter Verwendung periodischer Berechnungen der Werte, bestimmt werden.
Das von der MBT-Bestimmungseinrichtung 70 bestimmte MBT wird einem Subtrahierer 72 vorgelegt, der auch das Ist-Motordrehmoment empfängt, das an einem Ist-Motordrehmomenteingang 74 aufgenommen wird und das vorzugsweise mit Vorrichtungen und Techniken gemessen oder berechnet wird, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind. Das Ist-Drehmoment wird von dem MBT subtrahiert, und das Ergebnis (d.h. die Differenz zwischen dem MBT und dem Ist-Drehmoment) wird mit der Motordrehzahl an einem Multiplizierer 76 multipliziert, um die Zündzeitpunktwirkung zu erzeugen. Die Zündzeitpunktwirkung wird der Zündzeitpunktwirkungs-Bestimmungseinrichtung 56 mit dem Luftmassenstrom vorgelegt, und die Zündzeitpunktwirkungstemperatur wird von der Zündzeitpunktwirkungs-Bestimmungseinrichtung unter Verwendung der Nachschlagetabellenoperation bestimmt, wie es zuvor in dieser detaillierten Beschreibung der Zeichnungen beschrieben worden ist. Wie es ebenfalls in dieser detaillierten Beschreibung der Zeichnungen beschrieben worden ist, werden die Zündzeitpunktwirkungstemperatur, die AGR-Temperatur und die Lufttemperatur dem Abgastemperatur-Summierer 58 geliefert, der die drei Werte summiert und die Abgastemperatur erzeugt.
Gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Abgastemperatur vorzugsweise mit einem Filter 78 gefiltert, das vorzugsweise ein Verzögerungsfilter erster Ordnung ist, das die Hochfrequenzanteile der Abgastemperatur beseitigt. In 4 ist das Filter 78 gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detaillierter gezeigt. Das Filter 78 nimmt die folgende Operation an dem Eingang vor, der an dem Filtereingang 79 bereitgestellt wird, um den gefilterten Ausgang an dem Filterausgang 81 zu erzeugen, der in diesem Fall der Abgastemperaturausgang 36 ist: y(k) = (1-Filter_Coef)y(k – 1) + (Filter_Coef)x(k) (3)wobei k die Integrationsstufe ist, x(k) das Eingangssignal bei der Integrationsstufe ist, y(k) der gefilterte Eingang bei der Integrationsstufe ist, y(k – 1) der gefilterte Eingang bei der vorhergehenden Integrationsstufe ist, und Filter_Coef die Filterzeitkonstante ist, die an dem Filterkoeffizienteneingang 83 aufgenommen wird.
In 5 ist eine Zeitkonstanten-Auswahleinrichtung 80 für das in 4 gezeigte Filter 78 detaillierter gezeigt. Es ist jedoch einzusehen, dass die Filterzeitkonstante unter Verwendung anderer Techniken ausgewählt werden und erfindungsgemäß auch auf anderen Kriterien beruhen kann. Die Zeitkonstanten-Auswahleinrichtung 80 umfasst einen Schalter 82, der ausgestaltet ist, um einen ersten Koeffizienten 86 oder einen zweiten Koeffizienten 88 als die Filterzeitkonstante 83 auf der Grundlage einer Evaluierung einer Kraftstoffunterbrechungsangabe bereitzustellen, die an dem Kraftstoffunterbrechungseingang 90 bereitgestellt wird. Der erste Koeffizient 86 ist vorzugsweise ein Luftkoeffizient (air_coef), der eine Funktion des Luftmassenstromes ist (d.h. air_coef = f(ṁ_a)), und der zweite Koeffizient 88 ist vorzugsweise eine Konstante (Kf_c), die die Wirkungen berücksichtigt, die eingeleitet werden, wenn die Kraftstoffversorgung für den Motor unterbrochen ist und der Luftmassenstrom auf ein Minimum reduziert ist. Wenn die Kraftstoffversorgung unterbro chen ist und der Luftmassenstrom auf ein Minimum reduziert ist, nimmt die Abgastemperatur schnell ab, und der zweite Koeffizient 88 kompensiert vorzugsweise diese schnelle Abnahme.
Der zweite Koeffizient 88 kann auf der Grundlage einer Tabellennachschlageoperation ausgewählt werden, und der Luftkoeffizient wird ebenfalls vorzugsweise unter Verwendung einer Tabellennachschlageoperation implementiert, da der Luftkoeffizient eine nicht-lineare Funktion des Luftmassenstromes ist. Die Nachschlagetabellen können mit Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, experimentell erzeugt werden. Jedoch können die Nachschlagetabellen auch mit anderen Techniken erzeugt werden, wie etwa empirischer Berechnung, oder diese nicht-linearen Funktionen können unter Verwendung anderer Techniken als Nachschlageoperationen bestimmt werden, wie etwa unter Verwendung periodischer Berechnungen, um die Wirkungen, die mit der Unterbrechung des Kraftstoffes eingeleitet werden, zu berücksichtigen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Kraftstoffunterbrechungsangabe von einem Komparator 92 evaluiert, der ein Signal erzeugt, um den Schalter 82 zur Auswahl des ersten Koeffizienten 86 zu konfigurieren, wenn die Kraftstoffunterbrechungsangabe nicht gleich einem vorbestimmten Wert 94 ist, und den Schalter 82 für die Auswahl des zweiten Koeffizienten zu konfigurieren, wenn die Kraftstoffunterbrechungsangabe gleich dem vorbestimmten Wert 94 ist. Jedoch kann irgendeine Anzahl von Konfigurationen verwendet werden, um den ersten Koeffizienten 86 als die Filterzeitkonstante 83 bereitzustellen, wenn eine erste Bedingung vorhanden ist, und den zweiten Koeffizienten 88 als die Filterzeitkonstante 83 bereitzustellen, wenn eine zweite Bedingung vorhanden ist. Wie es zuvor in dieser detaillierten Beschreibung der Zeichnungen beschrieben worden ist und momentan unter Bezugnahme auf 3 wird die Filterzeitkonstante vorzugsweise verwendet, um die Abgastemperatur (T'_exh) zu filtern, die von der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung 32 abgeschätzt wird, und die gefilterte Abgastemperatur (T_exh) wird vorzugsweise an dem Abgastemperaturausgang 36 bereitgestellt und anschließend zur Abschätzung anderer Gastemperaturen benutzt.
In 6 ist die erste AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 38 von 2 gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detaillierter veranschaulicht. Zusätzlich liefert Anhang A Herleitungsdetails für die erste AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 38 gemäß der bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie es jedoch der Fachmann auf dem Gebiet feststellen kann, können andere Konfigurationen und/oder Ausführungsformen der ersten AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 38 verwendet werden, um die AGR-Gastemperatur an dem AGR-Ventil (T_v) auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur (T_exh) und der Abschätzung des AGR-Massenstromes (ṁ_e) abzuschätzen. Die erste AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 38, die in Software, Hardware oder einer Kombination aus Hardware und Software implementiert sein kann, umfasst eine erste Stationär-AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 96 und eine erste AGR-Zeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 98.
Die erste Stationär-AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 96 ist ausgestaltet, um die stationäre AGR-Temperatur an dem AGR-Ventil abzuschätzen, und die erste AGR-Zeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 98 ist ausgestaltet, um die Filterzeitkonstante für das Filter 78 bereitzustellen, wie es anhand von 4 beschrieben worden ist, das vorzugsweise ein Verzögerungsfilter erster Ordnung ist, das Hochfrequenzan teile der AGR-Gastemperatur an dem AGR-Ventil beseitigt. Die erste Stationär-AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 96 und die erste AGR-Zeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 98 sind vorzugsweise Nachschlagetabellen-Operatoren, die verwendet werden, um die Abschätzung der stationären AGR-Temperatur an dem AGR-Ventil und die erste AGR-Zeitkonstante, die nicht-lineare Funktionen sind, abzuschätzen.
Insbesondere ist die Abschätzung der stationären AGR-Gastemperatur an dem AGR-Ventil eine Funktion des AGR-Massenstromes (d.h. T_vss = f(ṁ_e)), und die Filterzeitkonstante, die von der ersten AGR-Zeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 98 erzeugt wird, ist ebenfalls eine Funktion des AGR-Massenstromes (d.h. erste AGR-Zeitkonstante = f(ṁ_e)). Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Nachschlagetabellen für die erste Stationär-AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 96 und die erste AGR-Zeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 98 mit Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, experimentell erzeugt. Jedoch können die Nachschlagetabellen mit anderen Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, wie etwa mit empirischer Berechnung, erzeugt werden.
Sobald die Abschätzung der stationären AGR-Temperatur an dem AGR-Ventil gemäß der Technik einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oder gemäß irgendeiner Anzahl von Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, bestimmt worden ist, wird die Berechnung der AGR-Gastemperatur des AGR-Ventils mit einem Inverter 100 und einem Multiplizierer 101 durchgeführt, um die folgende mathematische Operation, wie sie in Anhang A beschrieben ist, vorzunehmen:
Sobald die erste AGR-Zeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 98 die Filterzeitkonstante für das Filter 78 bestimmt, wird zusätzlich die AGR-Gastemperatur des AGR-Ventils vorzugsweise mit dem Filter 78 gefiltert und an dem ersten AGR-Temperaturausgang 42 bereitgestellt. Außerdem wird gemäß der vorliegenden Erfindung die AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse ähnlich berechnet und gefiltert.
Im Besonderen ist in 7 die zweite AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 44 von 2 gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detaillierter veranschaulicht. Zusätzlich liefert Anhang A Herleitungsdetails für die zweite AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 44 gemäß der bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Jedoch können andere Konfigurationen und/oder Ausführungsformen der zweiten AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 44 verwendet werden, um die AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse (T_ess) auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur (T_exh) und der Abschätzung des AGR-Massenstromes (ṁ_e) abzuschätzen, wie es der Fachmann auf dem Gebiet feststellen wird. Die zweite AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 44, die in Software, Hardware oder einer Kombination aus Hardware und Software implementiert sein kann, umfasst eine zweite Stationär-AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 102 und eine zweite AGR-Zeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 104.
Die zweite Stationär-AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 102 ist ausgestaltet, um die stationäre AGR-Temperatur an dem Drosselklap pengehäuse abzuschätzen, und die zweite AGR-Zeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 104 ist ausgestaltet, um die Filterzeitkonstante für das Filter 78 bereitzustellen, wie es anhand von 4 beschrieben worden ist, das vorzugsweise ein Verzögerungsfilter erster Ordnung ist, das die Hochfrequenzanteile der AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse beseitigt. Die zweite Stationär-AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 102 und die zweite AGR-Zeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 104 sind vorzugsweise Nachschlagetabellen-Operatoren, die verwendet werden, um die Abschätzung der stationären AGR-Temperatur an dem Drosselklappengehäuse und die zweite AGR-Zeitkonstante, die nicht-lineare Funktionen sind, zu bestimmen.
Genauer ist die Abschätzung der stationären AGR-Temperatur an dem Drosselklappengehäuse, die von der zweiten Stationär-AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 102 erzeugt wird, eine Funktion des AGR-Massenstromes (d.h. T_ess = f(ṁ_e)), und die Filterzeitkonstante, die von der zweiten AGR-Zeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 104 erzeugt wird, ist ebenfalls eine Funktion des AGR-Massenstromes (d.h. zweite AGR-Zeitkonstante = f(ṁ_e)). Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Nachschlagetabellen für die zweite Stationär-AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 102 und die zweite AGR-Zeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 104 mit Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, experimentell erzeugt. Jedoch können die Nachschlagetabellen auch mit anderen Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, wie etwa mit empirischer Berechnung, erzeugt werden.
Sobald die Abschätzung der stationären AGR-Temperatur an dem Drosselklappengehäuse gemäß der Technik einer bevorzugten bei spielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oder gemäß irgendeiner Anzahl von Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, bestimmt worden ist, wird die Berechnung der zweiten AGR-Temperatur mit einem Inverter 106 und einem Multiplizierer 108 durchgeführt, um die folgende mathematische Operation vorzunehmen, wie es in Anhang A diskutiert wird:
Sobald die zweite AGR-Zeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 104 die Filterzeitkonstante für das Filter 78 bestimmt hat, wird zusätzlich vorzugsweise die zweite AGR-Temperatur mit dem Filter 78 gefiltert und an dem zweiten AGR-Temperaturausgang 46 bereitgestellt, und ebenfalls als ein Eingang in die Ladelufttemperatur-Schätzeinrichtung 48 bereitgestellt, wie es in 2 gezeigt ist.
In 8 ist die Ladelufttemperatur-Schätzeinrichtung 48 von 1 gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Zusätzlich liefert Anhang A Herleitungsdetails für die Ladelufttemperatur-Schätzeinrichtung 48 gemäß der bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Jedoch können andere Konfigurationen und/oder Ausführungsformen der Ladelufttemperatur-Schätzeinrichtung 48 verwendet werden, um die Ladelufttemperatur (T_ch) auf der Grundlage von zumindest der AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse (T_e), der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Abschätzung des AGR-Massenstromes und vorzugsweise auch auf der Grundlage von der Motorkühlmitteltemperatur, der Motoreinlasstemperatur, dem Luftmassenstrom und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges abzuschätzen, wie es der Fachmann auf dem Gebiet feststellen kann. Die Ladelufttemperatur-Schätzeinrichtung 48, die in Software, Hardware oder einer Kombination aus Hardware und Software implementiert sein kann, umfasst eine Ladungszeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 110, eine Kühlmittelkoeffizienten-Bestimmungseinrichtung 112 und mehrere mathematische Operatoren, wie es anschließend in dieser detaillierten Beschreibung der Zeichnungen beschrieben wird.
Die Ladungszeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 110 ist ausgestaltet, um die Filterzeitkonstante für das Filter 78 zu bestimmen, und die Kühlmittelkoeffizienten-Bestimmungseinrichtung 112 ist ausgestaltet, um den Kühlmittelkoeffizienten (f_c) als eine Funktion des Luftmassenstromes und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges zu bestimmen (d.h. f_c = f(ṁ_e, v)). Zusätzlich sind die mehreren mathematischen Operatoren ausgestaltet, um die folgende mathematische Operation zur Berechnung der Ladelufttemperatur vorzunehmen: Tchss ≈ Tmix + fc(Tcool – Tmix) (6)wobei: T_cool die Kühlmitteltemperatur ist, und: Tmix = raTair + reTe (7)wobei: T_air die Motoreinlasstemperatur ist, r_e das AGR-Verhältnis ist, das in Gleichung (2) aufgeführt ist, und r_a das Luftverhältnis ist, das in Gleichung (8) bereitgestellt wird.
Die Ladungszeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 110 und die Kühlmittelkoeffizienten-Bestimmungseinrichtung 112 sind vorzugsweise Nachschlagetabellen-Operatoren, die verwendet werden, um die Filterzeitkonstante (Filter_Coef) bzw. den Kühlmittelkoeffizienten (f_c) zu bestimmen. Insbesondere ist die Filterzeitkonstante eine Funktion des Luftmassenstromes (d.h. Filter_Coef = f(ṁ_a)), und der Kühlmittelkoeffizient ist eine Funktion des Luftmassenstromes und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges (d.h. f_c = f(ṁ_a, v), wie es zuvor in dieser detaillierten Beschreibung der Zeichnungen beschrieben wurde). Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Nachschlagetabellen für die Ladungszeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 110 und die Kühlmittelkoeffizienten-Bestimmungseinrichtung 112 mit Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, experimentell erzeugt. Jedoch können die Nachschlagetabellen auch mit anderen Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, wie etwa mit empirischer Berechnung, erzeugt werden.
Die Variablen, aus denen die Ladelufttemperatur-Schätzeinrichtung 44 die Ladelufttemperatur abschätzt, sind eine Kombination aus gemessenen Werten und berechneten Werten aus den gemessenen Werten. Der Luftmassenstrom, die Kühlmitteltemperatur, die Einlasslufttemperatur und die Geschwindigkeit des Fahrzeuges werden vorzugsweise mit Sensoren gemessen, wie sie dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind. Wie es zuvor in dieser detaillierten Beschreibung der Zeichnungen beschrieben wurde, werden das AGR-Verhältnis und das Luftverhältnis aus dem Luftmassenstrom und der Abschätzung des AGR-Massenstromes berechnet, die gemäß irgendeiner Anzahl von Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, abgeschätzt werden kann, oder die gemäß einer Technik einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie in Anhang B aufgeführt ist, bestimmt werden kann.
Sobald die Abschätzung des AGR-Massenstromes, der Luftmassenstrom und der Kühlmittelkoeffizient, die zuvor in dieser detaillierten Beschreibung der Zeichnungen bestimmt worden sind, und die Einlasslufttemperatur und die Kühlmitteltemperatur an dem Einlasslufttemperatureingang 41 und dem Motorkühlmitteltemperatureingang 39 bereitgestellt worden sind, wird die Berechnung der Ladelufttemperatur mit Multiplizierern 114, 116, 118, 120, 122, Invertern 134, 126, Addierern 128, 130, 132 und Subtrahierern 134 durchgeführt, um die in Gleichung (6) dargelegte mathematische Operation vorzunehmen. Sobald die Ladungszeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 110 die Filterzeitkonstante für das Filter 78 bestimmt, wird zusätzlich die Ladelufttemperatur vorzugsweise mit dem Filter 78 gefiltert und an dem Ladelufttemperaturausgang 50 bereitgestellt. Die Ladelufttemperatur kann einzeln oder in Kombination mit der Abgastemperatur, der AGR-Gastemperatur an dem AGR-Ventil und/oder der AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse für irgendeine Anzahl von Zwecken, wie etwa zur Verwendung in einer Motorsteuerungsstrategie zum Steuern von Motorbetriebsparametern (z.B. Motoreinlassluft und eingespritzter Kraftstoff) verwendet werden, um Motorbetriebsziele (z.B. geringe Emissionen, hohe Kraftstoffwirtschaftlichkeit und hohes Motorleistungsvermögen) ins Gleichgewicht zu bringen.
Wie der Fachmann auf dem Gebiet feststellen wird, hat die in 1 gezeigte und zuvor in dieser detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen beschriebene Vorrichtung 30 zahlreiche Vorzüge, und das Verfahren zum Abschätzen einer Vielzahl von Gastemperaturen in einem Motor eines Fahrzeuges 140, wie es in 9 gezeigt ist, das mit der Vorrichtung oder irgendeiner anderen Vorrichtung oder einer Kombination von Vorrichtungen vorgenommen werden kann, liefert einen oder mehrere der Vorzüge der Vorrichtung sowie weitere Vorzüge, wie es der Fachmann auf dem Gebiet feststellen kann.
In 9 ist das Verfahren zum Abschätzen einer Vielzahl von Gastemperaturen in einem Motor eines Fahrzeugs 140 gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Während das Verfahren 140 zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in 9 allgemein veranschaulicht ist, sollte es einzusehen sein, dass die Handlungen, Schritte, Berechnungen, Prozesse und Prozeduren, die im Laufe der Beschreibung der Vorrichtung der bevorzugten beispielhaften Ausführungsform ausgedrückt oder angedeutet wurden, im Schutzumfang des Verfahrens 140 der vorliegenden Erfindung liegen.
Das Verfahren 140 umfasst das Aufnehmen einer Geschwindigkeit des Fahrzeuges und eines Luftmassenstromes 142 und das Abschätzen einer Abgastemperatur auf der Grundlage von zumindest der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem Luftmassenstrom 144. Das Verfahren umfasst auch das Aufnehmen eines AGR-Massenstromes 146 und das Abschätzen einer AGR-Gastemperatur an einem AGR-Ventil auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom 148. Zusätzlich umfasst das Verfahren das Abschätzen einer AGR-Gastemperatur an einem Drosselklappengehäuse auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom 150. Außerdem umfasst das Verfahren das Abschätzen einer Ladelufttemperatur auf der Grundlage von zumindest der AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse, der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und dem AGR-Massenstrom 152.
Zusammengefasst sind Verfahren und Vorrichtungen zum Abschätzen von Gastemperaturen eines Fahrzeugmotors vorgesehen. Das Verfahren umfasst das Aufnehmen einer Geschwindigkeit des Fahrzeuges und eines Luftmassenstromes und das Abschätzen einer Abgastemperatur auf der Grundlage von zumindest der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem Luftmassenstrom. Das Verfahren umfasst auch das Aufnehmen eines AGR-Massenstromes und das Abschätzen einer AGR-Gastemperatur an einem AGR-Ventil auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom. Zusätzlich umfasst das Verfahren das Abschätzen einer AGR-Gastemperatur an einem Drosselklappengehäuse auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom. Außerdem umfasst das Verfahren das Abschätzen einer Ladelufttemperatur auf der Grundlage von zumindest der AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse, der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem AGR-Massenstrom.
ANHANG A
HERLEITUNGSDETAILS FÜR DIE VORRICHTUNGEN UND VERFAHREN DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Aus dem Energieerhaltungssatz ist die Wärmeübertragungsrate in das Gas in dem Saugrohr wie folgt: Wärmeübertagungsrate in das Gas = δq = ṁcp(Tch,z+Δz – Tch,z) (1)wobei: δq die Wärmeübertagungsrate in das Gas ist, ṁ = Luft- und AGR-Gasströme sind, c_p die spezifische Wärmekapazität bei konstantem Druck ist, T_ch,z+Δz die Temperatur des Gases bei z+Δz ist, und T_ch,z die Temperatur des Gases bei z ist.
Die Wärmeübertagungsrate in das Gas in dem Saugrohr kann auch wie folgt ausgedrückt werden: δq = hΔAs(Ts – Tch) (2)wobei: h der durchschnittliche Wärmeübertragungskoeffizient ist, A_s die Oberfläche ist, T_s die Oberflächentemperatur ist, T_ch die Temperatur der Ladung in relativ enger Nähe zur Einlassöffnung ist.
Eine Kombination der Gleichungen (1) und (2) ergibt das folgende: ṁcp(Tch,z+Δz – Tch,z) = hΔAs(Ts – Tch) (3)wobei Gleichung (3) geschrieben werden kann als:
Das Integrieren von Gleichung (4) ergibt:
Nach der Integration der Gleichung (5) und mit T_ch,ein = T_mix und T_ch,aus = T_ch ist folgende Beziehung vorhanden:
wobei: T_mix die Temperatur des Luft- und AGR-Gemisches ist. Eine mathematische Umformung von Gleichung (6) ergibt:
Außerdem liefert das Addieren von T_mix auf jeder Seite der Gleichung (7) das folgende:
Gleichung (8) kann geschrieben werden als:
Schließlich kann der folgende Ausdruck für die Temperatur der Ladung aus dem Ausdruck von Gleichung (9) wie folgt bestimmt werden:
Aus Gleichung (10) ist festzustellen, dass bei hohen Luftströmen die Temperatur der Ladung (T_ch) annähernd gleich der Temperatur des Luft- und AGR-Gemisches ist (d.h. T_ch ≅ T_mix). Wie es festzustellen ist, kann die Kühlmitteltemperatur (T_cool) verwendet werden, um eine Abschätzung der Oberflächentemperatur (T_s) in Gleichung (10) bereitzustellen, was die folgende Beziehung ergibt: Tch ≈ Tmix + fc(Tcool – Tmix) (11) wobei f_c der Kühlmittelkoeffizient ist, der Wirkungen darstellt, wie etwa die Wirkung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf die Temperatur, den Luftstrom und die Kühlmitteltemperatur, die unter verschiedenen Betriebsbedingungen des Fahrzeuges experimentell erzeugt werden.
Aus den Gleichungen (10) und (11) kann der nachstehende Ausdruck für f_c wie folgt bestimmt werden:
Jedoch ist f_c auch eine Funktion der Motordrehzahl (N), d.h.: fc = f(ṁ, N) (13)
Deshalb kann f_c mit der folgenden nicht-linearen Gleichung angenähert werden:
wobei die Koeffizienten C₁ und C₂ Funktionen der Motordrehzahl sind. Jedoch fängt Gleichung (13) nicht die Wirkung des Luftstromes über den Motor ein, wenn sich ein Fahrzeug mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegt. Deshalb kann zur Berücksichtigung dieser Wirkung des Windes, wenn sich das Fahrzeug mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegt, Gleichung (13) geschrieben werden als: fc = f(ṁ, N, kmph) (15) wobei kmph die Fahrzeuggeschwindigkeit ist (d.h. die Geschwindigkeit des Fahrzeuges) in Kilometern pro Stunde. Da die Fahrzeuggeschwindigkeit eine Funktion der Motordrehzahl ist, und um die Implementierung von f_c zu vereinfachen, kann Gleichung (15) geschrieben werden als: fc = f(ṁ, kmph) (16)
Es kann gezeigt werden, dass Gleichung (13) ein Spezialfall von Gleichung (16) ist. Wenn das Fahrzeug im Leerlauf ist, reduziert sich Gleichung (16) auf Gleichung (13), da die Fahrzeuggeschwindigkeit null beträgt, und Gleichung (16) kann unter Verwendung einer 2-D-Tabellennachschlageoperation implementiert werden.
LADELUFTTEMPERATUR BEI GESCHLOSSENEM AGR-VENTIL
Stationäre Zustände
Stationäre Zustände sind hierin als jene Zustände definiert, bei denen die Motordrehzahl und der Luftmassenstrom im Wesentlichen konstant oder konstant sind. Bei stationären Zuständen kann Gleichung (11) wie folgt umgeschrieben werden: Tchss ≈ Tmix + fc(Tcool – Tmix) (17)wobei T_chss die Temperatur der Ladung bei stationären Zuständen ist. Wenn das AGR-Ventil geschlossen ist, ist die Temperatur des Luft- und AGR-Gemisches (T_mix) gleich der Temperatur der hereinkommenden Luft (d.h. T_mix = T_air). Zusätzlich ist bei geschlossenem AGR-Ventil der Gasstrom in das Saugrohr der Luftmassenstrom (d.h. ṁ = ṁ_a).
Transiente Zustände bei geschlossenem AGR-Ventil
Bei transienten Zuständen ändert sich die Temperatur der Ladung mit der Zeit infolge von Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Luftmassenstromes. Während dieser Zustände kann die Temperatur der Ladung durch die folgende Differentialgleichung bestimmt werden: Ṫch = aTch + b1Tchss (18)wobei T_ch die momentane Ladelufttemperatur ist und die Koeffizienten (d.h. a und b₁) Funktionen der Betriebszustände des Motors sind. Gleichung (18) kann wie folgt in eine diskrete Form umgeschrieben werden: Tch(k + 1) = adTch(k) + b1dTchss(k) (19)
Ein Spezialfall von Gleichung (19) ist der, bei dem a_d = 1 – b_1d, deshalb: Tch(k + 1) = (1 – b1d)Tch(k) + b1dTchss(k) (20)
Durch Verwendung von Gleichung (20) statt Gleichung (18) kann die Anzahl von Koeffizienten von zwei auf eins reduziert werden, und dies erhöht auch die Wahrscheinlichkeit, dass die Verstärkung im stationären Zustand eins ist.
BERÜCKSICHTIGUNG VON AGR IM SAUGROHR
Die Temperatur des Saugrohreinlassgases ist nicht nur eine Funktion der Einlasslufttemperatur bei offenem AGR-Ventil. Sie ist vielmehr auch eine Funktion der Temperatur von AGR an der Drosselklappe und des AGR-Prozentsatzes im Saugrohr. Die Temperatur des Saugrohreinlassgases kann wie folgt ausgedrückt werden: Tmix = raTair + reTe (21)wobei die Temperatur der Einlassluft (T_air) aus einem Produktionssensor erhalten wird, T_e die AGR-Temperatur an dem Drosselklappengehäuse ist, und r_a und r_e die Luft- und AGR-Verhältnisse sind, die durch Gleichung (22) und Gleichung (23) wie folgt angegeben werden:
T_e wird vorzugsweise gemäß der vorliegenden Erfindung abgeschätzt und kann als eine Funktion von AGR-Massenstrom, Abgas-, Kühlmittel- und Einlasslufttemperaturen wie folgt ausgedrückt werden: Te = f(ṁe, Texh, Tair, ṁair) (24)
Gleichung (24) kann vereinfacht werden, indem angenommen wird, dass die Hauptwirkungen auf die Temperatur von AGR an dem Drosselklappengehäuse jene aufgrund von ṁ_e und T_exh, sind. Unter dieser Annahme reduziert sich Gleichung (24) auf: Te = f(ṁe, Texh) (25)
In Gleichung (25) wird T_exh von der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung erhalten. Zusätzlich wird zur Abschätzung der Temperatur der Ladung bei der Anwesenheit von AGR der AGR-Massenstrom durch das AGR-Ventil (ṁ_e) gemäß der vorliegenden Erfindung wie in Anhang B dargelegt, abgeschätzt.
ABSCHÄTZUNG DER AGR-TEMPERATUR AN DEM DROSSELKLAPPENGEHÄUSE
Die AGR-Temperatur an dem Drosselklappengehäuse wird vorzugsweise bei stationären und transienten Zuständen abgeschätzt, wobei sich das System in einem stationären Zustand befindet, wenn die Motordrehzahl und die Luft- und AGR-Ströme im Wesentlichen konstant oder konstant sind.
AGR-Temperaturabschätzung bei stationären Zuständen
Wie es zuvor in diesem Anhang A diskutiert wurde, ist die AGR-Temperatur an dem Drosselklappengehäuse eine Funktion der Abgastemperatur und des AGR-Massenstromes. Deshalb kann die stationäre AGR-Temperatur an dem Drosselklappengehäuse wie folgt ausgedrückt werden:
wobei T_ess die AGR-Temperatur an dem Drosselklappengehäuse bei stationären Zuständen ist und f(ṁ_e) durch die folgende nicht-lineare Gleichung angegeben wird:
Wie es festzustellen ist, kann Gleichung (27) unter Verwendung einer eindimensionalen Tabellennachschlageoperation implementiert werden.
AGR-Temperaturabschätzung während transienter Zustände
Während transienter Zustände kann die AGR-Temperatur an dem Drosselklappengehäuse ausgedrückt werden als: Te(k + 1) = aeTe(k) + b1eTess(k) (28) wobei T_ess durch Gleichung (26) gegeben ist und T_e die momentane Temperatur von AGR an dem Drosselklappengehäuse ist. Die Koeffizienten (d.h. a_e und b_1e) sind Funktionen des AGR-Massenstromes. Da a_e = 1 – b_1e, wird vorzugsweise ein Koeffizient als Funktion des AGR-Stromes benutzt.
Abgastemperaturabschätzung
Die Abgastemperatur wird vorzugsweise unter Verwendung der folgenden Gleichungen abgeschätzt: Texss = f(ṁa, kmph, spark, ṁe) (29)
Bei konstantem Zündzeitpunkt und geschlossenem AGR-Ventil kann Gleichung (29) geschrieben werden als: Texss = f(ṁa, kmph) (30)
Gleichung (30) wird vorzugsweise unter Verwendung einer zweidimensionalen Tabellennachschlageoperation implementiert. Um die abschließende stationäre Abgastemperatur zu erhalten, wird der Ausgang dieser Tabelle mit Zündzeitpunkt und AGR-Massenstrom modifiziert. Deshalb ist: Texss = f(ṁa, kmph) + f(spark) + f(re, kmph) (31)wobei r_e das AGR-Verhältnis ist, f(spark) die Wirkung der Zündzeitpunktabweichung von dem MBT auf die Abgastemperatur darstellt, und f(r_e, kmph) die Wirkung von AGR auf die Abgastemperatur darstellt.
Während transienter Zustände wird die Abgastemperatur vorzugsweise aus der folgenden diskreten Gleichung erhalten: Tex(k + 1) = aexTex(k) + b1exTexss(k) (32)
Zusätzlich zu den in Gleichung (29) gezeigten Variablen wird vorzugsweise die Kraftstoff-Basisimpulsbreite (BPW) während der Kraftstoffunterbrechung verwendet, um die Koeffizienten in Gleichung (32) zu modifizieren. Die Koeffizienten a_ex und b_1ex werden vorzugsweise aus der Minimierung des Fehlers zwischen gemessener und abgeschätzter Abgastemperatur während transienter Zustände erhalten.
Abschätzung der AGR-Temperatur an dem AGR-Ventil
Die Temperatur der Gase an dem AGR-Ventil wird bei der Bestimmung des AGR-Massenstromes durch das AGR-Ventil benutzt. Da es erwünscht ist, diese Information ohne die Verwendung eines Produktionssensors zu bestimmen, wird eine Abschätzung aus anderen gemessenen oder abgeschätzten Variablen bestimmt. Die AGR-Temperatur an dem AGR-Ventil kann unter stationären Zuständen beschrieben werden durch:
wobei T_vss die AGR-Temperatur an dem AGR-Ventil bei stationären Zuständen ist, und f_v(ṁ_e) durch die folgende nicht-lineare Gleichung gegeben ist:
Wie es festzustellen ist, kann die Gleichung (34) mit einer eindimensionalen Tabellennachschlageoperation implementiert werden.
AGR-Temperatur an dem AGR-Ventil während transienter Zustände
Während transienter Zustände kann die AGR-Temperatur an dem AGR-Ventil wie folgt ausgedrückt werden: Tv(k + 1) = avTv(k) + b1vTvss(k) (35)wobei T_vss durch Gleichung (33) gegeben ist und T_v die momentane Temperatur von AGR an dem AGR-Ventil ist. Die Koeffizienten (d.h. a_v und b_1v) sind Funktionen des AGR-Massenstromes. Da a_v = 1 – b_1v ist, wird der Koeffizient vorzugsweise als eine Funktion des AGR-Stromes benutzt.
ANHANG B
ABSCHÄTZUNG DES AGR-MASSENSTROMES
Der Gasmassenstrom durch das AGR-Ventil (ṁ_e) kann unter Verwendung des folgenden Ausdrucks abgeschätzt werden:
wobei:
wobei:
, p_mv der unterstromige Druck an dem AGR-Ventil ist, und p_exh der oberstromige Druck an dem AGR-Ventil ist. Es wird die Annahme getroffen, dass der unterstromige Druck des AGR-Ventils gleich dem Krümmerabsolutdruck (MAP) ist und der oberstromige Druck gegeben ist durch: pexh = Baro + offset (3)wobei: offset = f(ṁ_a). Zusätzlich ist
das Verhältnis von Wärmekapazitäten, R ist die ideale Gaskonstante, und A_ef ist die effektive Ventilfläche, die gegeben ist durch: Aef = Cd·Av (4)wobei: A_v die Fläche des Ventils und eine Funktion der Stellung des AGR-Ventils (x_p) ist (d.h. A_v = A_v(x_p)), und c_d der Austragskoeffizient des Ventils ist.

Claims

Vorrichtung zum Abschätzen einer Vielzahl von Gastemperaturen in einem Verbrennungsmotor (20) eines Fahrzeuges, umfassend: eine Abgastemperatur-Schätzeinrichtung (32), die derart ausgestaltet ist, dass sie die Geschwindigkeit des Fahrzeuges und einen Luftmassenstrom aufnehmen und die Abgastemperatur auf der Grundlage von zumindest der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem Luftmassenstrom schätzen kann, eine erste Abgasrückführungs-(AGR-)Temperatur-Schätzeinrichtung (38), die mit der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung (32) gekoppelt ist, wobei die erste AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (38) derart ausgestaltet ist, dass sie die Abgastemperatur von der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung (32) übernehmen und einen AGR-Massenstrom aufnehmen kann, um die AGR-Gastemperatur an einem AGR-Ventil (24) des Verbrennungsmotors (20) auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom abzuschätzen, eine zweite AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (44), die mit der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung (32) gekoppelt ist, wobei die zweite AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (44) derart ausgestaltet ist, dass sie die Abgastemperatur von der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung (32) übernehmen und ferner den AGR-Massenstrom aufnehmen kann, um die AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse des Verbrennungsmotors (20) auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom abzuschätzen, und eine Ladelufttemperatur-Schätzeinrichtung (48), die mit der zweiten AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (44) gekoppelt ist, wobei die Ladelufttemperatur-Schätzeinrichtung (48) derart ausgestaltet ist, dass sie die AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse von der zweiten AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (44) übernehmen und die Geschwindigkeit des Fahrzeuges und den AGR-Massenstrom aufnehmen kann, um die Ladelufttemperatur auf der Grundlage von zumindest der AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse, der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem AGR-Massenstrom abzuschätzen.
Vorrichtung zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Verbrennungsmotor (20) des Fahrzeuges nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgastemperatur-Schätzeinrichtung (32) ferner ausgestaltet ist, dass sie die Abgastemperatur auf der Grundlage von zumindest einer Abschätzung eines AGR-Massenstromes und einer Motorgeschwindigkeit schätzen kann.
Vorrichtung zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Verbrennungsmotor (20) des Fahrzeuges nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladelufttemperatur-Schätzeinrichtung (48) ferner ausgestaltet ist, um die Ladelufttemperatur auf der Grundlage von zumindest einer Motorkühlmitteltemperatur und einer Motoreinlasstemperatur abzuschätzen.
Vorrichtung zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Verbrennungsmotor (20) des Fahrzeuges nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgastemperatur-Schätzeinrichtung (32) umfasst: eine Lufttemperatur-Schätzeinrichtung (52), die ausgestaltet ist, um die Lufttemperatur auf der Grundlage von zumindest dem Luftmassenstrom und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges zu schätzen, eine AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung (54), die ausgestaltet ist, um die AGR-Temperatur auf der Grundlage von zumindest einem AGR-Verhältnis und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges zu schätzen, eine Zündzeitpunktwirkungs-Bestimmungseinrichtung (56), die derart ausgestaltet ist, dass sie die Wirkung des Zündzeitpunktes auf die Abgastemperatur auf der Grundlage von zumindest dem Luftmassenstrom und der Motordrehzahl abschätzen kann, und einen Abgastemperatur-Summierer (58), der ausgestaltet ist, um die Abgastemperatur in Abhängigkeit von der Lufttemperatur, der AGR-Temperatur und des Motorzündzeitpunktes zu berechnen.
Vorrichtung zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Verbrennungsmotor (20) des Fahrzeuges nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Mittel der Lufttemperatur-Schätzeinrichtung (52), der AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung (54) und der Zündzeitpunktwirkungs-Bestimmungseinrichtung (56) ein Nachschlagetabellen-Operator ist.
Vorrichtung zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Verbrennungsmotor (20) des Fahrzeuges nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Verzögerungsfilter erster Ordnung (78), das ausgestaltet ist, um Hochfrequenzanteile der Abgastemperatur zu beseitigen.
Vorrichtung zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Verbrennungsmotor (20) des Fahrzeuges nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (38) eine erste Stationär-AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (96) umfasst, die ausgestaltet ist, um die stationäre AGR-Temperatur an dem AGR-Ventil (24) auf der Grundlage von zumindest dem AGR-Massenstrom abzuschätzen.
Vorrichtung zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Verbrennungsmotor (20) des Fahrzeuges nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Verzögerungsfilter erster Ordnung (78), das ausgestaltet ist, um Hochfrequenzanteile der AGR-Gastemperatur an dem AGR-Ventil (24) zu beseitigen.
Vorrichtung zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Verbrennungsmotor (20) des Fahrzeuges nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (44) eine zweite Stationär-AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (102) umfasst, die ausgestaltet ist, um die stationäre AGR-Temperatur in dem Drosselklappengehäuse auf der Grundlage von zumindest dem AGR-Massenstrom abzuschätzen.
Vorrichtung zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Verbrennungsmotor (20) des Fahrzeuges nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Verzögerungsfilter erster Ordnung (78), das ausgestaltet ist, um Hochfrequenzanteile der AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse zu beseitigen.
Vorrichtung zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Verbrennungsmotor (20) des Fahrzeuges nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladelufttemperatur-Schätzeinrichtung (48) umfasst: ein Verzögerungsfilter erster Ordnung (78), das ausgestaltet ist, um Hochfrequenzanteile der Ladelufttemperatur zu beseitigen, eine Ladungszeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung (110), die ausgestaltet ist, um die Filterzeitkonstante für das Verzögerungsfilter erster Ordnung (78) zu bestimmen.
Verfahren zum Abschätzen einer Vielzahl von Gastemperaturen in einem Verbrennungsmotor (20) eines Fahrzeuges mit den folgenden Schritten: Aufnehmen der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und des Luftmassenstromes, Abschätzen der Abgastemperatur auf der Grundlage von zumindest der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem Luftmassenstrom, Aufnehmen des AGR-Massenstromes, Abschätzen der AGR-Gastemperatur an einem AGR-Ventil (24) auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom, Abschätzen der AGR-Gastemperatur an einem Drosselklappengehäuse auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom, und Abschätzen der Ladelufttemperatur auf der Grundlage von zumindest der AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse, der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem AGR-Massenstrom.
Verfahren zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Verbrennungsmotor (20) des Fahrzeuges nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch: Abschätzen der Abgastemperatur auf der Grundlage von zumindest einer Abschätzung des AGR-Massenstromes und der Motorgeschwindigkeit.
Verfahren zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Verbrennungsmotor (20) des Fahrzeuges nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch: Abschätzen der Ladelufttemperatur auf der Grundlage von zumindest der Motorkühlmitteltemperatur und der Motoreinlasstemperatur.
Verfahren zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Verbrennungsmotor (20) des Fahrzeuges nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschätzen der Abgastemperatur auf der Grundlage von zumindest der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem Luftmassenstrom ferner umfasst: Abschätzen der Lufttemperatur auf der Grundlage von zumindest dem Luftmassenstrom und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges, Abschätzen der AGR-Temperatur auf der Grundlage von zumindest einem AGR-Verhältnis und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges, und Bestimmen der Wirkung eines Zündzeitpunktes auf die Abgastemperatur auf der Grundlage von zumindest dem Luftmassenstrom und der Motordrehzahl.
Verfahren zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Verbrennungsmotor (20) des Fahrzeuges nach einem der Ansprüche 12 bis 15, gekennzeichnet durch ein Filtern der Abgastemperatur.
Verfahren zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Verbrennungsmotor (20) des Fahrzeuges nach einem der Ansprüche 12 bis 16, gekennzeichnet durch ein Filtern der AGR-Gastemperatur an dem AGR-Ventil (24).
Verfahren zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Verbrennungsmotor (20) des Fahrzeuges nach einem der Ansprüche 12 bis 17, gekennzeichnet durch ein Filtern der AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse.
Verfahren zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Verbrennungsmotor (20) des Fahrzeuges nach einem der Ansprüche 12 bis 18, gekennzeichnet durch ein Filtern der Ladelufttemperatur.
Verfahren zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Verbrennungsmotor (20) des Fahrzeuges einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschätzen der AGR-Gastemperatur an dem AGR-Ventil (24) ein Abschätzen der stationären AGR-Temperatur an dem AGR-Ventil (24) auf der Grundlage von zumindest dem AGR-Massenstrom umfasst.
Verfahren zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Verbrennungsmotor (20) des Fahrzeuges nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschätzen der AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse ein Abschätzen der stationären AGR-Temperatur an der Drosselklappe auf der Grundlage von zumindest dem AGR-Massenstrom umfasst.