DE19648159A1 - Vorrichtung zur Regelung des Luftdurchsatzes durch die Drosselklappe eines Verbrennungsmotors - Google Patents

Vorrichtung zur Regelung des Luftdurchsatzes durch die Drosselklappe eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number
DE19648159A1
DE19648159A1 DE19648159A DE19648159A DE19648159A1 DE 19648159 A1 DE19648159 A1 DE 19648159A1 DE 19648159 A DE19648159 A DE 19648159A DE 19648159 A DE19648159 A DE 19648159A DE 19648159 A1 DE19648159 A1 DE 19648159A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
throttle valve
value
angle
throttle
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19648159A
Other languages
English (en)
Inventor
Tobias J Pallett
Bradley J Hieb
Jerry D Robichaux
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Werke GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Werke GmbH filed Critical Ford Werke GmbH
Publication of DE19648159A1 publication Critical patent/DE19648159A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1409—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using at least a proportional, integral or derivative controller
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/141—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a feed-forward control element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1433—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a model or simulation of the system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1433—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a model or simulation of the system
    • F02D2041/1434—Inverse model
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0402—Engine intake system parameters the parameter being determined by using a model of the engine intake or its components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/16—End position calibration, i.e. calculation or measurement of actuator end positions, e.g. for throttle or its driving actuator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2477—Methods of calibrating or learning characterised by the method used for learning
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung des Luftdurchsatzes durch die Drosselklappe eines Verbrennungs­ motors.
Der Einsatz elektronisch gesteuerter Drosselklappen zur Steuerung des Luftdurchsatzes in einem Verbrennungsmotor ist in vielen Fällen wünschenswert, da dann die elektronische Drosselklappe nicht mehr über einen Drahtzug mit dem Gaspe­ dal verbunden ist und somit das System nicht mehr von der vom Fahrer vorgenommenen Positionierung der Drosselklappe abhängig ist. Üblicherweise wird bei elektronisch gesteuer­ ten Drosselklappen die Drosselklappenpositionierung durch Einsatz eines Rückkopplungsreglers korrigiert, durch den die Drosselklappenposition in Abhängigkeit von der Rückkopp­ lungsverstärkung verändert wird, um das System optimal zu regeln.
Die Rückkopplungsverstärkung wird üblicherweise empirisch durch Testreihen bei einer Vielzahl unterschiedlicher Motor­ betriebsbedingungen ermittelt. Der Luftdurchsatz durch die Drosselklappe hängt in nichtlinearer Weise von verschiedenen Motorbetriebsbedingungen ab. Deshalb werden zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit der Regelung mitunter mehrere unter­ schiedliche Rückkopplungsverstärkungen für unterschiedliche Motorbetriebsbereiche eingesetzt. Zur Ermittlung hinreichend genauer Werte für eine Vielzahl unterschiedlicher Rückkopp­ lungsverstärkungen ist häufig ein sehr hoher Kalibrierauf­ wand erforderlich.
Mit der vorliegenden Erfindung wird angestrebt, den Luft­ durchsatz eines Verbrennungsmotors über den gesamten Be­ triebsbereich des Motors zu regeln, ohne daß es erforderlich wäre, eine Vielzahl von Kalibirierungsverstärkungen mit ho­ hem Kalibirieraufwand zu ermitteln.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird der Luftdurch­ satz durch eine Drosselklappe, die im Einlaßsystem eines Verbrennungsmotors angeordnet ist, geregelt, indem ein einer ersten vorhergesagten Drosselklappenposition entsprechender tatsächlicher Drosselklappenvorhersagewert gebildet wird, der eine Funktion des tatsächlichen in das Einlaßsystem strömenden Luftdurchsatzes und eine Funktion eines Satzes von die jeweilige Einlaßcharakteristik beschreibenden Ein­ laßwerten darstellt. Weiterhin wird ein eine zweite vorher­ gesagte Drosselklappenstellung darstellender vorhergesagter Drosselklappensollwert gebildet, der eine Funktion eines den Sollwert für den Ansaugkrümmer-Luftdurchsatz darstellenden Luftdurchsatz-Sollwertes und eine Funktion des Satzes der Ansaugkrümmerwerte darstellt. Als Reaktion auf die Differenz zwischen dem tatsächlichen Drosselklappenvorhersagewert und dem vorhergesagten Drosselklappensollwert wird durch einen Regler ein Änderungswert für die Drosselklappenstellung er­ zeugt. Eine Vorrichtung erzeugt aus der Differenz und dem vorhergesagten Drosselklappensollwert einen die Drosselklap­ penstellung darstellenden Drosselklappenwinkelsteuerungs­ wert. Entsprechend diesem Drosselklappenwinkelsteuerungswert wird die Drosselklappenposition verändert.
Hierbei ist vorteilhaft, daß der Luftmassendurchsatz des Verbrennungsmotors ohne Notwendigkeit von aufwendigen Kali­ brierungsmessungen für die für verschiedene Betriebsbereiche erforderlichen Rückkopplungsverstärkungen geregelt werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsform näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Verbrennungsmo­ tors mit einer gemäß den Prinzipien der Erfindung betriebenen Motorsteuerung,
Fig. 2 ein Blockdiagramm mit einer Darstellung der Wir­ kungsweise einer bevorzugten Ausführungsform der Er­ findung und
Fig. 3 ein Blockdiagramm mit einer detaillierteren Darstel­ lung von in Teilen von Fig. 2 gezeigten Operationen.
In Fig. 1 ist eine elektronische Motorsteuerung (Electronic Engine Controller EEC) 10 sowie ein Verbrennungsmotor 100 dargestellt. Der Verbrennungsmotor 100 zieht einen Luftstrom durch einen Ansaugkrümmer 101, durch eine Drosselklappe 102 und ein Einlaßventil 103 in eine Verbrennungskammer 104, in der ein aus einem Luftstrom und Kraftstoff bestehendes Kraftstoffgemisch gezündet wird. Das bei der Verbrennung des Luft-/Kraftstoffgemisches entstehende Abgas wird durch ein Auslaßventil 105 in ein Abgassammelrohr 106 eingeleitet. In­ nerhalb eines von Zylinderwänden 110 begrenzten Zylinders bewegt sich periodisch ein mit einer Kurbelwelle 108 verbun­ dener Kolben 107.
Ein Kurbelwellen-Signalaufnehmer 115 erfaßt die Rotation der Kurbelwelle 108 und übermittelt Kurbelwellenstellungsimpulse 116 zur elektronischen Motorsteuerung 10. Die Kurbelwellen­ stellungsimpulse werden vorzugsweise in Form von Impulsse­ quenzen übertragen, wobei jeder Impuls dann ausgelöst wird, wenn während der Rotation der Kurbelwelle ein Referenzpunkt an dem Signalaufnehmer 115 vorbeikommt. Somit stellt die Im­ pulsfrequenz der Kurbelwellenstellungsimpulse 116 ein Maß für die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle des Ver­ brennungsmotors dar. Ein Luftmassensensor (Mass Air Flow (MAF)-Sensor) 117 liefert ein Luftsensorsignal 118, das ein Maß für den Luftdurchsatz im Ansaugkrümmer 101 darstellt. Der Luftmassensensor 117 ist bevorzugt als Heißdraht- Luftmassensensor ausgebildet. Ein Lufttemperatursensor 123 liefert ein Lufttemperatursignal 124, welches ein Maß für die Temperatur der in den Ansaugkrümmer 101 einströmenden Luft darstellt. Einspritz-Aktuatoren 140 leiten abhängig von einem Kraftstoffeinspritzsignal 142 Kraftstoff in die Ver­ brennungskammern 104 des Verbrennungsmotors ein. Die elek­ tronisch gesteuerte Drosselklappe 102 wird mittels eines Drosselklappenstellglieds 120 abhängig von einem von der Mo­ torsteuerung 10 erzeugten Drosselklappensteuerungssignal 119 bewegt.
Die elektronische Motorsteuerung EEC 10 weist eine Mikropro­ zessoreinheit (CPU) 21 zur Ausführung gespeicherter Steuer­ programme, einen RAM-Speicher 22 zur temporären Datenspei­ cherung, einen ROM-Speicher (23) zur Speicherung der Steuer­ programme, einen nichtflüchtigen Speicher (keep-alive-memory KAM) 24 zur Speicherung erlernter Werte, einen konventionel­ len Datenbus, sowie I/O-Ports 25 zum Senden und Empfangen von Signalen des Verbrennungsmotors 100 oder anderen Syste­ men des Kraftfahrzeugs auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Motorsteuerung 10 wird das die Position der Drosselklappe 102 steuernde Dros­ selklappensteuerungssignal 119 in einer Weise erzeugt, bei der der Luftdurchsatz des Verbrennungsmotors unter verschie­ denen Betriebsbedingungen geregelt wird. Fig. 2 zeigt ein die Wirkungsweise einer bevorzugten Ausführungsform der Er­ findung demonstrierendes Blockdiagramm, das in Form eines von der CPU 21 auszuführenden, gespeicherten Programms im­ plementiert ist. Vorzugsweise werden die in Fig. 2 darge­ stellten Funktionen unter verschiedenen Motorbetriebsbedin­ gungen ausgeführt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist das Mo­ dul eine indirekte Rückkopplungsschleife auf, mittels derer der tatsächliche, von dem Sensor 117 erfaßte Luftmassen­ durchsatz in Form eines Wertes AM zu dem Modul rückgekoppelt wird. Der Wert AM ist ein Maß für den tatsächlichen Luftma­ ssendurchsatz durch die Drosselklappe 102. Gem. Fig. 2 wer­ den aus einer Vielzahl von Motorbetriebsbedingungen zwei Drosselklappenpositionswerte gebildet, TADES_pred und TAACT_pred (203 bzw. 205). Der Wert TADES_pred ist ein Maß für den Drosselklappenwinkel, der zum Erzielen eines Soll- Luftdurchsatzes durch die Drosselklappe erforderlich ist. Der Wert TAACT_pred ist ein Maß für den Drosselklappenwin­ kel, der dem tatsächlichen Luftdurchsatz durch die Drossel­ klappe entspricht. Die Differenz der Drosselklappenwinkel TAP_error, die ein Maß für die Differenz zwischen TADES_pred und TAACT_pred darstellt, wird bei 206 bestimmt. Ein Propor­ tional-Integral-Differential (PID)-Regler erzeugt bei 208 einen Änderungswert für den mit DELTA_TA bezeichneten Dros­ selklappenwinkel. Statt eines PID-Reglers sind auch andere Regler mit Rückkopplung einsetzbar, so z. B. Zustandsrückfüh­ rungsregler. Bei 210 wird TADES_pred zu DELTA_TA addiert, wodurch man einen Drosselklappenwinkelkontrollwert TAP_AMCNTRL erhält, der ein Maß für die Stellung der Dros­ selklappe darstellt. TAP_AMCNTRL wird von der elektronischen Motorsteuerung 10 in Form des Drosselklappensteuerungs­ signals 119 an das Drosselklappenstellglied 120 übermittelt, um die Drosselklappenposition zu steuern.
Modulen 202.1 und 202.2 werden jeweils drei gemeinsame Werte zugeführt: Ein Wert BP, der ein Maß für den Luftdruck in Strömungsrichtung oberhalb der Drosselklappe darstellt, ein Wert MAP, der ein Maß für den Luftdruck in Strömungsrichtung unterhalb der Drosselklappe darstellt und ein Wert ACT, der ein Maß für die Temperatur der in den Ansaugkrümmer 101 ein­ strömenden Luft darstellt. Die Werte BP und MAP werden vor­ zugsweise aus einem funktionellen Zusammenhang abhängig von dem Wert AM und der Motordrehzahl gefolgert, könnten aber auch mittels Drucksensoren gemessen werden. Wie bereits er­ wähnt, wird der Wert ACT vorzugsweise über das vom Sensor 123 gemessene Lufttemperatursignal 124 bestimmt.
Die Module 202.1 und 202.2 unterscheiden sich dadurch, daß das Modul 202.1 den ein Maß für den Luftdurchsatzsollwert durch die Drosselklappe 102 darstellenden Wert DESMAF er­ hält, wohingegen das Modul 202.2 den Wert AM für den tat­ sächlichen Luftmengendurchsatz durch die Drosselklappe 102 erhält. Die Module 202.1 und 202.2 führen mit den Eingangs­ größen jeweils Identische Operationen zur Bestimmung der Werte TADES_pred bzw. TAACT_pred aus. Der Wert AM wird als Funktion des Luftsensorsignals 118 bestimmt. Der Wert DESMAF wird durch einen Tabellennachschlagevorgang abhängig von dem jeweiligen Motorbetriebsbereich bestimmt. Wenn der Verbren­ nungsmotor beispielsweise in einem Leerlaufdrehzahlrege­ lungsmodus betrieben wird, so wird der Wert DESMAF abhängig von der Motortemperatur und der Motordrehzahl aus einer Ta­ belle bestimmt. Wird der Motor in einem Drehmomentregelungs­ modus betrieben, so wird der Wert DESMAF aus einer Tabelle abhängig vom Solldrehmoment und der Motordrehzahl bestimmt.
Die Module 202.1 und 202.2 führen, wie bereits erwähnt, identische Funktionen aus. In Fig. 3 ist daher die Funk­ tionsweise beider Module (insgesamt mit 202 bezeichnet) ge­ meinsam ausführlicher dargestellt. Das Modul 202 arbeitet nach einem Prinzip, das als "inverses Drosselklappenluft­ durchsatzmodell" bezeichnet werden kann. Bei diesem Modell wird ausgehend von den Eingabegrößen eine Drosselklappenwin­ kelposition vorherberechnet, wodurch in vorteilhafter Weise ein Ausgleich bei wechselnden Motorbetriebsbedingungen über die Rückkopplungsschleife bewirkt werden kann. Gem. Fig. 3 wird bei 302 der Wert MAP zur Ermittlung eines der Druckdif­ ferenz über der Drosselklappe entsprechenden unterdruckwer­ tes VAC benutzt. Weiterhin wird bei 302 der Wert MAP im Fal­ le einer Bereichsüberschreitung korrigiert. Die bei 302 aus­ geführten Funktionen sind nachfolgend aufgeführt:
wenn (INF_MAP < Bp - 0,1) dann INF_MAP = BP - 0,1 (1)
wenn (INF_MAP < MIN< dann INF_MAP = MIN (2)
VAC = Bp - INF_MAP (3)
wenn (INF_MAP <= BP * CRIT) dann VAC = BP * (1 - CRIT) (4).
In Gleichung (1) wird MAP mit BP (abzüglich 0,1) verglichen und gleich (BP - 0,1) gesetzt, falls MAP größer als dieser Wert ist. Durch diese Operation wird MAP im Falle einer Be­ reichsüberschreitung in vorteilhafter Weise begrenzt. In Gleichung (2) wird MAP auf einen für den jeweiligen Verbren­ nungsmotor spezifischen Minimalwert MIN begrenzt, falls MAP kleiner als dieser Wert ist. In Gleichung (3) wird schließ­ lich VAC durch Bildung der Differenz zwischen BP und MAP be­ rechnet. In Gleichung (4) wird VAC schließlich auf einen be­ stimmten Anteil des Werts BP begrenzt, falls MAP kleiner oder gleich einem Schalldruckverhältnis oder kritischem Druckverhältnis CRIT ist. CRIT hat vorzugsweise den Wert 0,5282818. Der Wert VAC wird als Index zum Zugriff auf eine zweidimensionale Tabelle 318 benutzt, die die Werte TADES und TAACT enthält. Der zweite zum Zugriff auf die Tabelle 318 benötigte Index wird mittels Operationen 306 bis 316 be­ stimmt.
Bei der Implementierung des in Fig. 3 dargestellten inversen Drosselklappenluftdurchsatzmodells wird in vorteilhafter Weise eine lediglich zweidimensionale Tabelle zur Implemen­ tierung einer Funktion mit vier Eingangsgrößen verwendet, wodurch die rechentechnischen Anforderungen an die elektro­ nische Motorsteuerung 10 reduziert werden. Dazu wird bei Operation 306 MAP in Verbindung mit BP zur Ermittlung eines Werts PRATIO verwendet, der das Verhältnis von BP zu MAP darstellt. PRATIO dient als Index in einer eindimensionalen Tabelle 308. Der aus dieser erhaltene Wert wird dann bei Operation 310 mit dem Luftdruck in Strömungsrichtung ober­ halb der Drosselklappe BP multipliziert. Das der Variablen K zugeordnete Produkt dient bei 312 als Divisor für den jewei­ ligen Dividenten AM oder DESMAF. Das Ergebnis dieser Divisi­ on wird bei 314 mit der Quadratwurzel aus ACT (siehe Opera­ tion 316) multipliziert. Das Ergebnis der Multiplikation bei 314 wird schließlich als zweiter Index für den Zugriff auf die Tabelle 318 zur Ermittlung der Drosselklappenwinkel aus den vier Eingangsgrößen des Moduls 202 herangezogen.
Es besteht auch die Möglichkeit, die erfindungsgemäße Luft­ durchsatzregelung statt bei einer elektronischen Drossel­ klappe auch bei einem Luftsteuerventil mit Leerlaufbypass einzusetzen.

Claims (11)

1. Vorrichtung zur Regelung des Luftdurchsatzes durch eine im Einlaßsystem eines Verbrennungsmotors (100) angeord­ nete Drosselklappe (102), mit
Einrichtungen zur Bestimmung eines einer ersten vorher­ gesagten Drosselklappenstellung entsprechenden tatsäch­ lichen Drosselklappenwinkelvorhersagewertes abhängig von dem tatsächlichen Luftdurchsatz in das Einlaßsystem und einem Satz von die Einlaßcharakteristik beschreibenden Einlaßsystemwerten;
Einrichtungen zur Bestimmung eines einer zweiten vorher­ gesagten Drosselklappenstellung entsprechenden vorherge­ sagten Drosselklappenwinkelsollwertes abhängig vom Luft­ durchsatzsollwert in das Einlaßsystem und dem Satz von die Einlaßcharakteristik beschreibenden Einlaßsystemwer­ ten;
einem Regler zur Bestimmung eines Änderungswerts für die Drosselklappenstellung abhängig von der Differenz zwi­ schen dem Drosselklappenwinkelvorhersagewert und dem vorhergesagten Drosselklappenwinkelsollwert;
Einrichtungen zur Bestimmung eines die Drosselklappen­ stellung angebenden Drosselklappenwinkelsteuerungswertes aus der Differenz der Differenz zwischen dem Drossel­ klappenwinkelvorhersagewert und dem vorhergesagten Dros­ selklappenwinkelsollwert und dem vorhergesagten Drossel­ klappenwinkelsollwert; und
Einrichtungen zur Veränderung der Drosselklappenposition abhängig von dem Drosselklappenwinkelsteuerungswert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Satz von Einlaßsystemwerten den Luftdruck in Strö­ mungsrichtung oberhalb der Drosselklappe (102), den Luftdruck in Strömungsrichtung unterhalb der Drossel­ klappe und einen der Lufttemperatur am Eingang des Lufteinlaßsystems entsprechenden Lufttemperaturwert ent­ hält.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß es sich bei dem Regler um einen Proportional- Integral-Differential-Regler handelt.
4. Vorrichtung zur Regelung des Luftdurchsatzes durch eine im Einlaßsystem eines Verbrennungsmotors (100) angeord­ nete Drosselklappe (102), mit
Einrichtungen zur Bestimmung eines Luftdruckwerts in Strömungsrichtung oberhalb der Drosselklappe;
Einrichtungen zur Bestimmung eines Luftdruckwerts in Strömungsrichtung unterhalb der Drosselklappe;
Einrichtungen zur Bestimmung des dem Luftmassendurchsatz in das Einlaßsystem entsprechenden tatsächlichen Luft­ massendurchsatzwertes;
Einrichtungen zur Bestimmung eines der Lufttemperatur am Eingang des Einlaßsystems entsprechenden Lufttemperatur­ wertes;
Einrichtungen, die aus dem Luftdruckwert oberhalb und unterhalb der Drosselklappe, dem Lufttemperaturwert und einem dem Sollwert für den Luftmassendurchsatz durch die Drosselklappe entsprechenden Luftmassendurchsatzsollwert einen vorhergesagten Drosselklappenwinkelsollwert be­ stimmen;
Einrichtungen, die aus dem Luftdruckwert oberhalb und unterhalb der Drosselklappe, dem Lufttemperaturwert und dem Luftmassendurchsatzwert einen tatsächlichen Drossel­ klappenwinkelvorhersagewert bestimmen;
Einrichtungen, die aus dem vorhergesagten Drosselklap­ penwinkelsollwert und dem tatsächlichen Drosselklappen­ winkelvorhersagewert einen Drosselklappenwinkeldiffe­ renzwert bestimmen;
Einrichtungen, die aus dem Drosselklappenwinkeldiffe­ renzwert einen Änderungswert für den Drosselklappenwin­ kel bestimmen;
Einrichtungen, die aus dem Änderungswert für den Dros­ selklappenwinkel und dem vorhergesagten Drosselklappen­ winkelsollwert einen die Drosselklappenstellung anzei­ genden Drosselklappenwinkelsteuerungswert bestimmen; und
Einrichtungen zur Veränderung der Drosselklappenposition abhängig von dem Drosselklappenwinkelsteuerungswert.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Bestimmung des Änderungswertes für den Drosselklappenwinkel einen Proportional-Integral- Differential-Regler aufweisen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Drosselklappe (102) als elektronisch ge­ steuerte Drosselklappe ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Bestimmung des Luftdruckwerts in Strömungsrichtung oberhalb der Dros­ selklappe den Luftdruck als Funktion der Motordrehzahl und des tatsächlichen Luftmassendurchsatzes ermitteln.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Bestimmung des Luftdruckwerts in Strömungsrichtung oberhalb der Dros­ selklappe einen Drucksensor aufweisen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6 und 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Be­ stimmung des Luftdruckwerts in Strömungsrichtung unter­ halb der Drosselklappe den Luftdruck als Funktion der Motordrehzahl und des tatsächlichen Luftmassendurchsat­ zes ermitteln.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6 und 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Be­ stimmung des Luftdruckwerts in Strömungsrichtung unter­ halb der Drosselklappe einen Drucksensor aufweisen.
11. Vorrichtung mit einem in einem Computerspeichermedium codierten Programm zur Ausführung durch einen Computer, durch welches die Winkeleinstellung einer elektronisch gesteuerten Drosselklappe (102) geregelt wird, wobei
das Computerspeichermedium Einrichtungen aufweist, die den Computer folgende Werte bestimmen lassen:
einen Luftdruckwert in Strömungsrichtung oberhalb der Drosselklappe;
einen Luftdruckwert in Strömungsrichtung unterhalb der Drosselklappe;
einen dem Luftmassendurchsatz in das Einlaßsystem entsprechenden tatsächlichen Luftmassendurchsatzwert;
einen der Lufttemperatur am Eingang des Einlaßsystems entsprechenden Lufttemperaturwert;
einen vorhergesagten Drosselklappenwinkelsollwert, der aus dem Luftdruckwert oberhalb und unterhalb der Drosselklappe, dem Lufttemperaturwert und einem dem Sollwert für den Luftmassendurchsatz durch die Dros­ selklappe entsprechenden Luftmassendurchsatzsollwert bestimmt wird;
einen tatsächlichen Drosselklappenwinkelvorhersage­ wert, der aus dem Luftdruckwert oberhalb und unter­ halb der Drosselklappe, dem Lufttemperaturwert und dem Luftmassendurchsatzwert bestimmt wird;
einen Drosselklappenwinkeldifferenzwert, der aus dem vorhergesagten Drosselklappenwinkelsollwert und dem tatsächlichen Drosselklappenwinkelvorhersagewert be­ stimmt wird;
einen Änderungswert für den Drosselklappenwinkel, der aus dem Drosselklappenwinkeldifferenzwert bestimmt wird; und
einen die Drosselklappenstellung anzeigenden Drossel­ klappenwinkelsteuerungswert, der aus dem Änderungs­ wert für den Drosselklappenwinkel und dem vorherge­ sagten Drosselklappenwinkelsollwert bestimmt wird;
und wobei das Computerspeichermedium Einrichtungen auf­ weist, die den Computer den Drosselklappenwinkelsteue­ rungswert zur Veränderung der Drosselklappenposition übertragen lassen.
DE19648159A 1995-12-11 1996-11-21 Vorrichtung zur Regelung des Luftdurchsatzes durch die Drosselklappe eines Verbrennungsmotors Ceased DE19648159A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/570,032 US5666918A (en) 1995-12-11 1995-12-11 Engine airflow controller with feedback loop compensation for changes in engine operating conditions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19648159A1 true DE19648159A1 (de) 1997-06-12

Family

ID=24277914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19648159A Ceased DE19648159A1 (de) 1995-12-11 1996-11-21 Vorrichtung zur Regelung des Luftdurchsatzes durch die Drosselklappe eines Verbrennungsmotors

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5666918A (de)
DE (1) DE19648159A1 (de)
GB (1) GB2308205B (de)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0889217A2 (de) * 1997-07-05 1999-01-07 Ford Global Technologies, Inc. Verfahren zur Steuerung der Ansaugluftmenge eines Verbrennungsmotors
DE19733106A1 (de) * 1997-07-31 1999-02-04 Siemens Ag Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine
DE19853410A1 (de) * 1998-11-19 2000-05-25 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zur Bestimmung des Drosselklappenwinkels
US6186116B1 (en) 1998-07-29 2001-02-13 Daimlerchrysler Ag Method for setting torque in an internal combustion engine
DE10009182A1 (de) * 2000-02-26 2001-09-27 Daimler Chrysler Ag Verfahren zum Steuern oder Regeln der Leistung einer Brennkraftmaschine
DE19740968B4 (de) * 1997-09-17 2007-11-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
WO2008090099A1 (de) * 2007-01-22 2008-07-31 Mahle International Gmbh Verfahren zur ermittlung eines korrekturwerts für eine klappenvorrichtung
DE102011122506B4 (de) 2010-12-31 2019-07-11 GM Global Technology Operations, LLC (n.d. Ges. d. Staates Delaware) Steuerung von agr-system, luftdrosselsystem und ladesystem für verbrennungsmotoren
DE102019212619B4 (de) 2018-08-23 2023-07-13 Hyundai Kefico Corporation Elektronische drosselklappenvorrichtung

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6157888A (en) * 1999-02-08 2000-12-05 Ford Global Technologies, Inc. Input smoothing method and apparatus for an electronic throttle control system
US6152102A (en) * 1999-03-22 2000-11-28 Brunswick Corporation Throttle control system for a stratified charge internal combustion engine
US6460409B1 (en) * 2000-05-13 2002-10-08 Ford Global Technologies, Inc. Feed-forward observer-based control for estimating cylinder air charge
DE10224213C1 (de) * 2002-05-31 2003-10-09 Siemens Ag Verfahren zur Füllungsregelung einer Brennkraftmaschine
DE102004031527B3 (de) * 2004-06-29 2005-11-17 Siemens Ag Verfahren zur Invertierung eines Kennfeldes online während der Regelung und/oder Steuerung einer Brennkraftmaschine
JP4257375B2 (ja) * 2007-01-16 2009-04-22 本田技研工業株式会社 内燃機関の吸気制御装置
US8494749B2 (en) 2010-10-14 2013-07-23 Hamilton Sundstrand Corporation Method of operating an electronic engine control (EEC) to compensate for speed changes
US8720201B2 (en) 2010-11-24 2014-05-13 Hamilton Sundstrand Corporation Method of monitoring an electronic engine control (EEC) to detect a loss of fuel screen open area
FR2992025B1 (fr) * 2012-06-19 2014-08-08 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de commande d'une alimentation en air d'un moteur a combustion interne

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5282449A (en) * 1991-03-06 1994-02-01 Hitachi, Ltd. Method and system for engine control
US5406920A (en) * 1992-12-21 1995-04-18 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Apparatus for controlling the position of control member
EP0742358A1 (de) * 1995-05-08 1996-11-13 Ford Motor Company Limited Elektronisches Drosselklappensteuerungssystem

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4881502A (en) * 1988-08-24 1989-11-21 General Motors Corporation Pedal force responsive engine controller
US5078109A (en) * 1989-01-31 1992-01-07 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Engine output controlling method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5282449A (en) * 1991-03-06 1994-02-01 Hitachi, Ltd. Method and system for engine control
US5406920A (en) * 1992-12-21 1995-04-18 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Apparatus for controlling the position of control member
EP0742358A1 (de) * 1995-05-08 1996-11-13 Ford Motor Company Limited Elektronisches Drosselklappensteuerungssystem

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19728798C2 (de) * 1997-07-05 2003-10-30 Ford Global Tech Inc Verfahren zur Steuerung der Ansaugluftmenge eines Verbrennungsmotors
DE19728798A1 (de) * 1997-07-05 1999-03-18 Ford Global Tech Inc Verfahren zur Steuerung der Ansaugluftmenge eines Verbrennungsmotors
EP0889217A3 (de) * 1997-07-05 2000-05-10 Ford Global Technologies, Inc. Verfahren zur Steuerung der Ansaugluftmenge eines Verbrennungsmotors
EP0889217A2 (de) * 1997-07-05 1999-01-07 Ford Global Technologies, Inc. Verfahren zur Steuerung der Ansaugluftmenge eines Verbrennungsmotors
US6237563B1 (en) 1997-07-31 2001-05-29 Siemens Aktiengesellschaft Method for controlling an internal combustion engine
DE19733106A1 (de) * 1997-07-31 1999-02-04 Siemens Ag Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine
DE19740968B4 (de) * 1997-09-17 2007-11-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
US6186116B1 (en) 1998-07-29 2001-02-13 Daimlerchrysler Ag Method for setting torque in an internal combustion engine
US6318163B1 (en) 1998-11-19 2001-11-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method and apparatus for determining the throttle valve angle
DE19853410A1 (de) * 1998-11-19 2000-05-25 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zur Bestimmung des Drosselklappenwinkels
DE10009182A1 (de) * 2000-02-26 2001-09-27 Daimler Chrysler Ag Verfahren zum Steuern oder Regeln der Leistung einer Brennkraftmaschine
DE10009182C2 (de) * 2000-02-26 2003-12-18 Daimler Chrysler Ag Verfahren zum Steuern oder Regeln der Leistung einer Brennkraftmaschine
WO2008090099A1 (de) * 2007-01-22 2008-07-31 Mahle International Gmbh Verfahren zur ermittlung eines korrekturwerts für eine klappenvorrichtung
DE102011122506B4 (de) 2010-12-31 2019-07-11 GM Global Technology Operations, LLC (n.d. Ges. d. Staates Delaware) Steuerung von agr-system, luftdrosselsystem und ladesystem für verbrennungsmotoren
DE102019212619B4 (de) 2018-08-23 2023-07-13 Hyundai Kefico Corporation Elektronische drosselklappenvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
US5666918A (en) 1997-09-16
GB9624510D0 (en) 1997-01-15
GB2308205B (en) 1999-03-31
GB2308205A (en) 1997-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19648159A1 (de) Vorrichtung zur Regelung des Luftdurchsatzes durch die Drosselklappe eines Verbrennungsmotors
DE69410043T2 (de) Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE102007025432B4 (de) Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE3877119T2 (de) Steuereinrichtung.
DE3876159T2 (de) Geschwindigkeitsregelung fuer ein fahrzeug.
DE102012223772B4 (de) Steuervorrichtung für Verbrennungskraftmaschine und Verfahren zum Steuern einer Verbrennungskraftmaschine
DE69822375T2 (de) Kraftstoffeinspritzregelsystem für einen Dieselmotor
DE102011108549B4 (de) Verfahren zur modellbasierten Mehrvariablen-Steuerung einer AGR und eines Ladedrucks für Verbrennungsmotoren
DE102017108382B4 (de) Steuerungsvorrichtung für Verbrennungskraftmaschine
DE68904614T2 (de) Verfahren und einrichtung zum regeln des durchgangsgrades einer drosselklappe in einem verbrennungsmotor.
DE102008057092A1 (de) Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE69104827T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur regelung des einem verbrennungsmotor zugeführten kraftstoff-luftgemischgehaltes.
EP1725761B1 (de) Verfahren zum steuern einer brennkraftmaschine
DE3721911C2 (de) Ansaugvolumenfühleinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE102015119363A1 (de) Verfahren zur modellbasierten steuerung von agr, frischluftmassenströmung und ladedruck mit mehreren variablen für verkleinerte aufgeladene motoren
DE4219134A1 (de) Luft/brennstoff-verhaeltnis-steuerungsgeraet fuer eine maschine
EP1896709B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer brennkraftmaschine
DE60025893T2 (de) Steuerungsvorrichtung für das Kraftstoff-Luftverhältnis in einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine
DE69515757T2 (de) Brennstoffdosierung einer Brennkraftmaschine
DE102018110938A1 (de) Elektronische Drosselklappensteuerung unter Verwendung von modellprädiktiver Steuerung
DE19623642C2 (de) Vorrichtung zum Steuern der Drehzahl eines Motors
DE4446903C2 (de) Sensoranordnung zum Erfassen eines Luft-/Kraftstoffverhältnisses für Brenngasmotoren
DE102012203855B4 (de) Maschinensteuerungssystem mit Algorithmus für Stellgliedsteuerung
DE69407701T2 (de) Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Kalkulator für eine Bremskraftmaschine
EP1481153B1 (de) Verfahren zum steuern einer brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: FORD GLOBAL TECHNOLOGIES, INC., DEARBORN, MICH., U

8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: BONSMANN, M., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 41063 MOENCHE

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: FORD GLOBAL TECHNOLOGIES, LLC (N.D.GES.D. STAATES

8131 Rejection