DE112007000998T5 - Luftdurchsatzschätzverfahren und -vorrichtung für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur ungefilterten Einlassluftdurchsatzermittlung in einem im Wesentlichen ungedrosselten Verbrennungsmotor, das umfasst, dass:
ein Einlassluftdurchsatz unter Verwendung einer Differentialgleichung niedriger Ordnung modelliert wird, die einen Term für den geschätzten Luftdurchsatz und einen Term für den gewünschten Luftdurchsatz umfasst, wobei der tatsächliche Luftdurchsatz dem gewünschten Luftdurchsatz wie durch die Differentialgleichung niedriger Ordnung beschrieben folgt; und
die Differentialgleichung niedriger Ordnung gemäß adaptiven Parametern abgestimmt wird, wobei die adaptiven Parameter auf den Term für den geschätzten Luftdurchsatz und den Term für den gewünschten Luftdurchsatz wirken;
wobei die adaptiven Parameter adaptiert werden, um einen Fehler zwischen dem Term für den geschätzten Luftdurchsatz und dem tatsächlichen Luftdurchsatz zu minimieren.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Diese Erfindung betrifft Verbrennungsmotoren. Im Besonderen befasst sich die Erfindung mit dem genauen Schätzen eines Luftmassendurchsatzes zu dem Motor.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Der Verbrennungsprozess von Motoren mit homogener Kompressionszündung (HCCI) hängt stark von Faktoren, wie die Zusammensetzung, die Temperatur und der Druck der Zylinderfüllung beim Schließen des Einlassventils, ab. Somit müssen die Steuerungseingänge in den Motor, beispielsweise die Kraftstoffeinspritzmasse und -zeit und das Einlass-/Auslassventilprofil, sorgfältig aufeinander abgestimmt werden, um eine robuste Selbstzündungsverbrennung sicherzustellen. Im Allgemeinen arbeitet ein HCCI-Motor für die beste Kraftstoffwirtschaftlichkeit ungedrosselt mit einem mageren Luft-/Kraftstoffgemisch. Ferner wird in einem HCCI-Motor, der eine Abgasrückverdichtungsventilstrategie verwendet, die Temperatur der Zylinderfüllung gesteuert, indem unterschiedliche Mengen des heißen Restgases aus dem vorhergehenden Zyklus eingefangen werden, indem die Schließzeit des Auslassventils gegenüber dem Nennwert vorverstellt wird. Die Öffnungszeit des Einlassventils wird gegenüber dem Normalwert bis zu einer späteren Zeit bevorzugt symmetrisch zu der Schließzeit des Auslassventils um den oberen Totpunkt (OT) für den Einlass verzögert. Sowohl die Zusammensetzung als auch die Temperatur der Zylinderfüllung werden durch die Schließzeit des Auslassventils stark beeinflusst. Im Besonderen kann bei früherem Schließen des Auslassventils mehr heißes Restgas von dem vorhergehenden Zyklus zurückgehalten werden, was weniger Raum für die hereinkommende Frischluftmasse belässt. Die Nettoeffekte sind eine höhere Temperatur der Zylinderfüllung und eine niedrigere Zylindersauerstoffkonzentration. Die negative Ventilüberschneidung (NVO), die als die Kurbelwinkelperiode definiert ist, zu der beide Einlass- und Auslassventile gleichzeitig um den Einlass-OT herum geschlossen sind, ist eine Angabe für die eingefangenen Menge von heißen Restgasen.
  • Eine robuste HCCI-Verbrennung ist unter Verwendung eines variablen Ventilbetätigungssystems, wie etwa eines vollständig flexiblen Ventilbetätigungssystems (FFVA von fully flexible valve actuation) (z. B. elektrisch variable, hydraulisch variable oder elektrohydraulisch variable Ventile) oder ein vereinfachtes mechanisches Zweistufen-Ventilhubsystem mit einem Doppel-Nockenphasenstellersystem demonstriert worden. Im Besonderen kann eine optimale Verbrennungsphasenlage aufrechterhalten werden, indem beide Einlass- und Auslassventilprofile in Verbindung mit Motorsteuerungseingängen, wie etwa Einspritzmasse und -zeit, Zündzeit, Drosselklappen- und AGR-Ventilpositionen, eingestellt werden. Darüber hinaus ist die Steuerung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses entscheidend, um eine robuste HCCI-Verbrennung, insbesondere bei transienten Zuständen, aufrechtzuerhalten.
  • Bei herkömmlichen fremdgezündeten Benzinmotoren wird der Luftdurchsatz durch die Drosselklappe gesteuert, und der Kraftstoff wird proportional zu dem unter Verwendung eines MAF-Sensors gemessenen Luftmassendurchsatz an dem Drosselklappenkörper dosiert. Der Rauschpegel (d. h. Hochfrequenzanteile) des MAF-Signals ist niedrig, solange der Ein lasskrümmerabsolutdruck (MAP) weit unter dem Umgebungsdruck liegt (d. h. gedrosselter Motorbetrieb). Jedoch können während eines minimal gedrosselten Betriebes Rauschpegel aufgrund einer signifikanten Kopplung der Einlassdynamik der Zylinder mit dem Einlasskrümmer und MAF-Sensor beträchtlich sein. Während HCCI-Motorbetriebszuständen wird die Drosselklappe gewöhnlich weit offen gehalten, um Pumpverluste zu minimieren, und der Luftdurchsatz wird durch die Auslass- und Einlassventilprofile (d. h. Kombinationen aus Hub, Dauer und Phase) gesteuert. Daher werden Motoren, die in einem HCCI-Modus arbeiten, auch durch MAF-Signale beeinflusst, die beträchtlich verrauscht sein können. Ähnlich können in Dieselmotoren, die ohne Luftdrosselung arbeiten, MAF-Signale ähnlich beträchtlich verrauscht sein. Obwohl die Hochfrequenzanteile in dem MAF-Messwert unter Verwendung eines Tiefpassfilters reduziert werden können, erzeugt ein gefiltertes Signal eine unerwünschte Zeitverzögerung bei der MAF-Messung. Ein adaptierender Kraftstoffeinspritzbefehl unter Verwendung eines gefilterten, und somit zeitverzögerten, MAF-Messwertes kann signifikante Abweichungen des Luft-/Kraftstoffverhältnisses während transienter Betriebszustände des Motors hervorrufen, was zu unerwünschten Verbrennungsergebnissen führt, die beispielsweise Teilverbrennung, Fehlzündungen, übermäßige Emissionen, Verbrennungsphasenverschiebungen usw. umfassen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird eine modellbasierte Schätz- und Steuerungsmethodik auf der Basis einer MAF-Messung entwickelt, um für robuste transiente Betriebszustände einen Luftmassendurchsatz genau zu schätzen, ohne eine Zeitverzögerung einzuführen.
  • Ein Verfahren zur ungefilterten Einlassluftdurchsatzermittlung in einem im Wesentlichen ungedrosselten Verbrennungsmotor umfasst, dass der Einlassluftdurchlass unter Verwendung einer Differentialgleichung niedriger Ordnung modelliert wird. Die Differentialgleichung niedriger Ordnung umfasst einen Term für den geschätzten Luftdurchsatz und einen Term für den gewünschten Luftdurchsatz, wobei der tatsächliche Luftdurchsatz dem gewünschten Luftdurchsatz folgt, wie es durch die Differentialgleichung niedriger Ordnung beschrieben wird. Die Differentialgleichung niedriger Ordnung wird gemäß adaptiven Parametern abgestimmt, die auf den Term des geschätzten Luftdurchsatzes und dem Term für den gewünschten Luftdurchsatz wirken. Die Abstimmung minimiert einen Fehler zwischen dem Term für den geschätzten Luftdurchsatz und dem tatsächlichen Luftdurchsatz.
  • Eine Vorrichtung zur ungefilterten Einlassluftdurchsatzermittlung in einem Verbrennungsmotor umfasst ein Luftdurchsatzsteuerungsmittel zum Steuern eines Luftdurchsatzes zu Motorzylindern, ohne irgendeine wesentliche Luftdurchsatzdrosselung, und einen Luftdurchsatzsensor, der einen im Wesentlichen ungedrosselten Luftdurchsatz misst. Darüber hinaus ist ein Luftdurchsatzregelungs-Controller zum Steuern des Luftdurchsatzsteuerungsmittels auf der Basis eines gewünschten Luftdurchsatzes und des von dem Luftdurchsatzsensor gemessenen Luftdurchsatzes enthalten. Der gesteuerte Luftdurchsatz folgt dem gewünschten Luftdurchsatz auf solche Weise, dass er durch eine Dynamik niedriger Ordnung beschrieben werden kann. Schließlich ist ein adaptiver Luftdurchsatzschätzer zum Bereitstellen einer unverzögerten Schätzung des Luftdurchsatzes auf der Basis des gewünschten Luftdurchsatzes und adaptiver Parameter vorgesehen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Ausführungsformen der Erfindung können physikalische Form in bestimmten Teilen und einer bestimmten Anordnung von Teilen annehmen, wobei deren bevorzugte Ausführungsform ausführlich beschrieben und in den begleitenden Zeichnungen dargestellt ist, die einen Teil hiervon bilden und in denen:
  • 1 einen HCCI-Motor und ein Steuerungssystem schematisch veranschaulicht;
  • 2 eine gemessene Luftdurchsatzantwort auf ein Signal des gewünschten Luftmassendurchsatzes veranschaulicht;
  • 3 einen gemessenen, gefilterten und modellierten Luftmassendurchsatz gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
  • 4A–4D verschiedene Datengraphen veranschaulichen, die einem HCCI-Motor, der gemäß der vorliegenden Erfindung betrieben wird, entsprechen.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Die vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf einen HCCI-Motor beschrieben. Jedoch ist die Erfindung vollständig auf andere Motortypen anwendbar, die herkömmliche, gedrosselte, fremdgezündete Motoren, Motoren mit Dieselzyklus oder irgendeine Abart von Motoren, die einen gemessenen Luftmassendurchsatz anwenden, einschließen.
  • Nun unter Bezugnahme auf 1 ist ein Blockdiagramm veranschaulicht, das einen Motor 12, der in der Lage ist, mit homogener Kompressionszündung (HCCI) zu arbeiten, und ein Verbrennungssteuerungssystem 14 und ein Verfahren zum Steuern der Verbrennung in dem Motor zeigt.
  • Der Motor 12 kann verschiedene Merkmale oder Einrichtungen aufweisen, umfassend die Leistung erzeugenden Brennkammern 13, die mit einem Einlassluftsystem 17 und einem Auslasssystem 19 verbunden sind, Einlass- und Auslassventile 21, 23 mit irgendeiner Form von variablem Ventilbetätigungssystem 15, das dazu dient, den Einlassdurchsatz zu und den Abgasdurchsatz von der Brennkammer zu steuern, ein externes Abgasrückführsystem 25, das ein AGR-Ventil 27 besitzt, das zwischen die Einlass- und Auslasssysteme geschaltet ist, und Kraftstoffeinspritz- und Funkenzündungssysteme (die nicht separat veranschaulicht sind), um den Brennkammern Kraftstoff zuzuführen und dort brennbare Gemische zu zünden oder deren Zündung zu unterstützen.
  • Der Motor 12 ist konstruiert, um mit Kraftstoff, eingespritztem Benzin oder ähnliche Mischungen, ungedrosselt mit HCCI-Verbrennung über einen ausgedehnten Bereich von Motordrehzahlen und -lasten zu arbeiten, was, wenn möglich, ein Starten des Motors umfassen kann. Jedoch kann ein Funkenzündungsbetrieb und ein durch eine Drosselklappe gesteuerter Betrieb mit herkömmlichen oder abgewandelten Steuerungsverfahren unter Bedingungen benutzt werden, die sich nicht für einen HCCI-Betrieb eignen, und um eine maximale Motorleistung zu erhalten. Anwendbare Kraftstoffbeaufschlagungsstrategien können direkte Zylindereinspritzung, Schlitzkraftstoffeinspritzung oder Drosselklappenkörper-Kraftstoffeinspritzung umfassen. Weitläufig verfügbare Qualitäten von Benzin und leichten Ethanolmischungen davon sind bevorzugte Kraftstof fe; jedoch können alternative flüssige und gasförmige Kraftstoffe, wie etwa höhere Ethanolmischungen (z. B. E80, E85), reines Ethanol (E99), reines Ethanol (M100); Erdgas, Wasserstoff, Biogas, verschiedene Reformate, Syngase usw., bei der Implementierung der vorliegenden Erfindung ebenfalls verwendet werden.
  • Das beschriebene Steuerungssystem 14 und Steuerungsverfahren sind von besonderem Vorteil für einen ungedrosselten Betrieb des Motors, wobei beispielsweise durch eine Signalfilterung eingeführte Zeitverzögerungen eines MAF-Signals unerwünscht sind. Das Verbrennungssteuerungssystem 14 umfasst einen oder mehrere Computer oder Controller, die ausgebildet sind, um wiederholte Reihen von Schritten oder Funktionen in einem Verfahren einer erfindungsgemäßen Verbrennungssteuerung auszuführen. Die Hauptcontroller umfassen einen Optimalwert- oder Vorwärtskopplungs-Controller und einen Regelungs- oder Rückkopplungs-Controller.
  • Bei der vorliegenden Anwendung der Erfindung wird angenommen, dass ein HCCI-Motor mit einer Abgasrückverdichtungsstrategie mit einem von einem elektrohydraulischen, hydraulischen oder elektrischen Nockenphasensteller arbeitet, und dass ein Luftmassendurchsatz-(MAF)-Messwert mit einem MAF-Sensor verfügbar ist. Die vorliegende Erfindung umfasst eine Luftdurchsatzsteuerung unter Verwendung einer NVO über ein variables Ventilbetätigungssystem, und ein adaptives Luftdurchsatzmodell auf der Basis des MAF-Messwertes. Die Gesamtsteuerungsstruktur ist durch ein Steuerungssystem 14 von 1 repräsentiert gezeigt.
  • Der Luftdurchsatz zu dem Motor wird von einem MAF-Sensor 30 gemessen, der an dem Drosselklappenkörper angeordnet ist, und ein Rückkopplungs-Controller 61 stellt die NVO auf der Basis des MAF-Messwerts ein, um den gewünschten Luftdurchsatz zu erreichen. Der Rückkopplungs-Controller ist derart entworfen, dass die Antwort des tatsächlichen (Ist-)Luftdurchsatzes auf den gewünschten (Soll-)Luftdurchsatz durch eine Dynamik niedriger Ordnung (z. B. erster oder zweiter Ordnung) angenähert werden kann. Anschließend kann eine Regelungsantwort des Luftdurchsatzes unter Verwendung einer Differentialgleichung niedriger Ordnung modelliert werden.
  • Ein Beispiel ist in 2 gezeigt, wenn der Rückkopplungs-Controller 61 derart konstruiert ist, dass die Regelungsdynamik des Luftdurchsatzes durch eine Differentialgleichung 1. Ordnung angenähert werden kann, wie folgt: x . = –1τ x + 1τ r (1)wobei x der Luftdurchsatz ist, der von einem Sensor gemessen wird, r der gewünschte Luftdurchsatz ist, und τ die Zeitkonstante des Regelungssystems ist. Um den Luftdurchsatz in den Motor zu schätzen, wird ein adaptives Luftdurchsatzmodell 1. Ordnung 63 wie folgt eingeführt:
    Figure 00080001
    wobei xe der geschätzte Luftdurchsatz ist, τe die geschätzte Zeitkonstante des Regelungssystems ist, α und β Steuerungsparameter sind, die von einem adaptiven Controller angewandt werden, so dass die Differenz zwischen der Antwort des Modells und der des tatsächlichen Luftdurchsatzes minimiert ist. Wegen des Verhaltens erster Ordnung des Luftdurchsatzes, der gesteuert wird, ist der Fehler zwischen dem tatsächli chen und dem geschätzten Modellluftdurchsatz durch die folgende Beziehung gegeben, die zum Teil auf einem Term für den gewünschten Luftdurchsatz beruht:
    Figure 00090001
    wobei e = xe – x. Adaptionsgesetze für α und β können unter Verwendung von beispielsweise einer Lyapunov-Funktion wie folgt abgeleitet werden:
    Figure 00090002
  • Schließlich kann gezeigt werden, dass das folgende Adaptionsgesetz v . = 1 / τe2 ≤ 0 garantiert, und dass e → 0, wenn t → ∞, während α und β begrenzt sind:
    Figure 00090003
  • 3 zeigt einen MAF-Sensorausgang von einem Mehrzylinder-HCCI-Motor, der bei konstanter Motordrehzahl von 2000 U/min mit 95 kPa MAP betrieben wird. Zusätzlich sind in der Figur sowohl gefilterte als auch adaptive, über ein Modell geschätzte Signale vorhanden.
  • Es ist aus 3 ersichtlich, dass ein MAF-Sensorsignal (gemessen) Hochfrequenzanteile enthält, die eine starke Filterung erfordern, um sie zu glätten. Eine Filterung (gestrichelte Linie) führt jedoch eine Zeitverzögerung von etwa 1 s ein. Das geschätzte MAF-Signal von dem adaptiven Modell (durchgezogene Linie) zeigt eine vernachlässigbare Zeitverzögerung. Mit dem geschätzten Luftdurchsatz aus dem adaptiven Modell kann das gewünschte Luft-/Kraftstoffverhältnis mit einem korrekten Kraftstoffeinspritzbefehl gesteuert werden.
  • Ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform ist mit einem Mehrzylinder-HCCI-Motor getestet worden, und das Ergebnis ist in den 4A–4D gezeigt. Die Kraftstoffbeaufschlagungsrate wurde auf der Basis des gewünschten Luft-/Kraftstoffverhältnisses und des unter Verwendung der vorliegenden Erfindung geschätzten Luftdurchsatzes geplant. Der Motor wurde mit 95 kPa MAP mit einer Abgasrückverdichtungsventilstrategie bei konstanter Motordrehzahl von 2000 U/min (RPM) betrieben. Der gewünschte MAF wurde von 6,5 auf 8,5 g/s mit grob 2 g/s2 Änderungsrate verändert. Das gewünschte Luft-/Kraftstoffverhältnis wurde als Konstante auf 6:1 festgelegt und die Kraftstoffbeaufschlagungsrate wurde mit dem geschätzten Luftdurchsatz aus dem adaptiven Modell und dem gewünschten Luft-/Kraftstoffverhältnis ermittelt. 4C zeigt, dass der Luft-/Kraftstoffverhältnisausschlag von Spitze zu Spitze während Lastübergängen unter 1 betrug. Die Verbrennungsphasenlage, die als die Kurbelwinkelposition von 50% verbranntem Kraftstoff (CA50) definiert ist, ist in der Figur ebenfalls gezeigt. 4D veranschaulicht eine zufrieden stellende Steuerung der Verbrennungsphasenlage während transienter Zustände mit der vorliegenden Erfindung.
  • Obgleich die Erfindung anhand bestimmter bevorzugter Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist zu verstehen, dass zahlreiche Änderun gen innerhalb des Gedankens und Umfangs des beschriebenen erfinderischen Konzepts vorgenommen werden könnten. Dementsprechend soll die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt sein, sondern soll den vollen Umfang haben, der durch den Wortlaut der folgenden Ansprüche zugelassen wird.
  • Zusammenfassung
  • Es ist eine modellbasierte Schätzung eines Luftmassendurchsatzes vorgesehen, die eine genaue Schätzung eines Luftmassendurchsatzes bereitstellt, ohne unerwünschte Zeitverzögerungen einzuführen, die für gefilterte Luftmassendurchsatzsignale charakteristisch sind.

Claims (21)

  1. Verfahren zur ungefilterten Einlassluftdurchsatzermittlung in einem im Wesentlichen ungedrosselten Verbrennungsmotor, das umfasst, dass: ein Einlassluftdurchsatz unter Verwendung einer Differentialgleichung niedriger Ordnung modelliert wird, die einen Term für den geschätzten Luftdurchsatz und einen Term für den gewünschten Luftdurchsatz umfasst, wobei der tatsächliche Luftdurchsatz dem gewünschten Luftdurchsatz wie durch die Differentialgleichung niedriger Ordnung beschrieben folgt; und die Differentialgleichung niedriger Ordnung gemäß adaptiven Parametern abgestimmt wird, wobei die adaptiven Parameter auf den Term für den geschätzten Luftdurchsatz und den Term für den gewünschten Luftdurchsatz wirken; wobei die adaptiven Parameter adaptiert werden, um einen Fehler zwischen dem Term für den geschätzten Luftdurchsatz und dem tatsächlichen Luftdurchsatz zu minimieren.
  2. Verfahren zur ungefilterten Einlassluftdurchsatzermittlung in einem im Wesentlichen ungedrosselten Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Differentialgleichung niedriger Ordnung eine Differentialgleichung erster Ordnung umfasst.
  3. Verfahren zur ungefilterten Einlassluftdurchsatzermittlung in einem im Wesentlichen ungedrosselten Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Differentialgleichung niedriger Ordnung eine Differentialgleichung zweiter Ordnung umfasst.
  4. Verfahren zur ungefilterten Einlassluftdurchsatzermittlung in einem im Wesentlichen ungedrosselten Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, wobei die adaptiven Parameter einen ersten adaptiven Parameter umfassen, der auf die Schätzung des Luftdurchsatzes wirkt, und einen zweiten adaptiven Parameter, der auf den gewünschten Luftdurchsatz wirkt.
  5. Verfahren zur ungefilterten Einlassluftdurchsatzermittlung in einem im Wesentlichen ungedrosselten Verbrennungsmotor nach Anspruch 4, wobei die Adaption des ersten und zweiten adaptiven Parameters auf einer Lyapunov-Funktion beruht.
  6. Verfahren zur ungefilterten Einlassluftdurchsatzermittlung in einem im Wesentlichen ungedrosselten Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Adaption der adaptiven Parameter auf einer Lyapunov-Funktion beruht.
  7. Vorrichtung zur ungefilterten Einlassluftdurchsatzermittlung in einem Verbrennungsmotor, umfassend: ein Luftdurchsatzsteuerungsmittel zum Steuern eines Luftdurchsatzes zu Motorbrennkammern ohne irgendeine wesentliche Luftdurchsatzdrosselung; einen Luftdurchsatzsensor, der einen im Wesentlichen ungedrosselten Luftdurchsatz misst; einen Controller für eine Luftdurchsatzregelung zum Steuern des Luftdurchsatzsteuerungsmittels auf der Basis eines gewünschten Luftdurchsatzes und des von dem Luftdurchsatzsensor gemessenen Luftdurchsatzes, wobei der gesteuerte Luftdurchsatz dem ge wünschten Luftdurchsatz auf eine solche Weise folgt, dass er durch eine Dynamik niedriger Ordnung beschrieben werden kann; und einen adaptiven Luftdurchsatzschätzer zum Bereitstellen einer im Wesentlichen unverzögerten Schätzung eines Luftdurchsatzes auf der Basis des gewünschten Luftdurchsatzes und adaptiver Parameter.
  8. Vorrichtung zur ungefilterten Einlassluftdurchsatzermittlung in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 7, wobei die adaptiven Parameter angepasst sind, um einen Fehler zwischen der Schätzung des Luftdurchsatzes und dem tatsächlichen Luftdurchsatz zu minimieren.
  9. Vorrichtung zur ungefilterten Einlassluftdurchsatzbestimmung in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 7, wobei die Dynamik niedriger Ordnung ein Dynamik erster Ordnung umfasst.
  10. Vorrichtung zur ungefilterten Einlassluftdurchsatzermittlung in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 7, wobei die Dynamik niedriger Ordnung eine Dynamik zweiter Ordnung umfasst.
  11. Vorrichtung zur ungefilterten Einlassluftdurchsatzermittlung in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 9, wobei die adaptiven Parameter einen ersten adaptiven Parameter, der auf die Schätzung des Luftdurchsatzes wirkt, und einen zweiten adaptiven Parameter, der auf den gewünschten Luftdurchsatz wirkt, umfassen.
  12. Vorrichtung zur ungefilterten Einlassluftdurchsatzermittlung in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 7, wobei das Luftdurchsatzsteuerungsmittel ein variables Ventilbetätigungssystem umfasst.
  13. Vorrichtung zur ungefilterten Einlassluftdurchsatzermittlung in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 12, wobei das variable Ventilbetätigungssystem eine vollständig flexible Ventilbetätigung umfasst.
  14. Vorrichtung zur ungefilterten Einlassluftdurchsatzermittlung in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 12, wobei das variable Ventilbetätigungssystem eine Nockenphasenverstellung umfasst.
  15. Vorrichtung zur ungefilterten Einlassluftdurchsatzermittlung in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 12, wobei das variable Ventilbetätigungssystem einen Mehrstufen-Ventilhub umfasst.
  16. Verfahren zur ungefilterten Einlassluftdurchsatzermittlung in einem Verbrennungsmotor, das umfasst, dass: ein im Wesentlichen ungedrosselter Luftdurchsatz zu Motorbrennkammern unter Verwendung eines variablen Ventilbetätigungssystems mit einem Rückkopplungs-Controller gesteuert wird, der eine Differentialgleichung niedriger Ordnung umfasst, wobei der tatsächliche Luftdurchsatz einem gewünschten Luftdurchsatz dicht folgt; ein geschätzter Luftdurchsatz unter Verwendung einer Differentialgleichung niedriger Ordnung und adaptiver Parameter ermittelt wird, die auf den geschätzten Luftdurchsatz und den gewünschten Luftdurchsatz wirken.
  17. Verfahren zur ungefilterten Einlassluftdurchsatzermittlung in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 16, wobei die Differentialglei chung niedriger Ordnung eine Differentialgleichung erster Ordnung umfasst.
  18. Verfahren zur ungefilterten Einlassluftdurchsatzermittlung in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 16, wobei die Differentialgleichung niedriger Ordnung eine Differentialgleichung zweiter Ordnung umfasst.
  19. Verfahren zur ungefilterten Einlassluftdurchsatzermittlung in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 17, wobei die adaptiven Parameter einen ersten adaptiven Parameter, der auf den geschätzten Luftdurchsatz wirkt, und einen zweiten adaptiven Parameter, der auf den gewünschten Luftdurchsatz wirkt, umfassen.
  20. Verfahren zur ungefilterten Einlassluftdurchsatzermittlung in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 19, wobei eine Adaption des ersten und zweiten adaptiven Parameters auf einer Lyapunov-Funktion beruht.
  21. Verfahren zur ungefilterten Einlassluftdurchsatzermittlung in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 16, wobei eine Adaption der adaptiven Parameter auf einer Lyapunov-Funktion beruht.
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