EP2942514A2 - Verfahren zur dynamischen ermittlung von gasströmungen - Google Patents

Verfahren zur dynamischen ermittlung von gasströmungen Download PDF

Info

Publication number
EP2942514A2
EP2942514A2 EP15166577.5A EP15166577A EP2942514A2 EP 2942514 A2 EP2942514 A2 EP 2942514A2 EP 15166577 A EP15166577 A EP 15166577A EP 2942514 A2 EP2942514 A2 EP 2942514A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
model
kgi
component
component group
components
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.)
Withdrawn
Application number
EP15166577.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2942514A3 (de
Inventor
Martin Schüssler
Ingo Allmer
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.)
AVL List GmbH
Original Assignee
AVL List 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 AVL List GmbH filed Critical AVL List GmbH
Publication of EP2942514A2 publication Critical patent/EP2942514A2/de
Publication of EP2942514A3 publication Critical patent/EP2942514A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q90/00—Systems or methods specially adapted for administrative, commercial, financial, managerial or supervisory purposes, not involving significant data processing
    • 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
    • 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 for the dynamic determination of gas flows in a wiring harness, in particular in intake or exhaust ducts of internal combustion engines, wherein components and pipe parts are modeled by a series of model volumes and model throttles.
  • the invention further relates to a computer program for carrying out such a method and to a computer-readable medium on which such a computer program is stored.
  • the object of the invention is to avoid these disadvantages and to enable a real-time calculation with little effort.
  • the gas mass flows in the wiring harness and / or component groups may be calculated based on model volumes and / or model throttles.
  • the number of model throttles and model volumes is much lower than in known methods. This allows the computational effort and thus to significantly reduce the computation time compared to known methods, whereby real-time computation becomes possible with comparatively simple hardware.
  • the calibration of an exhaust aftertreatment control device on a HiL test stand ("hardware in the loop") possible by an engine and or exhaust system model allow the setting of the control parameters of a real controller in real time.
  • the wiring harness is modeled by a plurality of successively arranged component groups, wherein each component group is assigned only one model volume and / or only one model throttle.
  • the ambient pressure and ambient temperature are set instead of another model volume.
  • the environment forms the first (in the case of an inlet line) and the last (in the case of an outlet line) model volume.
  • the gas mass flow and the enthalpy flow have been determined in the respective calculation time step in the component group as described above, they are thus used as input variables in detailed models of the components.
  • the pressure loss, the heat loss or the heat balance and / or the reaction conversion are calculated and transferred as input variables to the next component of the component group.
  • the mass flow in each component of the component group remains the same in the considered calculation time step.
  • the sum of all calculated pressure losses of the individual components of the component group is compared with the pressure loss of the model throttle of the component group and corrected in the event of a deviation, the model throttle or the model throttle throttle equation based on a parameter adjustment.
  • the adjusted parameters may be tuning parameters to match the model throttle to the components of the respective model components.
  • the object of the invention is also solved by a computer program mentioned at the outset which contains instructions which, when executed by a control device, in particular an electronic control of an internal combustion engine or an exhaust aftertreatment system of an internal combustion engine, perform the above-mentioned method and by a computer-readable one Medium on which such a program is stored.
  • the method according to the invention makes it possible to determine gas flows in line strands in real time, the input variables for the model determined being available both from upstream simulations or associated models and from real measurements, e.g. of temperature, mass flows and gas compositions.
  • Fig. 1a shows a wiring harness 1, for example, an exhaust duct of an internal combustion engine, wherein the wiring harness 1 of several components, namely components B - for example, oxidation catalyst DOC, diesel particulate filter DPF and SCR catalytic converter SCR - and pipe parts R consists.
  • the wiring harness 1 is usually modeled by assigning a model volume V and a model throttle D to each component, as in FIG Fig. 1b shown equivalent circuit diagram is shown.
  • FIG. 1a shown wiring harness with a total of seven consisting of pipe parts B and components R components are in the equivalent circuit diagram of Fig. 1b thus seven model volumes V and seven model throttles D required, which must be consecutively calculated.
  • the real-time calculation triggers limits limited by the hardware used.
  • Fig. 2a shows the same wiring harness 1 with components as in Fig. 1a , Wherein components B1, B2 and pipe parts R1, R2 are summarized according to the invention to component groups KG1 and KG2 for rapid dynamic calculation of the gas mass flows.
  • the components B1 oxidation catalyst DOC and diesel particulate filter DPF together with the inlet or outlet pipe parts R1 to a first component group KG1
  • the component B2 SCR catalyst SCR and the adjacent pipe parts R2 combined to form a second component group KG2.
  • the first component group KG1 is assigned a first model throttle D1 and a first model volume V1
  • the second component group KG2 a second model throttle D2.
  • the model volume of the second component group KG2 is replaced by the environment U, using ambient pressure and ambient temperature.
  • Fig. 3a shows another wiring harness 1 with components B and pipe parts R, wherein a line 3 branches off from the wiring harness 1 in a branch node 2.
  • the first component group KG1 includes the first three components B1 including adjacent pipe parts R1.
  • the second component group KG2 is composed of the components B2 and the adjacent pipe parts R2.
  • the third component group KG3 is formed by the components B3 together with adjoining pipe parts R3.
  • the boundary between the first component group KG1 and the second component group KG2 is determined by the branch node 2.
  • the component B3 in the exemplary embodiment is a component with particularly temperature-sensitive properties, for which reason the boundary between the second component group KG2 and the third component group KG3 is placed upstream of the component B3.
  • the equivalent circuit of the component groups KG1, KG2, and KG3 is shown.
  • the first component group KG1 is model throttle D1 and model volume V1
  • the second component group KG2 model throttle D2 and model volume V2
  • the third component group KG3 is the model throttle D3 assigned.
  • the model volume of the third component group KG3 is replaced by the environment U.
  • I stands for the respective species in the molecular composition of the exhaust gas, ⁇ i for the molar flow of the i-th species and c p, i for the molar heat capacity of the i-th species.
  • Each component Bi and each pipe part Ri have a certain pressure loss ⁇ p and a specific heat balance Q ⁇ , which are calculated.
  • the model throttle Di is then correctly selected if the sum of the individual pressure losses ⁇ p corresponds to the pressure loss ⁇ p D of the model throttle Di.
  • k and x represent tuning parameters to match the model throttle Di to the components of the component group KGi.
  • the sum of the heat balances Q ⁇ of the components Bi and pipe parts Ri is added to the enthalpy flow ⁇ downstream of the model throttle D1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur dynamischen Ermittlung von Gasströmungen in einem Leitungsstrang (1), insbesondere in Einlass- oder Auslassleitungen von Brennkraftmaschinen, wobei Bauteile (B1, B2, B3, Bi) und Rohrteile (R1, R2, R3, Ri) durch eine Abfolge von Modellvolumina (V1, V2, Vi) und Modelldrosseln (D1, D2, D3, Di) modelliert werden, sowie ein Computerprogramm zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.
Um eine Echtzeitberechnung mit geringem Aufwand zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass mehrere Bauteile (B1, B2, B3, Bi) und/oder Rohrteile (R1, R2, R3, Ri) im Leitungsstrang (1) zu einer Komponentengruppen (KG1, KG2, KG3, KGi) zusammengefasst werden, wobei der Komponentengruppe (KG1, KG2, KG3, KGi) ein einziges Modellvolumen (V1, V2, Vi) und/oder eine einzigen Modelldrossel (D1, D2, D3, Di) zugeordnet wird. Auf Basis dieser Zusammenfassung werden dann die Massenströme berechnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur dynamischen Ermittlung von Gasströmungen in einem Leitungsstrang, insbesondere in Einlass- oder Auslassleitungen von Brennkraftmaschinen, wobei Bauteile und Rohrteile durch eine Abfolge von Modellvolumina und Modelldrosseln modelliert werden.
  • Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Computerprogramm zur Durchführung eines derartigen Verfahrens sowie ein computerlesbares Medium, auf welchem ein derartiges Computerprogramm gespeichert ist.
  • Derartige Verfahren kommen beispielsweise bei der Kalibration von Motorsteuergeräten oder Steuergeräten für Abgasnachbehandlungssysteme zu Einsatz. Alle Komponenten-Modelle eines Leitungsstranges weisen dabei eine Volumen- und Druckverlustberechnung auf. Es ist bekannt, in eindimensionalen Ladungswechselprogrammen zur dynamischen Berechnung von Massenströmen eine Abfolge von Modellvolumina und Modelldrosseln zu verwenden. Dabei wird in üblichen Ansätzen zur schnellen Berechnung von Gasströmungen im Bereich des automotiven Ladungswechsels die Gasdynamik während eines Arbeitsspiels nicht aufgelöst, sondern die Massenströme werden über die Zeitskala eines Arbeitsspiels gemittelt ("mean value models"). Die einzelnen Bauteile und Rohrstücke werden vereinfacht durch eine Abfolge von Modellvolumina und Modelldrosseln repräsentiert (Fig. 1). Dieser - beispielsweise in Guzella L. ; Onder C. H, "Introduction to Modeling and Control of Internal Combustion Engine Systems", Springer Verlag, 2004, S21-118 beschriebene - Ansatz wird üblicherweise auch verwendet, wenn Abgasnachbehandlungssysteme in Echtzeit simuliert werden sollen. Insbesondere bei komplexeren Leitungssträngen mit einer Vielzahl an Komponenten ist allerdings ein hoher Rechenaufwand erforderlich, welche eine Echtzeitauswertung erschwert oder nur mit sehr leistungsstarken Prozessoren möglich macht.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Echtzeitberechnung mit geringem Aufwand zu ermöglichen.
  • Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass mehrere Bauteile und/oder Rohrteile im Leitungsstrang zu einer Komponentengruppe zusammengefasst werden, wobei der Komponentengruppe ein einziges Modellvolumen und/oder eine einzigen Modelldrossel zugeordnet wird.
  • Somit können die Gasmassenströme im Leitungsstrang und/oder der Komponentengruppen auf der Basis der Modellvolumina und/oder der Modelldrosseln berechnet werden. Die Zahl der Modelldrosseln und Modellvolumina ist dabei wesentlich geringer als bei bekannten Verfahren. Dies ermöglicht es, den Rechenaufwand und somit die Rechenzeit im Vergleich zu bekannten Verfahren wesentlich zu reduzieren, wodurch mit vergleichsweise einfacher Hardware eine Echtzeitberechnung möglich wird. Damit ist beispielsweise die Kalibration eines Abgasnachbehandlungssteuergeräts an einem HiL-Prüfstand ("Hardware in the loop") möglich, indem ein Motor- und oder Abgassystemmodell die Einstellung der Regelparameter eines realen Steuergeräts in Echtzeit erlauben.
  • Vorzugsweise wird der Leitungsstrang durch mehrere hintereinander gereihte Komponentengruppen modelliert, wobei jeder Komponentengruppe jeweils nur ein Modellvolumen und/oder nur eine Modelldrossel zugeordnet wird.
  • An Verzweigungsknoten, Mündungsknoten und/oder Kreuzungsknoten des Leitungsstranges wird jeweils eine Grenze von hintereinander folgenden Komponentengruppen definiert.
  • Bei einer Ein- und Auslassleitung werden statt eines weiteren Modellvolumens Umgebungsdruck und Umgebungstemperatur gesetzt. Damit bildet die Umgebung das erste (im Fall einer Einlassleitung) bzw. letzte (im Fall einer Auslassleitung) Modellvolumen.
  • Besonders wichtig für eine ausreichend hohe Genauigkeit des Verfahrens ist eine Abstimmung zwischen den Modelldrosseln bzw. Modellvolumina der abstrahierten Komponentengruppen und den realen Komponenten.
  • Nachdem der Gasmassenstrom und der Enthalpiestrom im jeweiligen Berechnungszeitschritt in die Komponentengruppe wie oben beschrieben ermittelt wurden, dienen sie somit als Eingangsgrößen in detaillierte Modelle der Komponenten. In diesen detaillierten Modellen jeder Komponente der Komponentengruppe werden der Druckverlust, der Wärmeverlust bzw. die Wärmebilanz und/oder der Reaktionsumsatz berechnet und als Eingangsgrößen an die jeweils nächste Komponente der Komponentengruppe übergeben. Hierbei bleibt der Massenstrom in jeder Komponente der Komponentengruppe im betrachteten Berechnungszeitschritt gleich. Schließlich wird die Summe aller berechneten Druckverluste der einzelnen Komponenten der Komponentengruppe mit dem Druckverlust der Modelldrossel der Komponentengruppe verglichen und im Falle einer Abweichung die Modelldrossel bzw. die der Modelldrossel zu Grunde liegende Drosselgleichung anhand einer Parameteranpassung korrigiert. Bei den angepassten Parametern kann es sich beispielsweise um Abstimmungsparameter handeln, um die Modelldrossel an die Komponenten der jeweiligen Modellkomponenten anzupassen.
  • Weiters wird die Summe der Wärmebilanzen der Komponenten der Komponentengruppe zum Enthalpiestrom hinter der Modelldrossel hinzuaddiert.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein eingangs erwähntes Computerprogramm gelöst, das Anweisungen enthält, die, wenn sie von einer Steuerungseinrichtung, insbesondere einer elektronischen Steuerung einer Brennkraftmaschine oder eines Abgasnachbehandlungssystems einer Brennkraftmaschine, ausgeführt werden, das oben genannte Verfahren ausführen, sowie durch ein computerlesbares Medium, auf welchen ein derartiges Programm gespeichert ist.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt das Ermitteln von Gasströmungen in Leitungssträngen in Echtzeit, wobei die Eingangsgrößen für das ermittelte Modell sowohl von vorgelagerten Simulationen bzw. zugehörigen Modellen als auch von realen Messungen, z.B. von Temperatur, Massenströmen und Gaszusammensetzungen, bezogen werden können.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird im Folgenden anhand eines nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels, das in den Figuren schematisch dargestellt ist, näher erläutert. Darin zeigen:
    • Fig. 1
    eine nach einem bekannten Verfahren erfolgende Modellierung eines Leitungsstranges;
    Fig. 2
    eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgende Modellierung dieses Leitungsstranges;
    Fig. 3
    eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgende Modellierung eines weiteren Leitungsstranges; und
    Fig. 4
    eine Zusammenfassung von Komponenten zu Komponentengruppen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren und die in den zugehörigen Komponentenmodellen berechneten Größen.
  • Fig. 1a zeigt einen Leitungsstrang 1, beispielsweise einer Auslassleitung einer Brennkraftmaschine, wobei der Leitungsstrang 1 aus mehreren Komponenten, und zwar Bauteilen B - beispielsweise Oxidationskatalysator DOC, Dieselpartikelfilter DPF und SCR-Katalysator SCR - und Rohrteilen R, besteht. Zur schnellen dynamischen Berechnung der Gasmassenströme mittels eindimensionaler Ladungswechselprogramme wird üblicherweise der Leitungsstrang 1 modelliert, indem jeder Komponente ein Modellvolumen V und eine Modelldrossel D zugeordnet wird, wie im in Fig. 1b dargestellten Ersatzschaltbild gezeigt ist. Für den in Fig. 1a dargestellten Leitungsstrang mit insgesamt sieben aus Rohrteilen B und Bauteilen R bestehenden Komponenten sind im Ersatzschaltbild der Fig. 1b somit sieben Modellvolumina V und sieben Modelldrosseln D erforderlich, welche nacheinander durchgerechnet werden müssen. Insbesondere bei komplexeren Leitungssystemen stößt die Echtzeitberechnung an durch die eingesetzte Hardware limitierte Grenzen.
  • Fig. 2a zeigt den gleichen Leitungsstrang 1 samt Komponenten wie in Fig. 1a, wobei zur schnellen dynamischen Berechnung der Gasmassenströme Bauteile B1, B2 und Rohrteile R1, R2 erfindungsgemäß zu Komponentengruppen KG1 und KG2 zusammengefasst werden. Im vorliegenden Fall sind einerseits die Bauteile B1 Oxidationskatalysator DOC und Dieselpartikelfilter DPF, samt den zu- oder abführenden Rohrteilen R1 zu einer ersten Komponentengruppe KG1, und andererseits der Bauteil B2 SCR-Katalysator SCR sowie die angrenzenden Rohrteile R2 zu einer zweiten Komponentengruppe KG2 zusammengefasst. Wie im in Fig. 2b gezeigten Ersatzschaltbild gezeigt ist, wird der ersten Komponentengruppe KG1 eine erste Modelldrossel D1 und ein erstes Modellvolumen V1, und der zweiten Komponentengruppe KG2 eine zweite Modelldrossel D2 zugeordnet. Das Modellvolumen der zweiten Komponentengruppe KG2 wird durch die Umgebung U ersetzt, indem Umgebungsdruck und Umgebungstemperatur herangezogen werden.
  • Fig. 3a zeigt einen anderen Leitungsstrang 1 mit Bauteilen B und Rohrteilen R, wobei vom Leitungsstrang 1 in einem Zweigknoten 2 eine Leitung 3 abzweigt. Die erste Komponentengruppe KG1 beinhaltet die ersten drei Bauteile B1 samt angrenzenden Rohrteilen R1. Die zweite Komponentengruppe KG2 setzt sich aus den Bauteilen B2 und den angrenzenden Rohrteilen R2 zusammen. Die dritte Komponentengruppe KG3 wird durch die Bauteile B3 samt angrenzenden Rohrteilen R3 gebildet. Die Grenze zwischen erster Komponentengruppe KG1 und zweiter Komponentengruppe KG2 wird durch den Zweigknoten 2 bestimmt. Beim Bauteil B3 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um einen Bauteil mit besonders temperatursensitiven Eigenschaften, weshalb die Grenze zwischen der zweiten Komponentengruppe KG2 und der dritten Komponentengruppe KG3 stromaufwärts des Bauteils B3 gelegt wird. In Fig. 3b ist das Ersatzschaltbild der Komponentengruppen KG1, KG2, und KG3 dargestellt. Der ersten Komponentengruppe KG1 sind Modelldrossel D1 und Modellvolumen V1, der zweiten Komponentengruppe KG2 Modelldrossel D2 und Modellvolumen V2, und der dritten Komponentengruppe KG3 ist die Modelldrossel D3 zugeordnet. Das Modellvolumen der dritten Komponentengruppe KG3 wird durch die Umgebung U ersetzt.
  • Fig. 4 zeigt im Detail die Modellierung von Bauteilen B und Rohrteilen R gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren. Von der in Fig. 4 nicht dargestellten vorhergehenden Komponentengruppe werden die Eingangsgrößen Gasmassenstrom ṁ und Enthalpiestrom Ḣ übernommen. Der Enthalpiestrom Ḣ wird dabei beispielsweise wie folgt berechnet: H ˙ = T ∑ i c p , i n ˙ i
    Figure imgb0001
  • Dabei steht i für die jeweilige Spezies in der molekularen Zusammensetzung des Abgases, ṅi für den Molenstrom der i-ten Spezies und cp, i für die molare Wärmekapazität der i-ten Spezies.
  • Jeder Bauteil Bi und jeder Rohrteil Ri weisen einen bestimmten Druckverlust Δp und eine bestimmte Wärmebilanz Q̇ auf, welche berechnet werden. Die Modelldrossel Di ist dann richtig gewählt, wenn die Summe der einzelnen Druckverluste Δp dem Druckverlust ΔpD der Modelldrossel Di entspricht. Als Druckverlustgleichung der Modelldrossel Di kann beispielsweise eine empirische Funktion des Druckverlustes ΔpD in Abhängigkeit der Strömungsgeschwindigkeit v verwendet werden, zum Beispiel: Δp D = k v x ,
    Figure imgb0002
    wobei k und x Abstimmungsparameter darstellen, um die Modelldrossel Di an die Komponenten der Komponentengruppe KGi anzupassen. Die Summe der Wärmebilanzen Q̇ der Bauteile Bi und Rohrteile Ri wird zum Enthalpiestrom Ḣ stromabwärts der Modelldrossel D1 addiert.
  • Dadurch, dass hintereinander angeordnete Komponenten zu Komponentengruppen KG1, KG2, KG3, KGi zusammengefasst werden und jeder Komponentengruppe KG1, KG2, KG3, KGi jeweils eine Modelldrossel D1, D2, D3, Di und/oder ein Modellvolumen V1, V2, Vi zugeordnet wird, kann der Rechenaufwand und somit die Rechenzeit im Vergleich zu bekannten Verfahren wesentlich reduziert werden, wodurch mit vergleichsweise einfacher Hardware eine Echtzeitberechnung möglich wird. Damit ist beispielsweise die Kalibration eines Motor- bzw. Abgasnachbehandlungssteuergeräts in einem HiL-Prüfstand möglich.

Claims (11)

  1. Verfahren zur dynamischen Ermittlung von Gasströmungen in einem Leitungsstrang (1), insbesondere in Einlass- oder Auslassleitungen von Brennkraftmaschinen, wobei Bauteile (B1, B2, B3, Bi) und Rohrteile (R1, R2, R3, Ri) durch eine Abfolge von Modellvolumina (V1, V2, Vi) und Modelldrosseln (D1, D2, D3, Di) modelliert werden, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Bauteile (B1, B2, B3, Bi) und/oder Rohrteile (R1, R2, R3, Ri) im Leitungsstrang (1) zu einer Komponentengruppen (KG1, KG2, KG3, KGi) zusammengefasst werden, wobei der Komponentengruppe (KG1, KG2, KG3, KGi) ein einziges Modellvolumen (V1, V2, Vi) und/oder eine einzigen Modelldrossel (D1, D2, D3, Di) zugeordnet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungsstrang (1) durch mehrere hintereinander gereihte Komponentengruppen (KG1, KG2, KG3, KGi) modelliert wird, wobei jeder Komponentengruppe (KG1, KG2, KG3, KGi) jeweils nur ein Modellvolumen (V1, V2, Vi) und/oder nur eine Modelldrossel (D1, D2, D3, Di) zugeordnet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Verzweigungsknoten (2), Mündungsknoten und/oder Kreuzungsknoten des Leitungsstranges (1) jeweils eine Grenze von hintereinanderfolgenden Komponentengruppen (KG1, KG2, KG3, KGi) definiert wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Leitungsstrang um eine Ein- oder Auslassleitung einer Brennkraftmaschine handelt und das Modellvolumina (V1, V2, Vi) der ersten oder letzten Komponentengruppe (KG2, KG3) durch die Umgebung (U) ersetzt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasmassenströme (ṁ) im Leitungsstrang (1) und/oder der Komponentengruppen (KG1, KG2, KG3, KGi) auf der Basis der Modellvolumina (V1, V2, Vi) und/oder der Modelldrosseln (D1, D2, D3, Di) berechnet werden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasmassenstrom (ṁ), vorzugsweise auch der Enthalpiestrom (Ḣ), durch die Modelldrossel (D1, D2, D3, Di) einer Komponentengruppe (KG1, KG2, KG3, KGi) als Eingangsgröße in die Abfolge von Komponenten dieser Komponentengruppen (KG1, KG2, KG3, KGi) dosiert wird, wobei vorzugsweise der Gasmassenstrom im Berechnungsschritt als konstant angenommen wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponentengruppen (KG1, KG2, KG3, KGi) jeweils zur weiteren Berechnung von Wärmeströmen und Stoffumsätzen in Einzelkomponentenmodelle aufgespalten werden und in jeder Komponente der Komponentengruppe (KG1, KG2, KG3, KGi) Druckverlust (Δp), Wärmebilanz (Q̇) und/ oder Reaktionsumsatz berechnet und als Eingangsgrößen an die jeweils nächste Komponente der Komponentengruppe (KG1, KG2, KG3, KGi) übergeben werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe aller berechneten Druckverluste (Δp) der einzelnen Komponenten der Komponentengruppe (KG1, KG2, KG3, KGi) mit dem Druckverlust (ΔpD) der Modelldrossel (D1, D2, D3, Di) der Komponentengruppe (KG1, KG2, KG3, KGi) verglichen und im Falle einer Abweichung die Modelldrossel (D1, D2, D3, Di) durch eine Parameteranpassung korrigiert wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der Wärmebilanzen (Q̇) der Komponenten der Komponentengruppe (KG1, KG2, KG3, KGi) zum Enthalpiestrom Ḣ hinter der Modelldrossel (D1, D2, D3, Di) addiert wird.
  10. Computerprogramm, das Anweisungen enthält, die, wenn sie von einer Steuerungseinrichtung, insbesondere einer elektronischen Steuerung einer Brennkraftmaschine oder eines Abgasnachbehandlungssystems einer Brennkraftmaschine, ausgeführt werden, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchführen.
  11. Computerlesbares Medium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 10 gespeichert ist.
EP15166577.5A 2014-05-09 2015-05-06 Verfahren zur dynamischen ermittlung von gasströmungen Withdrawn EP2942514A3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50324/2014A AT515716A2 (de) 2014-05-09 2014-05-09 Verfahren zur dynamischen berechnung von gasströmungen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP2942514A2 true EP2942514A2 (de) 2015-11-11
EP2942514A3 EP2942514A3 (de) 2015-12-23

Family

ID=53396153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP15166577.5A Withdrawn EP2942514A3 (de) 2014-05-09 2015-05-06 Verfahren zur dynamischen ermittlung von gasströmungen

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2942514A3 (de)
AT (1) AT515716A2 (de)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5753805A (en) * 1996-12-02 1998-05-19 General Motors Corporation Method for determining pneumatic states in an internal combustion engine system
US5714683A (en) * 1996-12-02 1998-02-03 General Motors Corporation Internal combustion engine intake port flow determination
EP1698776B1 (de) * 2005-03-01 2010-11-03 Delphi Technologies Holding S.à.r.l. Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GUZELLA L.; ONDER C. H: "Introduction to Modeling and Control of Internal Combustion Engine Systems", 2004, SPRINGER VERLAG, pages: 21 - 118

Also Published As

Publication number Publication date
EP2942514A3 (de) 2015-12-23
AT515716A2 (de) 2015-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2999998B1 (de) Methode zur ermittlung eines modells einer ausgangsgrösse eines technischen systems
DE102019128655B4 (de) Verfahren zur Bereitstellung einer rechnergestützten Steuerung für ein technisches System
EP2897011A1 (de) Verfahren und Simulationsanordnung zur Simulation einer automatisierten Industrieanlage
EP1623287B1 (de) Auslegung von werkzeugen und prozessen für die umformtechnik
EP3188053A1 (de) Verfahren zum konfigurieren einer co-simulation für ein gesamtsystem
EP3268713A1 (de) Verfahren zum erstellen eines modell-ensembles zur kalibrierung eines steuergerätes
WO2002103312A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur ermittlung einer temperaturgrösse in einer massenstromleitung
WO2020176914A1 (de) Verfahren und system zur steuerung und/oder regelung mindestens einer abgasnachbehandlungskomponente
AT515055B1 (de) Verfahren zur Simulation des Betriebs eines Verbrennungsmotors und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102019133414A1 (de) Verfahren und System zur Modellierung eines Rohrnetzwerks
EP2088486A1 (de) Verfahren zur Vermessung eines nichtlinearen dynamischen realen Systems mittels Versuchsplanung
EP2128726B1 (de) Verfahren und Simulator zur Echtzeitberechnung der Zustandsgrössen eines Prozessmodells
DE102013212889A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erstellen einer Regelungfür eine physikalische Einheit
DE102013206292A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erstellen eines datenbasierten Funktionsmodells
DE102016101344A1 (de) Verfahren zur Konfiguration eines für das Testen eines Steuergeräts eingerichteten Testgeräts
DE102017110065A1 (de) Verfahren und Computerprogrammprodukt zur Modellierung eines NOx-Speicherverhaltens eines NOx-Speicherkatalysators
WO2014012579A1 (de) Verfahren, werkzeug, datenträger und programmbaustein zur beurteilung einer verlässlichkeit einer vorrichtung
AT515716A2 (de) Verfahren zur dynamischen berechnung von gasströmungen
EP2517129B1 (de) Verfahren und prozessrechner zur berechnung der zustandsgrössen eines hybriden differential-algebraischen prozessmodells
EP4058666A1 (de) Verfahren und system zum kalibrieren einer steuerung einer maschine
DE102023103652A1 (de) Computerimplementiertes Verfahren zur Berechnung einer Berechnungsausgangsgröße aus einer Berechnungseingangsgröße
DE10203919A1 (de) Verfahren zur Rekonstruktion messbarer Grössen an einem System mit einer Brennkraftmaschine
DE102018222473A1 (de) Simulation des thermischen Verhaltens einer wärmeabgebenden Vorrichtung
EP4199553A1 (de) Verfahren und testeinheit zur testausführung virtueller tests
DE102014208379A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln eines Funktionswerts eines bezüglich einer Eingangsgröße invertierten datenbasierten Funktionsmodells

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

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: F02D 41/18 20060101AFI20151117BHEP

17P Request for examination filed

Effective date: 20160621

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

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

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20170320

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

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

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20211210

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

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20220421