EP1015747A1 - Verfahren und eine vorrichtung zur steuerung eines gasflusses über ein drosselventil in einem verbrennungsmotor - Google Patents

Verfahren und eine vorrichtung zur steuerung eines gasflusses über ein drosselventil in einem verbrennungsmotor

Info

Publication number
EP1015747A1
EP1015747A1 EP98946235A EP98946235A EP1015747A1 EP 1015747 A1 EP1015747 A1 EP 1015747A1 EP 98946235 A EP98946235 A EP 98946235A EP 98946235 A EP98946235 A EP 98946235A EP 1015747 A1 EP1015747 A1 EP 1015747A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
throttle valve
gas flow
throttle
correction
internal combustion
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.)
Granted
Application number
EP98946235A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1015747B1 (de
Inventor
Ernst Wild
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch 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
Priority claimed from DE19740918A external-priority patent/DE19740918A1/de
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1015747A1 publication Critical patent/EP1015747A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1015747B1 publication Critical patent/EP1015747B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime 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
    • 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
    • F02D11/105—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 characterised by the function converting demand to actuation, e.g. a map indicating relations between an accelerator pedal position and throttle valve opening or target engine torque
    • 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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for controlling a gas flow via a throttle valve in an internal combustion engine.
  • the invention particularly relates to such a method and such a device for use in motor vehicle technology.
  • An air / fuel mixture is ignited in the combustion chamber of an internal combustion engine in order to generate an engine torque.
  • the gas mass filled in the combustion chamber should be controlled and recorded as precisely as possible because it u. a. the engine torque, the amount of fuel to be injected and the ignition timing.
  • the pedal position is interpreted as a torque request using a so-called “electronic accelerator pedal”.
  • This torque request is converted into a setpoint for the air mass flow.
  • a function "charge control” calculates a target air mass flow from the torque request and from this a target value for the throttle valve control.
  • a control element regulates the throttle valve to the setpoint.
  • a downstream hot film air mass sensor (HFM) measures the actual air mass flow. Due to tolerances in HFM and in Calculation path of the air mass flow calculation via the throttle valve creates a difference between the actual and the target value of the air mass flow and between the actual torque and the torque request.
  • EP 0 375 710 B1 which has not only one adjustment unit, but two adjustment units.
  • the first setting unit sends the control signal to the
  • Adjustment distance while the second adjustment unit is used to calibrate the first adjustment unit.
  • the injection is controlled with a throttle valve-assisted filling signal, this relatively rapid setting signal being calibrated in the stationary state by means of an air mass meter.
  • the invention is based on the problem of providing a method and a device for controlling a gas flow via a throttle valve in an internal combustion engine, which set the gas flow quickly and precisely.
  • the method should be able to be carried out inexpensively and the device should be able to be manufactured and operated inexpensively.
  • a method for controlling a gas flow via a throttle valve into a combustion chamber of an internal combustion engine comprising the steps: calculating a setpoint throttle setpoint from a setpoint gas flow, controlling the throttle valve with the throttle Setpoint manipulated value, and determining an actual gas flow, characterized by the steps: calculating a gas flow via the throttle valve based on a throttle actual manipulated value, determining a difference between the calculated gas flow via the throttle valve and the
  • the target air mass in the combustion chamber is converted in one step into a throttle valve target value, in which an actual air mass is set with the accuracy of the sensor used to determine the actual gas flow.
  • a hot film air mass sensor is particularly suitable as a sensor for determining the actual gas flow. It is also advantageous that, compared to the prior art, there is no need for an additional filling controller which subsequently adjusts the target and actual mass. This reduces manufacturing, maintenance and operating costs. It is also advantageous that the throttle valve course is calmed by the one-stage control, as a result of which the operating behavior of the entire internal combustion engine unit is improved. It is also advantageous that the method enables the desired air mass flow to be set very quickly and precisely. In particular, arises in the steady
  • the method is characterized by determining at least two correction variables when taking into account the difference between the gas flow via the throttle valve of the throttle valve and the actual gas flow.
  • the method is characterized by additively taking into account at least one first correction variable and multiplicatively taking into account at least one second correction variable, the first and second
  • Correction variables are taken into account simultaneously or alternatively, in particular the first correction variable is taken into account or is relevant especially in the case of small gas flows, and the second correction variable is taken into account or is relevant particularly in the case of large gas flows via the throttle valve.
  • the first correction quantity corrects an error caused by leakage air via the throttle valve, and the second correction quantity corrects one by incorrectly determining one
  • At least one of the correction variables is stored when the operation of the internal combustion engine ends. This advantageously ensures that the full control accuracy is available immediately when the internal combustion engine is restarted.
  • the correction variables can advantageously be stored by means of corresponding electronic components, for example by an SRAM component or by a magnetic memory element.
  • a predetermined value is used as a starting value for at least one of the correction variables when starting the operation of the internal combustion engine. This is advantageous because it makes it easy for certain
  • Correction variables a predetermined cold start value can be determined.
  • the provision of predetermined values advantageous because thereby the former determined correction variables ensured even in the case of longer operation tranquility of the internal combustion engine or of an actual loss of data or information with respect to a secure control response is'.
  • the target gas flow is determined on the basis of at least one requirement for the torque of the internal combustion engine. This is advantageous because in this way, for example in a motor vehicle with an internal combustion engine, not only the torque request via the accelerator pedal can be taken into account, but also torque requests from an automatic one Transmission of the motor vehicle or caused by an anti-slip control of the motor vehicle.
  • the problem underlying the invention is also solved by a device for controlling a
  • At least two correction variables are determined when determining the
  • the teaching of the present invention also includes a device which executes one of the control methods according to the invention described above.
  • the advantages of the fast and precise control method are combined with the cost-effective implementation using a device according to the invention.
  • the teaching of the present invention also includes a motor vehicle which has a device as described above.
  • the present invention also encompasses
  • Data carrier which is a control program for executing one of the above-described inventive
  • control method or include the parameters that are necessary or advantageous for performing one of the inventive methods described above.
  • the data carriers can store the information in any form, in particular in mechanical, magnetic, opical or electrical form.
  • Electronic data carriers for example a ROM, PROM, EPROM or EEPROM component, which can advantageously be inserted into corresponding control devices, are particularly advantageous.
  • the control parameters and control programs can be easily exchanged by means of such data carriers, whereby, for example, a uniform control device for different vehicle types can be configured by simply plugging in the corresponding data carrier.
  • FIG. 1 shows a structural diagram for filling detection with a hot film air mass sensor (HFM) and the determination of two correction variables;
  • HFM hot film air mass sensor
  • FIG. 2 shows a structural diagram for the determination of the gas mass flow via the throttle valve
  • FIG. 3 shows a structure diagram for the invention
  • Figure 4 shows the device for
  • Figure 1 shows a structure diagram for the
  • an air mass flow mshfm measured by the HFM is converted into a corrected relative charge r1 of a cylinder.
  • the air mass flow mshfm measured by the HFM is first converted into an uncorrected relative filling rlroh a cylinder. This is done by dividing 111 the air mass flow mshfm measured by the HFM by a value that results from the multiplication 112 of an engine-specific constant KUMSRL and the engine speed nmot.
  • the intake manifold pressure ps is determined from the uncorrected relative filling rlroh by using the gas equation and a corresponding integration 113.
  • the corrected relative charge rl of the cylinder is calculated from the intake manifold pressure ps. From the intake manifold pressure ps, together with the throttle valve angle wdkba of the throttle valve in relation to a stop and an intake air temperature correction factor ftvdk
  • Conversion of the standard air mass flow to a mass flow at a current temperature calculates 115 the air mass via the throttle valve.
  • the calculation of the air mass via the throttle valve msdk is shown in detail in FIG.
  • the difference msdif is formed by a subtraction 116 from the measured air mass flow mshfm and the calculated air mass flow msdk.
  • a first additive correction variable msndko is determined.
  • an integration 118 of the difference value msdif calculates a second multiplicative correction variable fkmsdk.
  • the integrations 117, 118 ' differ in particular also by the integration constants or by the resulting physical unit.
  • the additive correction variable msndko is applied directly to the
  • the multiplicative correction variable fkmsdk is also fed back to the calculation of the throttle valve gas flow via a multiplication 120 with an ambient pressure pvdkds measured by a pressure sensor while determining an effective pressure upstream of the throttle valve pvdk.
  • the multiplicative correction assumes, for example, that the pressure value pvdk coming from the ambient pressure sensor is subject to tolerance, so that there is a difference between the calculated gas mass flow msdk and the measured gas flow mshfm.
  • the correction reacts to this difference by adjusting the multiplicative correction variable fkmsdk until msdk is equal to mshfm.
  • the size pvdk is identical to the actual pressure in front of the throttle valve if the other influencing variables were not subject to tolerance.
  • the adaptation variables contain all the tolerances that occur in the HFM path and in the throttle valve path, so that the variable pvdk deviates from the actual pressure upstream of the throttle valve. Nevertheless, the adaptation serves its purpose of adapting the throttle valve-based air mass flow calculation to the air mass flow calculation which is based on the hot-film air mass sensor.
  • the size pvdkds can be derived from an ambient pressure sensor for a naturally aspirated engine and can be derived from a boost pressure sensor upstream of the throttle valve for a supercharged engine.
  • the intake manifold can be learned from the intake manifold pressure via a height adaptation of the pressure pvdkds. If there is no pressure sensor, the value pvdkds is set to 1 and fkmsdk is set to pvdk, and in the naturally aspirated engine the ambient pressure information is contained in fkmsdk with the
  • FIG. 2 shows a structural diagram for determining the gas mass flow msdk via the throttle valve in accordance with the calculation unit 115 from FIG. 1.
  • the setpoint angle wdkba of a throttle valve of the throttle valve is initially available as an input signal.
  • the target angle wdkba is preferably based on the stop of the throttle valve. Using one on one
  • Air test bench determined transfer function MSNWDK 201 the mass flow msndk is calculated after the throttle valve.
  • the additive correction variable msndko is added 202 to the mass flow msndk, which preferably detects the leakage air via the throttle valve under standard conditions.
  • the value resulting from this addition 202 is multiplied 203 by an intake air temperature correction factor ftvdk to convert the standard air mass flow to an air mass flow at the current temperature.
  • Throttle valve of the throttle valve is determined by division 204 by the nominal pressure value 1013 hPa, a correction factor fpvdk for adapting the air mass flow at standard pressure upstream of the throttle valve to current conditions.
  • the value pvdk is multiplied from an ambient pressure pvdkds measured by a pressure sensor and the multiplicative correction factor fkmsdk, as shown in FIG. 1.
  • a correction factor KLAF (ps / pvdk) is determined.
  • the two determined correction factors fpvdk and KLAF (ps / pvdk) are each taken into account by multiplying 207, 208 by the mass flow.
  • the air mass flow msdk is calculated as follows:
  • msdk msndk x ftvdk x fpvdk x KLAF (ps / pvdk).
  • FIG. 3 shows the charge control according to the invention by calculating the target angle of the throttle valve of the throttle valve wdks from the target value for the
  • Air mass flow mssol The setpoint for the air mass flow mssol is first changed in accordance with various correction variables.
  • the filling control according to the invention is largely inverse to the filling detection shown in FIG. 1.
  • the correction variables msndko and fkmsdk determined in the course of the filling detection are used in the filling control according to the invention.
  • the parameters engine speed nmot and KUMSRL are multiplied 112.
  • the target value mssol is divided by the resulting product, which results in a target filling rlsol in the combustion chamber.
  • the target pressure pssol in the intake manifold is obtained.
  • This value pssol is changed by means of a division 304 by a pressure pvdk in front of the throttle valve of the throttle valve and transferred to a transfer function 305, which is also referred to as the "outflow characteristic" and the adaptation of the normal flow of the throttle valve measured at supercritical flow velocity to subcritical
  • the value pvdk is calculated by multiplication 306 from the ambient pressure pvdkds measured by a pressure sensor and the multiplicative correction factor fkmsdk, analogously to the calculation from FIG. 1.
  • the value determined from the outflow characteristic curve 305 is then also multiplied 307 by an intake air temperature correction factor ftvdk to convert the standard air mass flow to an air mass flow at the current temperature and then by multiplying 308 by a correction factor fpvdk to adapt the air mass flow at standard pressure upstream of the throttle valve to the current conditions and the current temperature and pressure conditions.
  • the correction factor fpvdk is determined by division 309 from the pressure pvdk in front of the throttle valve of the throttle valve by a nominal pressure of 1013 hPa.
  • the value resulting from the calculations described above is subjected to a division 310 together with the target value mssol for the air mass flow.
  • the additive correction value msndko which takes into account the leakage air via the throttle valve under standard conditions, is then subtracted from the value resulting from the division 310.
  • the msnwdks value thus obtained becomes one
  • Transfer function WDKMSN 311 which represents the inverted characteristic curve of the transfer function MSNWDK from FIG. 2 and thus results in a target angle wdks of the throttle valve of the throttle valve from the corrected and adjusted setpoint for the air mass flow msnwdks.
  • FIG. 4 shows the device according to the invention for controlling a gas flow via a throttle valve. From the position of an accelerator pedal 401, the setpoint mssol for determines the air mass flow.
  • the charge control 402 determines a target angle wdks of a throttle valve 403 as shown in FIG. 3.
  • the actual angle wdkba of the throttle valve is determined and serves as an input variable for the charge detection 404
  • Charge detection 404 determines the mass flow msdk via the throttle valve from the value wdkba, as shown in FIG. 1.
  • a hot film air mass sensor 405 connected downstream in the intake manifold 400 determines the air mass flow mshfm.
  • an additive correction value msndko and a multiplicative correction value fkmsdk are determined from the values msdk and mshfm in a comparator and integrator stage 406. The two correction values are output both to the filling control 402 and to the filling detection 404 and serve there as input variables.
  • the filling control 402 can adjust a throttle valve angle without a correction by a relatively slow controller, at which the setpoint and the value measured by the hot-film air mass sensor match, but also that during an injection with pre-storage Intake valve, in which the air mass flow must be known at the point in time at which the intake valve closes, which occurs at this later point in time
  • Throttle valve angle is easier to estimate than a future air mass flow based on the hot film air mass sensor signal. Based on this future throttle valve angle, the future air mass flow can be calculated and the current injection duration can thus advantageously be corrected, this prediction having the accuracy of the hot-film air mass sensor on the basis of the correction factors.
  • Air mass flow at standard pressure upstream of the throttle valve to current conditions pvdk / 1013 hPa ftvdk intake air temperature correction factor
  • Gas mass flow mshfm - msdk msdk calculated air mass flow via the throttle valve mshfm mass flow measured by the HFM msndk mass flow after the throttle valve msndko additive correction value, leakage air via the
  • Throttle valve under standard conditions msndks setpoint for air mass flow under standard conditions
  • MSNWDK (wdkba) standardized air mass flow over the Throttle valve, measured on one
  • Exhaust gas recirculation ps Pressure in intake manifold pssol Set pressure in intake manifold pvdk Pressure in front of a throttle valve of the throttle valve pvdkds x fkmsdk pvdkds ambient pressure measured via pressure sensor
  • Throttle valve related to the stop wdks target angle of a throttle valve of the

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Gasflusses über ein Drosselventil in einem Verbrennungsmotor. Die Erfindung ist insbesondere einsetzbar bei Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen. Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die bei geringem apparate- und regeltechnischem Aufwand eine schnelle und genaue Gasflusssteuerung erlaubt. Das Problem ist gelöst durch ein Verfahren zur Steuerung eines Gasflusses über ein Drosselventil in eine Brennkammer eines Verbrennungsmotors, mit den Schritten: Berechnen eines Drossel-Soll-Stellwerts (wdks) aus einem Soll-Gasfluss (mssol), Ansteuern des Drosselventils mit dem Drossel-Soll-Stellwert (wdks), und Bestimmen eines Ist-Gasflusses (mshfm), gekennzeichnet durch die Schritte: Berechnen eines Gasflusses über das Drosselventil (msdk) auf der Grundlage eines Drossel-Ist-Stellwerts (wdkba), Ermitteln einer Differenz (msdif) zwischen dem berechneten Gasfluss über das Drosselventil (msdk) und dem Ist-Gasfluss (mshfm), und Berücksichtigen der ermittelten Differenz (msdif) beim Berechnen des Drossel-Stellwerts (wdks).

Description

Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Gasflusses über ein Drosselventil in einem Verbrennungsmotor
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Gasflusses über ein Drosselventil in einem Verbrennungsmotor. Die Erfindung betrifft insbesondere ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung für den Einsatz in der Kraftfahrzeugtechnik.
In der Brennkammer eines Verbrennungsmotors wird zur Erzeugung eines Motordrehmomentes ein Luft-/Kraftstoff- Gemisch gezündet. Die in die Brennkammer eingefüllte Gasmasse soll möglichst genau gesteuert und erfasst werden, weil sie u. a. das Motordrehmoment, die einzuspritzende Kraftstoffmenge und den Zündzeitpunkt bestimmt.
In modernen Motorsteuerungen wird unter Verwendung eines sogenannten "elektronischen Gaspedals" die Pedalstellung als Momentenwunsch interpretiert. Dieser Momentenwunsch wird in einen Sollwert für den Luftmassenstrom umgerechnet . Eine Funktion "Füllungssteuerung" berechnet aus dem Momentenwunsch einen Soll-Luftmassenstrom und daraus einen Sollwert für die Drosselklappensteuerung. Ein Regelelement regelt die Drosselklappe auf den Sollwert. Ein nachgeschalteter Heißfilm-Luftmassensensor (HFM) misst den Ist -Luftmassenstrom. Aufgrund von Toleranzen im HFM und im Berechnungspfad der Luftmassenstrom-Berechnung über die Drosselklappe entsteht eine Differenz zwischen dem Ist- und dem Sollwert des Luftmassenstroms sowie zwischen dem Ist- Moment und dem Momentenwunsch.
Um diese Ungenauigkeiten zu eliminieren, ist aus der EP 0 375 710 Bl ein Einstellsystem bekannt, welches nicht nur über eine einzige Einstelleinheit verfügt, sondern über zwei Einstelleinheiten. Bei der bekannten Vorrichtung gibt die erste Einstelleinheit das Stellsignal an die
Einstellstrecke ab, während die zweite Einstelleinheit dazu dient, die erste Einstelleinheit zu kalibrieren. Bei der bekannten Vorrichtung wird mit einem drosselklappengestützten Füllungssignal die Einspritzung gesteuert, wobei dieses verhältnismäßig schnelle Einstellsignal im stationären Zustand mittels eines Luftmassenmessers kalibriert wird.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Gasflusses über ein Drosselventil in einem Verbrennungsmotor bereitzustellen, welche den Gasfluss schnell und exakt einstellen. Darüber hinaus soll das Verfahren kostengünstig ausgeführt werden können und die Vorrichtung kostengünstig hergestellt und betrieben werden können.
Das Problem wird durch die in den unabhängigen Patentansprüchen offenbarten Verfahren und Vorrichtungen gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
Das Problem ist insbesondere gelöst durch ein Verfahren zur Steuerung eines Gasflusses über ein Drosselventil in eine Brennkammer eines Verbrennungsmotors, mit den Schritten: Berechnen eines Drossel-Soll-Stellwerts aus einem Soll- Gasfluss, Ansteuern des Drosselventils mit dem Drossel- Soll-Stellwert, und Bestimmen eines Ist-Gasflusses, gekennzeichnet durch die Schritte: Berechnen eines Gasflusses über das Drosselventil auf der Grundlage eines Drossel-Ist-Stellwerts , Ermitteln einer Differenz zwischen dem berechneten Gasfluss über das Drosselventil und dem
Ist-Gasfluss, und Berücksichtigen der ermittelten Differenz beim Berechnen des Drossel-Soll-Stellwerts, insbesondere durch eine Anpassung des Soll-Gasflusses. Dabei ist von Vorteil, dass die Soll-Luftmasse in der Brennkammer in einem Schritt in einen Drosselventil-Sollwert umgerechnet wird, bei dem sich eine Ist-Luftmasse mit der Genauigkeit des verwendeten Sensors zur Bestimmung des Ist-Gasflusses einstellt. Als Sensor für die Bestimmung des Ist-Gasflusses kommt insbesondere ein Heißfilm-Luftmassensensor (HFM) in Frage. Weiterhin ist vorteilhaft, dass gegenüber dem Stand der Technik ein zusätzlicher Füllungsregler, der nachträglich Soll- und Istmasse ausregelt, entfällt. Dadurch werden die Herstellungs- , Wartungs- und Betriebskosten reduziert. Weiterhin ist vorteilhaft, dass durch die einstufige Regelung der Drosselklappenverlauf beruhigt wird, wodurch das Betriebsverhalten der gesamten Verbrennungsmotoreinheit verbessert wird. Weiterhin ist vorteilhaft, dass das Verfahren eine sehr schnelle und exakte Einstellung des gewünschten Luftmassenstroms ermöglicht. Insbesondere entsteht im eingeschwungenen
Zustand keine Differenz zwischen der Soll-Füllung und der vom Heißfilm-Luftmassensensor gemessenen Ist-Füllung.
In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung ist das Verfahren gekennzeichnet durch ein Bestimmen von mindestens zwei Korrekturgrößen beim Berücksichtigen der Differenz zwischen dem Gasfluss über die Drosselklappe des Drosselventils und dem Ist-Gasfluss . Dies hat den Vorteil, dass durch Bestimmung von mindestens zwei Korrekturgrößen, ein schnelleres und genaueres Regelverhalten erzielt wird. Darüber hinaus ist von Vorteil, dass durch die Bestimmung von mindestens zwei Korrekturgrößen verschiedene Fehlergrößen und Störeinflüsse getrennt behandelt und kompensiert werden können, wodurch sich die Genauigkeit und die Geschwindigkeit des Regelverfahrens weiter verbessert.
In einer weiteren besonderen Ausführungsart der Erfindung ist das Verfahren gekennzeichnet durch additives Berücksichtigen von mindestens einer ersten Korrekturgröße und multiplikatives Berücksichtigen von mindestens einer zweiten Korrekturgröße, wobei die ersten und zweiten
Korrekturgrδßen gleichzeitig oder .alternativ berücksichtigt werden, insbesondere die erste Korrekturgröße vor allem für den Fall kleiner Gasflüsse berücksichtigt wird bzw. relevant ist, und die zweite Korrekturgröße vor allem für den Fall großer Gasflüsse über das Drosselventil berücksichtigt wird bzw. relevant ist. In einer weiteren Ausgestaltung dieser Ausführungsart korrigiert die erste Korrekturgröße einen durch Leckluft über das Drosselventil verursachten Fehler, und die zweite Korrekturgröße korrigiert einen durch eine fehlerhafte Ermittlung eines
Drucks vor dem Drosselventil verursachten Fehler. Dies ist vorteilhaft, weil damit die beiden Fehler ihrem jeweiligen Fehlercharakter entsprechend behandelt werden können, wodurch die Genauigkeit des Regelverfahrens erhöht wird. Insbesondere ist vorteilhaft, dass ein durch Leckluft verursachter Fehler, der sich in jedem Betriebszustand durch einen additiven Fehler bemerkbar macht, der jedoch insbesondere bei kleinen Gasflüssen relevant ist, entsprechend behandelt werden kann. Entsprechend kann ein durch fehlerbehaftete Druckermittlung verursachter Fehler, der sich in jedem Betriebszustand bemerkbar macht, und der insbesondere bei großen Gasflüssen relevant ist, ebenfalls entsprechend behandelt werden. Die beiden Korrekturgrößen können vorzugsweise gleichzeitig berücksichtigt werden, wodurch eine hohe Regelgenauigkeit erzielt wird. Insgesamt ermöglicht eine derartige Ausgestaltung ein sehr schnelles und dennoch sehr genaues und zuverlässiges Regelverhalten, wobei gleichzeitig sowohl der apparatetechnische als auch der rechentechnische Regelaufwand gering ist.
Bei einer weiteren besonderen Ausführungsart der Erfindung wird bei Beendigung des Betriebes des Verbrennungsmotors mindestens eine der Korrekturgrößen gespeichert. Damit wird vorteilhaft erzielt, dass sofort bei Wiederaufnahme des Betriebs des Verbrennungsmotors die volle Regelgenauigkeit zur Verfügung steht. Eine Speicherung der Korrekturgrößen kann vorteilhaft durch entsprechende elektronische Bauelemente vorgenommen werden, beispielsweise durch ein SRAM-Bauelement oder durch ein magnetisches Speicherelement .
In einer weiteren besonderen Ausführungsart der Erfindung wird bei der Aufnahme des Betriebes des Verbrennungsmotors für mindestens eine der Korrekturgrößen ein vorbestimmter Wert als ein Startwert verwendet. Dies ist vorteilhaft, weil dadurch auf einfache Weise für bestimmte
Korrekturgrößen ein vorgegebener Kaltstart-Wert bestimmt werden kann. Außerdem ist die Bereitstellung von vorbestimmten Werten von Vorteil, weil dadurch auch für den Fall einer längeren Betriebsruhe des Verbrennungsmotors oder eines eingetretenen Daten- oder Informationsverlustes bezüglich der vormalig bestimmten Korrekturgrößen ein sicheres Regelverhalten gewährleistet 'ist.
In einer weiteren besonderen Ausführungsart der Erfindung wird der Soll-Gasfluss auf der Grundlage mindestens einer Anforderung an das Drehmoment des Verbrennungsmotors ermittelt. Dies ist vorteilhaft, weil dadurch beispielsweise in einem Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor nicht nur die Drehmoment-Anforderung über das Gaspedal berücksichtigt werden kann, sondern auch Drehmoment -Anforderungen, die von einem automatischen Getriebe des Kraftfahrzeuges oder von einer AntiSchlupfregelung des Kraftfahrzeuges verursacht werden.
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird auch gelöst durch eine Vorrichtung zur Steuerung eines
Gasflusses über ein Drosselventil in eine Brennkammer eines Verbrennungsmotors mit einer Drosselventil-Steuerung mit einem Eingangssignal für einen Soll-Gasfluss und einem Ausgangssignal für eine Ventilstellung, und einem Messwertaufnehmer zur Bestimmung eines Ist-Gasflusses, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselventil-Steuerung Rechenmittel aufweist, die einen Gasfluss über das Drosselventil auf der Grundlage des Drossel-Stellwerts berechnen, die weiterhin eine Differenz zwischen dem berechneten Gasfluss über das Drosselventil und dem Ist- Gasfluss ermitteln, wobei diese Differenz bei der Berechnung des Ausgangssignals berücksichtigt wird, insbesondere durch eine Anpassung des Soll-Gasflusses. Eine solche erfindungsgemäße Vorrichtung weist die gleichen Vorteile auf, die bereits vorstehend für das erfindungsgemäße Verfahren genannt wurden. Insbesondere ist eine solche Vorrichtung vorteilhaft, da sie ein schnelles und exaktes Regei.verhalten gewährleistet, wobei die apparatetechnischen und rechentechnischen Anforderungen gering sind, so dass eine derartige Vorrichtung kostengünstig hergestellt, gewartet und betrieben werden kann.
Bei einer besonderen Ausführungsart der Erfindung werden mindestens zwei Korrekturgrößen beim Ermitteln der
Differenz bestimmt. Dabei ist vorteilhaft, dass auch komplexe Fehlergrößen und Störeinflüsse schnell und mit verhältnismäßig geringem Aufwand erfasst werden können, und ein stabiles und genaues Regelverhalten erzielt wird. Dies gilt insbesondere, wenn die mindestens zwei Korrekturgrößen Fehlerquellen mit additiver und multiplikativer Fehlercharakteristik separat erfassen und vorzugsweise gleichzeitig berücksichtigen.
Die Lehre der vorliegenden Erfindung umfasst auch eine Vorrichtung, die eines der vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Steuerungsverfahren ausführt . Dabei verbinden sich die Vorteile des schnellen und genauen Steuerverfahrens mit der kostengünstigen Realisierung durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
Ebenso umfasst die Lehre der vorliegenden Erfindung ein Kraftfahrzeug, welches eine Vorrichtung wie vorstehend beschrieben aufweist.
Darüber hinaus umfasst die vorliegende Erfindung
Datenträger, die ein Steuerprogramm zum Ausführen eines der vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen
Steuerverfahrens beinhalten, oder die Parameter beinhalten, die zum Ausführen eines der vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahren erforderlich oder vorteilhaft sind. Die Datenträger können die Information dabei in beliebiger Form speichern, insbesondere in mechanischer, magnetischer, opischer oder elektrischer Form. Vorteilhaft sind insbesondere elektronische Datenträger, beispielsweise ein ROM, PROM, EPROM oder EEPROM-Bauelement , die vorteilhaft in entsprechende Steuergeräte eingesteckt werden können. Durch derartige Datenträger können die Steuerparameter und Steuerprogramme einfach ausgetauscht werden, wodurch beispielsweise ein einheitliches Steuergerät für unterschiedliche Fahrzeugtypen durch einfaches Einstecken des entsprechenden Datenträgers konfiguriert werden können.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
Ein Weg zum Ausführen der beanspruchten Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnungen im Einzelnen erläutert.
Figur 1 zeigt ein Strukturbild für die Füllungserfassung mit einem Heißfilm-Luftmassensensor (HFM) und die Bestimmung von zwei Korrekturgrößen;
Figur 2 zeigt ein Strukturbild für die Bestimmung des Gasmassenstroms über das Drosselventil;
Figur 3 zeigt ein Strukurbild für die erfindungsgemäße
Füllungssteuerung sowie die Berechnung des
Drosselventilwinkels .
Figur 4 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung zur
Steuerung eines Gasflusses über ein
Drosselventil .
Die in der nachfolgenden Figurenbeschreibung und in den
Patentansprüchen verwendeten Abkürzungen und Bezugszeichen sind am Ende der Beschreibung jeweils mit einer kurzen Erläuterung zusammenfassend aufgelistet.
Die Figur 1 zeigt ein Strukturbild für die
Füllungserfassung mit einem Heißfilm-Luftmassensensor (HFM) und für die Bestimmung von zwei Korrekturgrößen msndko und fkmsdk. In dem oberen Signalpfad der Figur 1 wird ein vom HFM gemessener Luftmassenstrom mshfm in eine korrigierte relative Füllung rl eines Zylinders umgerechnet. Hierzu wird zunächst der vom HFM gemessene Luftmassenstrom mshfm in eine unkorrigierte relative Füllung rlroh eines Zylinders umgerechnet. Dies geschieht durch Division 111 des vom HFM gemessenen Luftmassenstroms mshfm durch einen Wert, der sich aus der Multiplikation 112 einer motorspezifischen Konstante KUMSRL und der Motordrehzahl nmot ergibt. Aus der unkorrigierten relativen Füllung rlroh wird durch Anwendung der Gasgleichung und einer entsprechenden Integration 113 der Saugrohrdruck ps ermittelt. Durch die Berücksichtigung 114 weiterer Einflussgrößen in Bezug auf die Strömungsverhältnisse im Saugrohr wird aus dem Saugrohrdruck ps die korrigierte relative Füllung rl des Zylinders berechnet. Aus dem Saugrohrdruck ps wird zusammen mit dem Drosselklappenwinkel wdkba des Drosselventils bezogen auf einen Anschlag und einem Ansaugluft-Temperaturkorrekturfaktor ftvdk zur
Umrechnung des Norm-Luftmassenstroms auf einen Massenstrom bei einer aktuellen Temperatur die Luftmasse über das Drosselventil berechnet 115. Die Berechnung der Luftmasse über das Drosselventil msdk ist in der Figur 2 ausführlich dargestellt. Durch eine Subtraktion 116 wird die Differenz msdif aus dem gemessenen Luftmassenstrom mshfm und dem berechneten Luftmassenstrom msdk gebildet. Durch eine Integration 117 des Differenzwertes msdif wird eine erste additive Korrekturgröße msndko ermittelt. In entsprechender Weise wird durch eine Integration 118 des Differenzwertes msdif eine zweite multiplikative Korrekturgröße fkmsdk berechnet. Die Integrationen 117, 118 'unterscheiden sich dabei insbesondere auch durch die Integrationskonstanten bzw. durch die resultierende physikalische Einheit. Die additive Korrekturgröße msndko wird unmittelbar auf die
Berechnung des Drosselventil-Gasstroms 115 zurückgekoppelt. Die multiplikative Korrekturgröße fkmsdk wird über eine Multiplikation 120 mit einem von einem Drucksensor gemessenen Umgebungsdruck pvdkds unter Bestimmung eines effektiven Druckes vor dem Drosselventil pvdk ebenfalls an die Berechnung des Drosselventil -Gasstroms rückgekoppelt. Durch die Berücksichtigung der Korrekturfaktoren msndko und fkmsdk bei der Berechnung des Gasstroms über das Drosselventil wird der berechnete Wert für den Gasstrom über das Drosselventil msdk an den gemessenen Wert mshfm angenähert. Dadurch wird die Genauigkeit dieses Systems derart verbessert, dass im Bedarfsfall, beispielsweise bei Ausfall des Heißfilm-Luftmassensensors HFM, die Berechnung der relativen Füllung rl ausschließlich auf den berechneten Gasmassenstrom msdk gestützt werden kann. Dies erfolgt durch Umschaltung des Schalters 119 gemäß einem entsprechenden Umschaltsignal B_ehfm.
Bei der multiplikativen Korrektur wird beispielsweise unterstellt, dass der vom Umgebungsdrucksensor kommende Druckwert pvdk toleranzbehaftet ist, so dass eine Differenz zwischen dem berechneten Gasmassenstrom msdk und dem gemessenen Gasstrom mshfm entsteht. Die Korrektur reagiert auf diese Differenz mit einer Verstellung der multiplikativen Korrekturgröße fkmsdk so lange, bis msdk gleich mshfm ist. Die Größe pvdk ist nach einer eingeschwungenen Anpassung mit dem tatsächlichen Druck vor der Drosselklappe identisch, wenn die anderen Einflussgrößen nicht toleranzbehaftet wären. Im Normalfall finden sich in den Anpassungsgrößen alle Toleranzen, die im HFM-Pfad und im Drosselventil-Pfad auftreten, so dass die Größe pvdk vom tatsächlichen Druck vor dem Drosselventil abweicht. Dennoch erfüllt die Anpassung ihren Zweck, die Drosselventil-gestützte Luftmassenstromberechnung an die Luftmassenstromberechnung, die auf den Heißfilm- Luftmassensensor gestützt ist, anzupassen.
Die Größe pvdkds kann bei einem Saugmotor von einem Umgebungsdrucksensor abgeleitet werden und kann bei einem aufgeladenen Motor von einem Ladedrucksensor vor dem Drosselventil abgeleitet werden. Bei einem Saugmotor mit einem Heißfilm-Luftmassensensor und einem Drucksensor im Saugrohr kann über eine Höhenadaption der Druck pvdkds aus dem Saugrohrdruck gelernt werden. Wenn kein Drucksensor vorhanden ist, wird der Wert pvdkds zu 1 gesetzt und fkmsdk wird gleich pvdk gesetzt, und beim Saugmotor ist die Umgebungsdruckinformation in fkmsdk enthalten mit den
Ungenauigkeiten der Toleranzen im Drosselventil und HFM- System.
Die Figur 2 zeigt ein Strukturbild für die Bestimmung des Gasmassenstroms msdk über das Drosselventil entsprechend der Berechnungseinheit 115 aus der Figur 1. Als Eingangssignal steht zunächst der Soll-Winkel wdkba einer Drosselklappe des Drosselventils zur Verfügung. Der Soll- Winkel wdkba ist vorzugsweise bezogen auf den Anschlag der Drosselklappe. Unter Verwendung einer an einem
Luftprüfstand ermittelten Übertragungsfunktion MSNWDK 201 wird der Massenstrom msndk nach dem Drosselventil berechnet. Zu dem Massenstrom msndk wird die additive Korrekturgröße msndko addiert 202, die vorzugsweise die Leckluft über das Drosselventil bei Normbedingungen erfasst. Der aus dieser Addition 202 entstandene Wert wird mit einem Ansaugluft-Temperaturkorrekturfaktor ftvdk zur Umrechnung des Norm-Luftmassenstroms auf einen Luftmassenstrom bei aktueller Temperatur multipliziert 203. Parallel dazu wird aus einem Druckwert pvdk vor der
Drosselklappe des Drosselventils mittels Division 204 durch den Druck-Nennwert 1013 hPa ein Korrekturfaktor fpvdk zur Anpassung des Luftmassenstroms bei Normdruck vor dem Drosselventil auf aktuelle Bedingungen ermittelt. Der Wert pvdk setzt sich dabei multiplikativ aus einem über einen Drucksensor gemessenen Umgebungsdruck pvdkds und dem multiplikativen Korrekturfaktor fkmsdk zusammen, wie in der Figur 1 dargestellt. Weiterhin wird parallel dazu durch Quotientenbildung 205 aus dem Saugrohrdruck ps und dem Druck vor der Drosselklappe des Drosselventils pvdk und einer anschließenden Übertragungsfunktion 206, die auch als Ausflusskennlinie bezeichnet wird und die einer Anpasung des bei überkritischer Strömungsgeschwindigkeit vermessenen Normdurchflusses des Drosselventils auf unterkritische Strömungsgeschwindigkeiten dient, ein Korrekturfaktor KLAF (ps/pvdk) ermittelt. Die beiden ermittelten Korrekturfaktoren fpvdk und KLAF (ps/pvdk) werden jeweils durch eine Multiplikation 207, 208 mit dem Massenstrom berücksichtigt. Zusammengefasst berechnet sich der Luftmassenstrom msdk wie folgt:
msdk = msndk x ftvdk x fpvdk x KLAF (ps/pvdk) .
Die Figur 3 zeigt die erfindungsgemäße Füllungssteuerung mittels Berechnung des Soll -Winkels der Drosselklappe des Drosselventils wdks aus dem Sollwert für den
Luftmassenstrom mssol. Dabei wird der Sollwert für den Luftmassenstrom mssol zunächst entsprechend verschiedener Korrekturgrößen verändert. Die erfindungsgemäße Füllungssteuerung ist dabei in weiten Teilen invers zu der in der Figur 1 dargestellten Füllungserfassung aufgebaut. Insbesondere werden bei der erfindungsgemäßen Füllungssteuerung die im Zuge der Füllungserfassung ermittelten Korrekturgrößen msndko und fkmsdk verwendet. Zunächst erfolgt, analog zu Figur 1, eine Multiplikation 112 der Parameter Motordrehzahl nmot und KUMSRL. Der Sollwert mssol wird durch das entstehende Produkt dividiert, woraus sich eine Sollfüllun'g rlsol im Brennraum ergibt. Nach einer weiteren Division 302 durch einen Umrechnungsfaktor fupsrl "Saugrohrdruck in relative Füllung" und einer anschließenden Addition 303 mit einem Korrekturfaktor pirg, der den Partialdruck der internen Abgasrückführung berücksichtigt, erhält man den Soll-Druck pssol im Saugrohr. Dieser Wert pssol wird mittels einer Division 304 durch einen Druck pvdk vor der Drosselklappe des Drosselventils verändert und einer Ubertragungsfunktion 305 übergeben, die auch als "Ausflusskennlinie" bezeichnet wird und die der Anpassung des bei überkritischer Strömungsgeschwindigkeit vermessenen Normdurchflusses des Drosselventils auf unterkritische
Strömungsgeschwindigkeiten dient. Der Wert pvdk wird durch Multiplikation 306 aus dem von einem Drucksensor gemessenen Umgebungsdruck pvdkds und dem multiplikativen Korrekturfaktor fkmsdk berechnet, analog zu der Berechnung aus der Figur 1. Der aus der Ausflusskennlinie 305 ermittelte Wert wird anschließend noch durch Multiplikation 307 mit einem Ansaugluft-Temperaturkorrekturfaktor ftvdk zur Umrechnung des Norm-Luftmassenstroms auf einen Luftmassenstrom bei aktueller Temperatur und anschließend durch eine Multiplikation 308 mit einem Korrekturfaktor fpvdk zur Anpassung des Luftmassenstroms bei Normdruck vor dem Drosselventil auf aktuelle Bedingungen an die momentan geltenden Temperatur- und Druckverhältnisse angepasst . Der Korrekturfaktor fpvdk wird dabei durch Division 309 aus dem Druck pvdk vor der Drosselklappe des Drosselventils durch einen Nenndruck von 1013 hPa ermittelt. Der aus den vorstehend beschriebenen Berechnungen resultierende Wert wird zusammen mit dem Sollwert mssol für den Luftmassenstrom einer Divison 310 unterzogen. Von dem aus der Division 310 hervorgehenden Wert wird anschließend der additive Korrekturwert msndko, der die Leckluft über das Drosselventil bei Normbedingungen berücksichtigt, subtrahiert. Der somit erhaltene Wert msnwdks wird einer
Übertragungsfunktion WDKMSN 311 übergeben, welche die invertierte Kennlinie der Ubertragungsfunktion MSNWDK aus der Figur 2 darstellt und somit aus dem korrigierten und angepassten Sollwert für den Luftmassenstrom msnwdks einen Sollwinkel wdks der Drosselklappe des Drosselventils ergibt .
Die Figur 4 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung eines Gasflusses über ein Drosselventil. Aus der Stellung eines Gaspedals 401 wird der Sollwert mssol für den Luftmassenstrom bestimmt. Die Füllungssteuerung 402 ermittelt daraus wie in der Figur 3 dargestellt einen Soll- Winkel wdks einer Drosselklappe 403. Der Ist-Winkel wdkba der Drosselklappe wird ermittelt und dient als Eingangsgröße für die Füllungserfassung 404. Die
Füllungserfassung 404 ermittelt aus dem Wert wdkba, wie in der Figur 1 dargestellt, den Massenstrom msdk über das Drosselventil. Ein in dem Saugrohr 400 nachgeschalteter Heißfilm-Luftmassensensor 405 ermittelt den Luftmassenstrom mshfm. Aus den Werten msdk und mshfm wird, wie in der Figur 1 dargestellt, in einer Vergleicher- und Integratorstufe 406 ein additiver Korrekturwert msndko und ein multiplikativer Korrekturwert fkmsdk ermittelt. Die beiden Korrekturwerte werden sowohl an die Fullungssteuerung 402 als auch an die Füllungserfassung 404 ausgegeben und dienen dort als Eingangsgrößen. Vorteilhaft ist bei dieser erfinderischen Vorrichtung nicht nur, dass die Füllungssteuerung 402 ohne Nachkorrektur durch einen relativ langsamen Regler einen Drosselklappenwinkel einstellen kann, bei dem der Sollwert und der vom Heißfilm- Luftmassensensor gemessene Wert übereinstimmt, sondern auch, dass bei einer Einspritzung mit Vorlagerung vor dem Einlassventil, bei der der Luftmassenstrom zum Zeitpunkt, zu dem das Einlassventil schließt, bekannt sein muss, der sich zu diesem späteren Zeitpunkt einstellende
Drosselklappenwinkel leichter zu schätzen ist als ein zukünftiger Luftmassenstrom auf der Grundlage des Heißfilm- Luftmassensensorsignals . Gestützt auf diesen zukünftigen Drosselklappenwinkel lässt sich der zukünftige Luftmassenstrom berechnen und damit vorteilhaft die aktuelle Einspritzdauer korrigieren, wobei diese Prädiktion aufgrund der Korrekturfaktoren die Genauigkeit des Heißfilm-Luftmassensensors aufweist . Abkürzungen
B ehfm Fehlersignal, Umschaltsignal
fkmsdk multiplikative Korrekturgröße fpvdk Korrekturfaktor zur Anpassung des
Luftmassenstroms bei Normdruck vor dem Drosselventil auf aktuelle Bedingungen = pvdk / 1013 hPa ftvdk Ansaugluft-Temperaturkorrekturfaktor zur
Umrechnung des Norm-Luftmassenstroms auf einen Luftmassenstrom bei aktueller Temperatur fupsrl Umrechnungsfaktor Saugrohrdruck in relative Füllung
KLAF Ausflußkennlinie zur Anpassung des bei überkritischer Strömungsgeschwindikgeit vermessenen Normdurchflusses auf unterkritische Strömungsgeschwindigkeiten
KUMSRL Parameter zur Bestimmung der relativen
Zylinderfüllung aus dem Luftmassenstrom und der Drehzahl des Motors, Zylinderhubvolumen
msdif Differenz zwischen berechnetem und gemessenem
Gasmassenstrom = mshfm - msdk msdk berechneter Luftmassenstrom über das Drosselventil mshfm vom HFM gemessener Luftmassenstrom msndk Massenstrom nach dem Drosselventil msndko additive Korrekturgröße, Leckluft über das
Drosselventil bei Normbedingungen msndks Sollwert für Luftmassenstrom unter Normbedingungen
MSNWDK (wdkba) normierter Luftmassenstrom über das Drosselventil, vermessen an einem
Luftprüfstand msnwdks angepaßter Soll-Gasfluß über das Drosselventil mssol Sollwert für Luftmassenstrom unter aktuellen Bedingungen
nmot Motordrehzahl
pirg Korrektur des Saugrohrdrucks um die Abgasrückführung, Partialdruck der internen
Abgasrückführung ps Druck im Saugrohr pssol Soll -Druck im Saugrohr pvdk Druck vor einer Drosselklappe des Drosselventils = pvdkds x fkmsdk pvdkds über Drucksensor gemessener Umgebungsdruck
rlroh in das Saugrohr einströmende Luftmasse, unkorrigierte relative Füllung eines Zylinders rl aus dem Saugrohr abströmende Luftmasse, korrigierte relative Füllung eines Zylinders
wdkba Ist-Winkel eines Drosselklappe des
Drosselventils, bezogen auf Anschlag wdks Soll -Winkel einer Drosselklappe des
Drosselventils, bezogen auf Anschlag = WDKMSN (msnwdk) WDKMSN inverse Kennlinie zu MSNWDK

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Steuerung eines Gasflusses über ein Drosselventil in eine Brennkammer eines Verbrennungsmotors, mit den Schritten:
Berechnen eines Drossel-Soll-Stellwerts (wdks) aus einem Soll-Gasfluß (mssol),
Ansteuern des Drosselventils mit dem Drossel-Soll- Stellwert (wdks) , und Bestimmen eines Ist-Gasflusses (mshfm) , gekennzeichnet durch die Schritte: Berechnen eines Gasflusses über das
Drosselventil (msdk) auf der Grundlage eines Drossel - Ist-Stellwerts (wdkba) , Ermitteln einer Differenz (msdif) zwischen dem berechneten Gasfluß über das Drosselventil (msdk) und dem Ist-Gasfluß (mshfm) , und
Berücksichtigen der ermittelten Differenz (msdif) beim Berechnen des Drossel-Soll-Stellwerts (wdks) .
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
Bestimmen von mindestens zwei Korrekturgrößen (msndko, fkmsdk) beim Berücksichtigen der Differenz (msdif) .
3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch additives Berücksichtigen von mindestens einer ersten Korrekturgröße (msndko) , und multiplikatives Berücksichtigen von mindestens einer zweiten Korrekturgröße (fkmsdk) .
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Korrekturgröße (msndko) einen durch Leckluft über das Drosselventil verursachten Fehler korrigiert, und daß die zweite Korrekturgröße (fkmsdk) einen durch eine fehlerbehaftete Ermittlung eines Drucks vor dem Drosselventil verursachten Fehler korrigiert.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Beendigung des Betriebes des Verbrennungsmotors mindestens eine der Korrekturgrδßen (msndko, fkmsdk) gespeichert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Aufnahme des Betriebes des Verbrennungsmotors für mindestens eine der Korrekturgrößen (msndko, fkmsdk) ein vorbestimmter
Wert als ein Startwert verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Soll -Gasfluß (mssol) auf der Grundlage mindestens einer Anforderung an das
Drehmoment des Verbrennungsmotors ermittelt wird.
8. Vorrichtung zur Steuerung eines Gasflusses über ein Drosselventil (403) in eine Brennkammer eines Verbrennungsmotors mit
einer Drosselventil-Steuerung (402) mit einem Eingangssignal für einen Soll-Gasfluß (mssol) und einem Ausgangssignal für eine Ventilstellung (wdks) , und einem Meßwertaufnehmer (404) zur Bestimmung eines Ist- Gasflusses (mshfm) ,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselventil - Steuerung Rechenmittel (403, 404) aufweist, die einen
Gasfluß über das Drosselventil (msdk) auf- der Grundlage des Drossel -Stellwerts (wdks, wdkba) berechnen (403), die weiterhin eine Differenz (msdif) zwischen dem berechneten Gasfluß über das Drosselventil (msdk) und dem Ist-Gasfluß (mshfm) ermitteln (404), wobei diese Differenz (msdif) bei der
Berechnung des Ausgangssignals (wdks) berücksichtigt wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenmittel (404) mindestens zwei
Korrekturgrößen (msndko, fkmsdk) beim Ermitteln der Differenz (msdif) bestimmen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausführt.
11. Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10.
12. Datenträger, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenträger ein Steuerprogramm zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 beinhaltet .
13. Datenträger, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenträger Parameter beinhaltet, die zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 erforderlich oder vorteilhaft sind.
EP98946235A 1997-09-17 1998-07-11 Verfahren und eine vorrichtung zur steuerung eines gasflusses über ein drosselventil in einem verbrennungsmotor Expired - Lifetime EP1015747B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19740918A DE19740918A1 (de) 1997-04-01 1997-09-17 Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Gasflusses über ein Drosselventil in einem Verbrennungsmotor
DE19740918 1997-09-17
PCT/DE1998/001937 WO1999014475A1 (de) 1997-09-17 1998-07-11 Verfahren und eine vorrichtung zur steuerung eines gasflusses über ein drosselventil in einem verbrennungsmotor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1015747A1 true EP1015747A1 (de) 2000-07-05
EP1015747B1 EP1015747B1 (de) 2001-10-24

Family

ID=7842665

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP98946235A Expired - Lifetime EP1015747B1 (de) 1997-09-17 1998-07-11 Verfahren und eine vorrichtung zur steuerung eines gasflusses über ein drosselventil in einem verbrennungsmotor

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6422202B1 (de)
EP (1) EP1015747B1 (de)
JP (1) JP2001516839A (de)
KR (1) KR20010023770A (de)
CN (1) CN1096552C (de)
WO (1) WO1999014475A1 (de)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE59803653D1 (de) 1997-09-17 2002-05-08 Bosch Gmbh Robert Verfahren und vorrichtung zur bestimmung einer gasfüllung eines verbrennungsmotors
DE19927674B4 (de) * 1999-06-17 2010-09-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE10039785B4 (de) * 2000-08-16 2014-02-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE10045421A1 (de) * 2000-09-14 2002-03-28 Bosch Gmbh Robert Verfahren, Computerprogramm und Steuer- und Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE10129037A1 (de) * 2001-06-15 2002-12-19 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer aufgeladenen Brennkraftmaschine
US6651492B2 (en) * 2001-11-01 2003-11-25 Ford Global Technologies, Llc Method and system for controlling partial pressure of air in an intake manifold of an engine
EP1715163A1 (de) * 2001-11-28 2006-10-25 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Bestimmung der Zusammensetzung des Gasgemisches in einem Brennraum eines Verbrennungsmotors mit Abgasrückführung
DE102005047446A1 (de) * 2005-09-30 2007-04-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102008000581A1 (de) * 2008-03-10 2009-09-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einer Massenstromleitung
US9103270B2 (en) * 2011-03-16 2015-08-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus for internal combustion engine
DE102014000395A1 (de) 2014-01-17 2015-07-23 Fev Gmbh Verfahren zur Steuerung einer Verbrennungskraftmaschine
DE102015210761A1 (de) * 2015-06-12 2016-12-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Luftfüllungsbestimmung, Motorsteuergerät und Verbrennungskraftmaschine
JP6350431B2 (ja) * 2015-07-28 2018-07-04 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5791343A (en) * 1980-11-28 1982-06-07 Mikuni Kogyo Co Ltd Electronically controlled fuel injector for ignition internal combustion engine
US4473052A (en) * 1983-05-25 1984-09-25 Mikuni Kogyo Kabushiki Kaisha Full open throttle control for internal combustion engine
DE3729635A1 (de) 1987-09-04 1989-03-16 Bosch Gmbh Robert Einstellsystem (steuerung- und/oder regelungssystem) fuer kraftfahrzeuge
KR930000347B1 (ko) 1988-04-28 1993-01-16 가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼 내연기관용 공연비제어장치
KR100338580B1 (ko) 1993-06-30 2002-09-27 오비탈 엔진 캄파니(오스트레일리아) 피티와이 리미티드 엔진공기공급시스템
DE19508641A1 (de) 1994-12-31 1996-07-04 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zur Lasterfassung bei einer Brennkraftmaschine mit Turbolader
JP3489251B2 (ja) 1995-03-28 2004-01-19 株式会社デンソー 内燃機関のスロットル制御装置
US5526787A (en) * 1995-05-08 1996-06-18 Ford Motor Company Electronic throttle control system including mechanism for determining desired throttle position

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9914475A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN1096552C (zh) 2002-12-18
US6422202B1 (en) 2002-07-23
WO1999014475A1 (de) 1999-03-25
CN1270657A (zh) 2000-10-18
KR20010023770A (ko) 2001-03-26
EP1015747B1 (de) 2001-10-24
JP2001516839A (ja) 2001-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19740918A1 (de) Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Gasflusses über ein Drosselventil in einem Verbrennungsmotor
DE3924923C2 (de)
DE3807175C2 (de) Verfahren und System zum Steuern der Brennstoffeinspritzrate in einer Brennkraftmaschine
EP2276918B1 (de) Adaption eines stationären maximalmoments einer brennkraftmaschine
DE19536038A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs
DE10039785B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
EP1015747B1 (de) Verfahren und eine vorrichtung zur steuerung eines gasflusses über ein drosselventil in einem verbrennungsmotor
DE102005022691A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
EP1250525B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer brennkraftmaschine
DE4401828B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Vorhersage eines zukünftigen Lastsignals im Zusammenhang mit der Steuerung einer Brennkraftmaschine
EP1725915B1 (de) Prozesssteuersystem
DE19855493B4 (de) Motorsteuervorrichtung
DE102006005701A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Antriebseinheit, Computerprogramm-Produkt und Computerprogramm
DE19513370B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Leistung einer Brennkraftmaschine
DE19723639B4 (de) Automobilaktuatorschnittstelle
DE4333896A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE19851457B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Drehmoments einer Antriebseinheit
DE19740968B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
EP1045235A2 (de) Verfahren zur Drehmomentüberwachung bei Otto-Motoren in Kraftfahrzeugen
DE4220286C2 (de) Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines Stellelements in einem Fahrzeug
DE102007012340B3 (de) Verfahren zum Ermitteln und Einregeln des Luftmassenstroms im Saugrohr eines Verbrennungsmotors sowie zugehöriges Steuergerät
DE10305092B4 (de) Verfahren zur automatischen Anpassung eines Drehmomentenmodells sowie Schaltungsanordnung
DE10062350A1 (de) Verfahren zur Regelung einer Aufladeeinrichtung für einen Verbrennungsmotor
EP1506348B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung der einzuspritzenden kraftstoffmenge einer selbstzündenden brennkraftmaschine
DE19547644A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Kraftstoffzumessung in eine Brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20000417

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE FR IT

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

17Q First examination report despatched

Effective date: 20001117

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR IT

REF Corresponds to:

Ref document number: 59801892

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20011129

ET Fr: translation filed
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20090720

Year of fee payment: 12

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20090730

Year of fee payment: 12

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20110331

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100802

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100711

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R084

Ref document number: 59801892

Country of ref document: DE

Effective date: 20140224

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20150925

Year of fee payment: 18

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 59801892

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20170201