EP3635231A1 - Checking the plausibility of an air mass flow meter - Google Patents

Checking the plausibility of an air mass flow meter

Info

Publication number
EP3635231A1
EP3635231A1 EP18727295.0A EP18727295A EP3635231A1 EP 3635231 A1 EP3635231 A1 EP 3635231A1 EP 18727295 A EP18727295 A EP 18727295A EP 3635231 A1 EP3635231 A1 EP 3635231A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mass flow
exhaust gas
air
internal combustion
combustion engine
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Withdrawn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
EP18727295.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael Schenk
Peter Baeuerle
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
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3635231A1 publication Critical patent/EP3635231A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0065Specific aspects of external EGR control
    • F02D41/0072Estimating, calculating or determining the EGR rate, amount or flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1446Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being exhaust temperatures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1448Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an exhaust gas pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/222Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F25/00Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
    • G01F25/10Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters
    • G01F25/15Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters specially adapted for gas meters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D41/0007Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/34Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
    • G01F1/50Correcting or compensating means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating a
  • Air mass meters are used in the intake tract of internal combustion engines in order to ensure an optimum degree of filling of the combustion chamber and thus optimum combustion.
  • the output of a gasoline engine power is proportional to the intake air mass flow.
  • the correct measurement of the air mass flow is safety relevant. It is therefore required by law that the correct functioning of the air mass meter is monitored.
  • a pressure-based air mass meter is selected.
  • the value for [TIA is plausibilized against the mass flow ms flowing through a suction pipe connected between the air mass meter and at least one combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the mass flow ms is determined in an operating state in which a mass flow rriR of exhaust gas is recirculated into the intake manifold, wherein the mass flow rriR is additionally determined.
  • the mass flow ms should nominally equal the sum of the mass flow ⁇ and the recirculated mass flow rriR of exhaust gas. It was further recognized that both the mass flow ms flowing through the intake manifold and the mass flow rriR of exhaust gas can be derived from the quantities supplied by standard sensors in the internal combustion engine at least in a sufficient accuracy for plausibility. Therefore, it is possible to dispense with redundant sensors. The requirement to monitor the correct functioning of the air mass meter can thus be met with little effort.
  • Throttle equation models By measuring the intake manifold pressure, the mass flow through the throttle could then be determined as a comparison value for ⁇ .
  • the plausibility check according to the invention has the advantage that the boost pressure sensor is unnecessary and accordingly costs can be saved.
  • Such an air mass meter measures the static pressure as a reference pressure as well as a pressure difference caused by the mass flow and also the temperature of the air. Therefore, it is a comparatively Complex sensor, which can also take over the function of the boost pressure sensor, because the static pressure corresponds to the boost pressure, and the temperature corresponds to the charge air temperature.
  • PFM Pressure-based Flow Meter
  • Exhaust gas recirculation can not be closed at every operating point of the engine, especially in the case of natural gas engines for commercial vehicles, since it mainly serves there to reduce the combustion chamber or engine outlet temperature and is necessary for the protection of turbochargers and other components.
  • Mass flow ms determined from the air mass in the combustion chamber and the speed n of the internal combustion engine.
  • the mass flow ms can, for example, according to the formula
  • the fraction indicates the air mass in the combustion chamber under the approximation that the air is treated as an ideal gas
  • pc, Vc and Tc Accordingly, the pressure, volume and temperature of the air in the combustion chamber, and Rc is the specific gas constant of the air in the combustion chamber, n is the engine speed, and F (n) is dependent on the engine speed
  • Vc corresponds to the effective displacement of the internal combustion engine
  • pc corresponds approximately to the pressure in the intake manifold, which is measured by default.
  • the temperature in the intake manifold is also measured by default. If the inlet valve of the combustion chamber is open, then the temperature Tc in the combustion chamber is at least approximately apparent from the temperature in the intake manifold and also the standard measured cooling water temperature TK of the internal combustion engine.
  • a temperature Tc in the combustion chamber is used, which is determined from the temperature TM in the intake manifold in conjunction with the cooling water temperature TK of the internal combustion engine.
  • the exhaust gas recirculation usually does not take place with a constant
  • Exhaust gas recirculation valve also has an open state
  • the mass flow rriR of recirculated exhaust gas is thus advantageously controlled via an exhaust gas recirculation valve, and the pressure pv and the temperature Tv of the exhaust gas in the flow direction upstream of the exhaust gas recirculation valve are used to determine the mass flow rriR.
  • the pressure pv and the temperature Tv of the exhaust gas can be measured, for example.
  • Corresponding sensors may be present, for example, in the context of exhaust gas aftertreatment. Also for the purpose of
  • Exhaust aftertreatment are characteristic of many internal combustion engines or computational models that indicate the pressure pv and the temperature Tv of the exhaust gas as a function of the operating point of the internal combustion engine.
  • the pressure pv and the temperature Tv of the exhaust gas are retrieved from a map or calculation model based on the operating point of the internal combustion engine.
  • the determination of the mass flow rriR to exhaust gas can advantageously be significantly refined by adopting the exhaust gas recirculation valve for determining the mass flow rriR as a throttle. Since pressure and temperature of the recirculated exhaust gas in the flow direction behind the exhaust gas recirculation valve in the intake manifold are measured by default and at the same time pressure pv and temperature Tv of the exhaust gas in the flow direction before the exhaust gas recirculation valve are known, with additional knowledge of the opening cross-section and the
  • the opening cross-section and the Auspoundiere the exhaust gas recirculation valve are known as a function of the valve opening or can be determined for example on the test bench.
  • throttle equation can be used to calculate rriR:
  • A is the opening area and ⁇ is the discharge rate of the
  • the invention also relates to a
  • Air supply system for an internal combustion engine comprises a turbocharger, an air mass meter arranged behind the turbocharger in the flow direction, one downstream of the turbocharger
  • Air mass meter arranged throttle and arranged in the flow direction behind the throttle, a combustion chamber of the
  • the air mass meter is pressure-based
  • Air mass meter and it is the only sensor for measuring the boost pressure and the charge air temperature provided.
  • a sensor for direct measurement of the guided through the exhaust gas recirculation line mass flow rriR is connected to exhaust gas in the exhaust gas recirculation line. This can be one
  • a computer program product having machine-readable instructions which, when executed on a computer and / or on a controller, cause the computer and / or the controller to perform a method according to the invention.
  • FIG. 1 embodiment of the air supply system and the method in a schematic representation
  • FIG. 2 shows an example of an exhaust gas recirculation valve 25, which is used in the air supply system or method.
  • combustion air 11 is drawn in through an exhaust-gas turbocharger 26, which is driven by exhaust gas 12 of internal combustion engine 1.
  • the mass flow ⁇ of the combustion air 11 is measured by a pressure-based air mass meter 13.
  • the combustion air 11 is fed through a throttle valve 14 to a suction pipe 15 and passes from there through an inlet valve 21 into the combustion chamber 20 of the cylinder 16 of the internal combustion engine 1 shown by way of example in FIG. 1.
  • the exhaust gas 12 is through a
  • Exhaust valve 22 discharged from the combustion chamber 20.
  • the cylinder 16 is surrounded by a cooling water jacket 19, the temperature ⁇ is measured.
  • a portion of the exhaust gas 12 is returned through the exhaust gas recirculation line 28 in the intake manifold 15.
  • a temperature sensor 23 is connected, which measures the temperature Tv of the exhaust gas 12 in the flow direction in front of the exhaust gas recirculation valve 25.
  • a pressure sensor 24 is further connected, the pressure pv of the exhaust gas 12 in the exhaust gas recirculation line 28 in the exhaust gas recirculation line 28 in the exhaust gas recirculation line 28 .
  • the temperature Tv and the pressure pv can optionally also be determined from the operating point of the
  • Internal combustion engine 1 can be retrieved from a map 27.
  • step 110 the intake pipe temperature TM measured with the intake pipe temperature sensor 15b, the temperature ⁇ of the cooling water jacket 19, and optionally further
  • step 120 the total mass flow ms flowing through the intake manifold 15 is determined from this temperature Tc in conjunction with the pressure PM in the intake manifold measured by the intake manifold pressure sensor 15a and the rotational speed n of the internal combustion engine 1. Therefore, in step 130, from temperature T and pressure pv of the recirculated exhaust gas 12 upstream of the exhaust gas recirculation valve 25, in conjunction with the intake pipe pressure PM, the mass flow rriR the recirculated exhaust gas 12 is determined.
  • this mass flow rriR can also be determined directly by a sensor 29 in the exhaust gas recirculation line 28.
  • ⁇ * for the mass flow ⁇ of combustion air 11 is finally determined in step 140 by subtraction. If the air mass meter 13 functions correctly, ⁇ * should be identical to rriA, except for any inaccuracies due to approximation. Is the
  • FIG. 2 schematically shows an exhaust gas recirculation valve 25 which can be used in the air supply system shown in FIG.
  • the valve 25 consists of a valve body 25a, which is traversed by a channel 25b.
  • the channel 25b is the input side connected to the exhaust gas recirculation line 28 and the output side to the intake manifold 15.
  • the channel 25b is closed by a valve plate 25d, which cooperates with a valve seat 25c.
  • the valve disk can be moved via a valve rod 25e, which is displaceable with a servomotor 25f.
  • the exhaust gas 12 can pass through an opening area A, which is determined by the position of the valve disk 25 d. This position is measured via a stroke measurement 25g on the valve rod 25e.
  • the valve 25 is connected via an electronic connection 25h with the

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for operating an internal combustion engine (1), wherein: the mass flow mA of the drawn-in combustion air (11) is measured by an air mass flow meter; a pressure-based air mass flow meter (13) is selected; the plausibility is checked (140) for the value for mA with respect to the mass flow mS flowing through an intake pipe (15) connected between the air mass flow meter (13) and at least one combustion chamber (20) of the internal combustion engine (1); the mass flow ms is determined in an operating state where a mass flow mR of exhaust gas (12) is returned to the intake pipe (15); and additionally the mass flow mR is determined (130). The invention further relates to an air supply system for an internal combustion engine (1), comprising: a turbocharger (26); an air mass flow meter (13) arranged after the turbocharger (26) in the direction of flow; a throttle valve (14) arranged after the air mass flow meter (13) in the direction of flow; and an intake pipe (15) arranged after the throttle valve (14) in the direction of flow and connected upstream of a combustion chamber (20) of the internal combustion engine (1), wherein an exhaust gas return line (28) for exhaust gas (12) from the internal combustion engine (1) opens into the intake pipe (15), the air mass flow meter (13) being a pressure-based air mass flow meter (13) and being provided as the single sensor for measuring the charge pressure and charge air temperature. The invention also relates to an associated computer program product.

Description

Beschreibung  description
Titel: Title:
Plausibilisierung eines Luftmassenmessers  Plausibility check of an air mass meter
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer The present invention relates to a method for operating a
Brennkraftmaschine, bei dem eine Fehlfunktion eines Luftmassenmessers erkannt werden kann, sowie ein hierfür vorgerüstetes Luftzuführungssystem für eine Brennkraftmaschine. Internal combustion engine, in which a malfunction of an air mass meter can be detected, as well as a pre-equipped for this purpose air supply system for an internal combustion engine.
Stand der Technik State of the art
Im Ansaugtrakt von Brennkraftmaschinen kommen Luftmassenmesser zum Einsatz, um einen optimalen Füllgrad des Brennraums und somit eine optimale Verbrennung sicherzustellen. Die von einem Ottomotor abgegebene Leistung ist proportional zum angesaugten Luftmassenstrom. Die korrekte Messung des Luftmassenstroms ist sicherheitsrelevant. Daher ist gesetzlich vorgeschrieben, dass die korrekte Funktion des Luftmassenmessers überwacht wird. Air mass meters are used in the intake tract of internal combustion engines in order to ensure an optimum degree of filling of the combustion chamber and thus optimum combustion. The output of a gasoline engine power is proportional to the intake air mass flow. The correct measurement of the air mass flow is safety relevant. It is therefore required by law that the correct functioning of the air mass meter is monitored.
Aus der US 5,291,803 A, aus der DE 199 46 874 AI und aus der DE 10 2010 044 164 AI ist es bekannt, den durch den Luftmassenmesser ermittelten Luftmassenstrom mit einem Vergleichswert zu plausibilisieren, der aus von anderen, vom Luftmassenmesser unabhängigen, Sensoren gewonnen wurde. Weicht der Luftmassenstrom zu weit von dem Vergleichswert ab, kann dies als Anzeichen dafür gewertet werden, dass ein Fehler vorliegt. It is known from US Pat. No. 5,291,803 A, DE 199 46 874 A1 and DE 10 2010 044 164 A1 to plausibilize the air mass flow determined by the air mass meter with a comparison value obtained from other sensors independent of the air mass meter , If the air mass flow deviates too far from the reference value, this can be taken as an indication that there is an error.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Im Rahmen der Erfindung wurde ein Verfahren zum Betreiben einer In the context of the invention, a method for operating a
Brennkraftmaschine entwickelt. Dabei wird der Massenstrom ΓΤΙΑ der Internal combustion engine developed. The mass flow ΓΤΙΑ of the
angesaugten Verbrennungsluft durch einen Luftmassenmesser gemessen. Erfindungsgemäß wird ein druckbasierter Luftmassenmesser gewählt. Der Wert für [TIA wird gegen den durch ein zwischen den Luftmassenmesser und mindestens einen Brennraum der Brennkraftmaschine geschaltetes Saugrohr strömenden Massenstrom ms plausibilisiert. Dabei wird der Massenstrom ms in einem Betriebszustand ermittelt, in dem ein Massenstrom rriR an Abgas in das Saugrohr zurückgeführt wird, wobei zusätzlich der Massenstrom rriR ermittelt wird. sucked combustion air measured by an air mass meter. According to the invention, a pressure-based air mass meter is selected. The value for [TIA is plausibilized against the mass flow ms flowing through a suction pipe connected between the air mass meter and at least one combustion chamber of the internal combustion engine. In this case, the mass flow ms is determined in an operating state in which a mass flow rriR of exhaust gas is recirculated into the intake manifold, wherein the mass flow rriR is additionally determined.
Es wurde erkannt, dass unabhängig von der Stellung einer zwischen dem Luftmassenmesser und dem Saugrohr angeordneten Drosselklappe der Massenstrom ms nominell der Summe aus dem Massenstrom ΓΤΙΑ und dem zurückgeführten Massenstrom rriR an Abgas entsprechen sollte. Es wurde weiterhin erkannt, dass sowohl der durch das Saugrohr strömende Massenstrom ms als auch der Massenstrom rriR an Abgas aus den von standardmäßig in der Brennkraftmaschine vorhandenen Sensoren gelieferten Größen zumindest in einer für die Plausibilisierung hinreichenden Genauigkeit ableiten lassen. Daher kann auf redundante Sensoren verzichtet werden. Der Vorschrift, die korrekte Funktion des Luftmassenmessers zu überwachen, kann somit mit geringem Aufwand Genüge getan werden. It has been recognized that regardless of the position of a throttle located between the air mass meter and the intake manifold, the mass flow ms should nominally equal the sum of the mass flow ΓΤΙΑ and the recirculated mass flow rriR of exhaust gas. It was further recognized that both the mass flow ms flowing through the intake manifold and the mass flow rriR of exhaust gas can be derived from the quantities supplied by standard sensors in the internal combustion engine at least in a sufficient accuracy for plausibility. Therefore, it is possible to dispense with redundant sensors. The requirement to monitor the correct functioning of the air mass meter can thus be met with little effort.
Nach dem bisherigen Stand der Technik wurden beispielsweise Druck und Temperatur der Luft vor der Entspannung durch die Drosselklappe mit einem Ladedrucksensor gemessen, und die Entspannung wurde über eine For example, in the prior art, the pressure and temperature of the air before relaxation by the throttle valve were measured with a boost pressure sensor, and the expansion was over
Drosselgleichung modelliert. Durch Messung des Saugrohrdrucks konnte dann der durch die Drosselklappe strömende Massenstrom als Vergleichswert für ΓΤΙΑ ermittelt werden. Demgegenüber hat die Plausibilisierung gemäß der Erfindung den Vorteil, dass der Ladedrucksensor entbehrlich wird und dementsprechend Kosten eingespart werden können. Throttle equation models. By measuring the intake manifold pressure, the mass flow through the throttle could then be determined as a comparison value for ΓΤΙΑ. In contrast, the plausibility check according to the invention has the advantage that the boost pressure sensor is unnecessary and accordingly costs can be saved.
Dies ist besonders in Kombination mit einem druckbasierten Luftmassenmesser, beispielsweise vom Typ PFM (Pressure-based Flow Meter), vorteilhaft. Ein derartiger Luftmassenmesser misst den statischen Druck als Referenzdruck sowie eine durch den Massenstrom bewirkte Druckdifferenz und auch die Temperatur der Luft. Daher handelt es sich um einen vergleichsweise aufwändigen Sensor, der dafür zugleich die Funktion des Ladedrucksensors übernehmen kann, denn der statische Druck entspricht dem Ladedruck, und die Temperatur entspricht der Ladelufttemperatur. Selbstverständlich kann ein zusätzlich vorhandener Ladedrucksensor dann zur Plausibilisierung des This is particularly advantageous in combination with a pressure-based air mass meter, for example of the type PFM (Pressure-based Flow Meter). Such an air mass meter measures the static pressure as a reference pressure as well as a pressure difference caused by the mass flow and also the temperature of the air. Therefore, it is a comparatively Complex sensor, which can also take over the function of the boost pressure sensor, because the static pressure corresponds to the boost pressure, and the temperature corresponds to the charge air temperature. Of course, an additional existing boost pressure sensor then plausibility of the
Luftmassenmessers dienen. Für den ausschließlichen Einsatz als ein solches Kontrollorgan ist ein Ladedrucksensor jedoch zu teuer. Serve air mass meter. For the exclusive use as such a control body, however, a boost pressure sensor is too expensive.
Statt den Massenstrom rriR an rückgeführtem Abgas zu ermitteln, könnte man ihn im Prinzip auf Null setzen, indem die Abgasrückführung temporär deaktiviert wird. Dies hat jedoch gegenüber der gemäß der Erfindung möglichen Instead of determining the mass flow rriR of recirculated exhaust gas, one could in principle set it to zero by temporarily deactivating the exhaust gas recirculation. However, this has over the possible according to the invention
Plausibilisierung auch bei aktiver Abgasrückführung deutliche Nachteile. Gerade bei Erdgas-Motoren für Nutzfahrzeuge kann die Abgasrückführung nicht in jedem Betriebspunkt des Motors geschlossen werden, da sie dort hauptsächlich zur Reduktion der Brennraum- bzw. Motorauslasstemperatur dient und für den Schutz von Turboladern und anderen Komponenten notwendig ist. Plausibility check even with active exhaust gas recirculation significant disadvantages. Exhaust gas recirculation can not be closed at every operating point of the engine, especially in the case of natural gas engines for commercial vehicles, since it mainly serves there to reduce the combustion chamber or engine outlet temperature and is necessary for the protection of turbochargers and other components.
Betriebszustände, in denen die Abgasrückführung temporär entbehrlich ist, kommen im Fahrbetrieb mitunter zu selten vor. Um die vorgeschriebene Operating conditions in which the exhaust gas recirculation is temporarily unnecessary, sometimes occur in driving too rarely. To the prescribed
Plausibilisierung des Luftmassen messers durchzuführen, kann es dann somit erforderlich werden, kurzzeitig einen Betriebszustand zu erzwingen, in dem die Abgasrückführung temporär deaktiviert werden kann. Das kann beispielsweise bedeuten, dass das Motormoment reduziert werden muss, um ein Überhitzen des Verbrennungsmotors oder des Abgasstrangs zu vermeiden. Zum einen kann dies vom Fahrer als unangenehm empfunden werden, weil zeitweise nicht das volle angeforderte Motormoment zur Verfügung steht. Zum anderen ist bei deaktivierter Abgasrückführung gegebenenfalls auch eine Verstellung des Zündwinkels in Richtung spät erforderlich, was den Wirkungsgrad der Plausibilisierung the air masses perform meter, it may then be necessary to temporarily force an operating condition in which the exhaust gas recirculation can be temporarily disabled. This may mean, for example, that the engine torque must be reduced in order to avoid overheating of the internal combustion engine or the exhaust line. On the one hand, this can be perceived as unpleasant by the driver, because at times not the full requested engine torque is available. On the other hand, with deactivated exhaust gas recirculation possibly also an adjustment of the ignition angle in the direction of late required, which the efficiency of
Verbrennung verschlechtert und den Kraftstoffverbrauch erhöht. Combustion deteriorates and increases fuel consumption.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der In a particularly advantageous embodiment of the invention is the
Massenstrom ms aus der Luftmasse im Brennraum und der Drehzahl n der Brennkraftmaschine ermittelt. Der Massenstrom ms kann beispielsweise nach der Formel Mass flow ms determined from the air mass in the combustion chamber and the speed n of the internal combustion engine. The mass flow ms can, for example, according to the formula
Pc - vc n F{n) Pc - v cn F {n)
Rc - Tc Rc - T c
ermittelt werden. Hierin gibt der Bruch die Luftmasse im Brennraum unter der Näherung an, dass die Luft als ideales Gas behandelt wird, pc, Vc und Tc sind dementsprechend der Druck, das Volumen und die Temperatur der Luft im Brennraum, und Rc ist die spezifische Gaskonstante der Luft im Brennraum, n ist die Motordrehzahl, und F(n) ist ein von der Motordrehzahl abhängiger be determined. Here, the fraction indicates the air mass in the combustion chamber under the approximation that the air is treated as an ideal gas, pc, Vc and Tc Accordingly, the pressure, volume and temperature of the air in the combustion chamber, and Rc is the specific gas constant of the air in the combustion chamber, n is the engine speed, and F (n) is dependent on the engine speed
Multiplikationsfaktor. Multiplication factor.
Die Ermittlung von pc, Vc und Tc ist zu einem Zeitpunkt, zu dem ein Einlassventil des Brennraums geöffnet ist, besonders einfach. Vc entspricht dann dem effektiven Hubvolumen der Brennkraftmaschine, pc entspricht näherungsweise dem Druck im Saugrohr, der standardmäßig gemessen wird. The determination of pc, Vc and Tc is particularly easy at a time when an intake valve of the combustion chamber is opened. Vc then corresponds to the effective displacement of the internal combustion engine, pc corresponds approximately to the pressure in the intake manifold, which is measured by default.
Im Saugrohr wird neben dem Druck auch die Temperatur standardmäßig gemessen. Wenn das Einlassventil des Brennraums geöffnet ist, dann geht die Temperatur Tc im Brennraum zumindest näherungsweise aus der Temperatur im Saugrohr und der ebenfalls standardmäßig gemessenen Kühlwassertemperatur TK der Brennkraftmaschine hervor. Vorteilhaft wird somit bei der Ermittlung des Massenstroms ms eine Temperatur Tc im Brennraum zu Grunde gelegt, die aus der Temperatur TM im Saugrohr in Verbindung mit der Kühlwassertemperatur TK der Brennkraftmaschine ermittelt wird. In addition to the pressure, the temperature in the intake manifold is also measured by default. If the inlet valve of the combustion chamber is open, then the temperature Tc in the combustion chamber is at least approximately apparent from the temperature in the intake manifold and also the standard measured cooling water temperature TK of the internal combustion engine. Advantageously, when determining the mass flow ms, a temperature Tc in the combustion chamber is used, which is determined from the temperature TM in the intake manifold in conjunction with the cooling water temperature TK of the internal combustion engine.
Die Abgasrückführung erfolgt in der Regel nicht mit einem konstanten The exhaust gas recirculation usually does not take place with a constant
Strömungswiderstand, sondern wird über ein Abgasrückführungsventil gesteuert, das entweder geöffnet oder geschlossen sein kann. Das Flow resistance, but is controlled by an exhaust gas recirculation valve, which can be either open or closed. The
Abgasrückführungsventil hat auch im geöffneten Zustand einen Exhaust gas recirculation valve also has an open state
Strömungswiderstand, wirkt also als Drossel. Die wichtigsten Größen, aus denen der Massenstrom rriR an rückgeführtem Abgas zumindest näherungsweise bestimmt werden kann, sind der Druck und die Temperatur des Abgases vor und nach dieser Drossel. Vorteilhaft wird somit der Massenstrom rriR an Abgas über ein Abgasrückführungsventil gesteuert, und der Druck pv und die Temperatur Tv des Abgases in Strömungsrichtung vor dem Abgasrückführungsventil werden zur Ermittlung des Massenstroms rriR herangezogen. Flow resistance, so acts as a throttle. The most important variables from which the mass flow rriR of recirculated exhaust gas can at least approximately be determined are the pressure and the temperature of the exhaust gas before and after this throttle. The mass flow rriR of exhaust gas is thus advantageously controlled via an exhaust gas recirculation valve, and the pressure pv and the temperature Tv of the exhaust gas in the flow direction upstream of the exhaust gas recirculation valve are used to determine the mass flow rriR.
Der Druck pv und die Temperatur Tv des Abgases können beispielsweise gemessen werden. Entsprechende Sensoren können beispielsweise im Rahmen der Abgasnachbehandlung vorhanden sein. Ebenfalls zum Zwecke der The pressure pv and the temperature Tv of the exhaust gas can be measured, for example. Corresponding sensors may be present, for example, in the context of exhaust gas aftertreatment. Also for the purpose of
Abgasnachbehandlung sind jedoch für viele Brennkraftmaschinen Kennfelder oder Rechenmodelle vorhanden, die den Druck pv und die Temperatur Tv des Abgases als Funktion des Betriebspunkts der Brennkraftmaschine angeben. Somit werden vorteilhaft der Druck pv und die Temperatur Tv des Abgases anhand des Betriebspunkts der Brennkraftmaschine aus einem Kennfeld oder Rechenmodell abgerufen. Exhaust aftertreatment are characteristic of many internal combustion engines or computational models that indicate the pressure pv and the temperature Tv of the exhaust gas as a function of the operating point of the internal combustion engine. Thus, advantageously, the pressure pv and the temperature Tv of the exhaust gas are retrieved from a map or calculation model based on the operating point of the internal combustion engine.
Die Ermittlung des Massenstroms rriR an Abgas lässt sich vorteilhaft deutlich verfeinern, indem das Abgasrückführventil für die Ermittlung des Massenstroms rriR als Drossel angenommen wird. Da Druck und Temperatur des rückgeführten Abgases in Strömungsrichtung hinter dem Abgasrückführungsventil im Saugrohr standardmäßig gemessen werden und zugleich Druck pv und Temperatur Tv des Abgases in Strömungsrichtung vor dem Abgasrückführungsventil bekannt sind, lässt sich bei zusätzlicher Kenntnis des Öffnungsquerschnitts und der The determination of the mass flow rriR to exhaust gas can advantageously be significantly refined by adopting the exhaust gas recirculation valve for determining the mass flow rriR as a throttle. Since pressure and temperature of the recirculated exhaust gas in the flow direction behind the exhaust gas recirculation valve in the intake manifold are measured by default and at the same time pressure pv and temperature Tv of the exhaust gas in the flow direction before the exhaust gas recirculation valve are known, with additional knowledge of the opening cross-section and the
Ausflusszahl des Abgasrückführungsventils rriR unmittelbar berechnen. Der Öffnungsquerschnitt und die Ausflusszahl des Abgasrückführungsventils sind als Funktion der Ventilöffnung bekannt bzw. können beispielsweise am Prüfstand ermittelt werden. Calculate the discharge rate of the exhaust gas recirculation valve rriR directly. The opening cross-section and the Ausflusszahl the exhaust gas recirculation valve are known as a function of the valve opening or can be determined for example on the test bench.
Beispielsweise kann die folgende Drosselgleichung zur Berechnung von rriR angewendet werden: For example, the following throttle equation can be used to calculate rriR:
Hierin sind A der Öffnungsquerschnitt und μ die Ausflusszahl des  Here, A is the opening area and μ is the discharge rate of the
Abgasrückführungsventils, PM ist der standardmäßig gemessene Druck im Saugrohr, und pv ist die Dichte des rückgeführten Abgases in Strömungsrichtung vor dem Abgasrückführungsventil. Unter der Näherung, dass das Abgas ein ideales Gas ist, hängen Druck pv und Temperatur Tv in Strömungsrichtung vor dem Abgasrückführungsventil über die Gasgleichung Exhaust gas recirculation valve, P M is the standard measured pressure in the intake manifold, and pv is the density of recirculated exhaust gas upstream of the exhaust gas recirculation valve. Under the approximation that the exhaust gas is an ideal gas, pressure pv and temperature Tv in the flow direction in front of the exhaust gas recirculation valve depend on the gas equation
Pv - vv = Rv - Tv Pv - v v = R v - T v
zusammen. Hierin ist vv das spezifische Volumen und Rv die spezifische Gaskonstante des rückgeführten Abgases. Mit vv=l/pv ergibt sich: together. Here vv is the specific volume and Rv is the specific gas constant of the recirculated exhaust gas. With vv = l / pv we get:
„ _ Pv Um nun ΓΤΙΑ ZU plausibilisieren, kann in der oben hergeleiteten Formel für den Massenstrom ms durch das Saugrohr bei geöffnetem Einlassventil der Druck pc durch den Saugrohrdruck und die Gaskonstante Rc durch die Gaskonstante Rv des Gemisches aus Luft und rückgeführtem Abgas ersetzt werden, ΓΤΙΑ sollte dann der Differenz zwischen ms und rriR entsprechen. Weicht ΓΤΙΑ hiervon betragsmäßig um mehr als einen vorgegebenen Grenzwert ab, so kann auf einen Fehler des mit dem Luftmassenmesser gemessenen Massenstroms mA geschlossen werden. Bei einem druckbasierten Luftmassenmesser, der mit separaten Sensoren den statischen Druck, den durch den Massenstrom bewirkten Differenzdruck und die Temperatur misst, ist dies gleichbedeutend damit, dass mindestens einer dieser Sensoren defekt ist. Eine mögliche Ursache hierfür ist eine Veränderung der Sensorkennlinie als Folge von Umwelteinflüssen oder Alterung. "_ Pv In order to make it plausible, in the above-derived formula for the mass flow ms through the intake manifold with the inlet valve open, the pressure pc can be replaced by the intake manifold pressure and the gas constant Rc can be replaced by the gas constant Rv of the mixture of air and recirculated exhaust gas Difference between ms and rriR match. If ΓΤΙΑ deviates in amount from this by more than a predetermined limit value, it is possible to deduce an error of the mass flow mA measured with the air mass meter. With a pressure-based mass air flow sensor, which measures the static pressure, the differential pressure and the temperature caused by the mass flow with separate sensors, this means that at least one of these sensors is defective. One possible reason for this is a change in the sensor characteristic as a result of environmental influences or aging.
Nach dem zuvor Beschriebenen bezieht sich die Erfindung auch auf ein After the above, the invention also relates to a
Luftzuführungssystem für eine Brennkraftmaschine. Das Luftzuführungssystem umfasst einen Turbolader, einen in Strömungsrichtung hinter dem Turbolader angeordneten Luftmassenmesser, eine in Strömungsrichtung hinter dem Air supply system for an internal combustion engine. The air supply system comprises a turbocharger, an air mass meter arranged behind the turbocharger in the flow direction, one downstream of the turbocharger
Luftmassenmesser angeordnete Drosselklappe und ein in Strömungsrichtung hinter der Drosselklappe angeordnetes, einem Brennraum der Air mass meter arranged throttle and arranged in the flow direction behind the throttle, a combustion chamber of the
Brennkraftmaschine vorgeschaltetes Saugrohr. Zusätzlich mündet eine Internal combustion engine upstream intake manifold. In addition, one opens
Abgasrückführleitung für Abgas der Brennkraftmaschine in das Saugrohr. Exhaust gas recirculation line for exhaust gas of the internal combustion engine in the intake manifold.
Erfindungsgemäß ist der Luftmassenmesser ein druckbasierter According to the invention, the air mass meter is pressure-based
Luftmassenmesser, und er ist als einziger Sensor zur Messung des Ladedrucks und der Ladelufttemperatur vorgesehen. Air mass meter, and it is the only sensor for measuring the boost pressure and the charge air temperature provided.
Es wurde erkannt, dass das Verfahren gemäß der Erfindung es in dieser Konfiguration ermöglicht, den vom Luftmassenmesser gemessenen It has been found that the method according to the invention makes it possible, in this configuration, to measure that measured by the air mass meter
Massenstrom mA an Verbrennungsluft zu plausibilisieren, ohne dass hierfür der Ladedrucksensor als weiterer redundanter Sensor erforderlich wäre. Somit kann der Ladedrucksensor eingespart werden. Diese Einsparung wiederum hat zur Folge, dass der Einsatz des höherwertigen druckbasierten Luftmassenmessers im Endeffekt keine Mehrkosten in der Fertigung verursacht. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Sensor zur direkten Messung des durch die Abgasrückführleitung geführten Massenstroms rriR an Abgas in die Abgasrückführleitung geschaltet. Dies kann ein Plausibilisieren mass flow mA of combustion air, without requiring the boost pressure sensor would be required as another redundant sensor. Thus, the boost pressure sensor can be saved. This saving, in turn, means that the use of the higher-quality pressure-based air mass meter ultimately causes no additional costs in the production. In a further advantageous embodiment of the invention, a sensor for direct measurement of the guided through the exhaust gas recirculation line mass flow rriR is connected to exhaust gas in the exhaust gas recirculation line. This can be one
vergleichsweise preiswerter Sensor sein, da nur eine für die Plausibilisierung hinreichende Genauigkeit benötigt wird. comparatively inexpensive sensor, since only one sufficient for plausibility accuracy is needed.
Nach dem zuvor Beschriebenen gibt es Ausführungsformen des Verfahrens gemäß der Erfindung, die allein mit Daten arbeiten, welche mit ohnehin schon vorhandenen Sensoren gemessen werden bzw. aus Kennfeldern abgerufen werden können. Insbesondere solche Ausführungsformen können daher vollständig in Software implementiert werden, die auf einem Steuergerät läuft. Andere Ausführungsformen können zumindest teilweise in Software auf dem Steuergerät implementiert sein. Eine derartige Software kann beispielsweise als Update für existierende Steuergeräte verkauft werden und ist insofern ein eigenständiges Produkt. Daher bezieht sich die Erfindung auch auf ein After the above, there are embodiments of the method according to the invention, which work alone with data that can be measured with already existing sensors or can be retrieved from maps. In particular, such embodiments may therefore be fully implemented in software running on a controller. Other embodiments may be implemented at least partially in software on the controller. Such software can be sold, for example, as an update to existing control units and is therefore an independent product. Therefore, the invention also relates to a
Computerprogrammprodukt mit maschinenlesbaren Anweisungen, die, wenn sie auf einem Computer, und/oder auf einem Steuergerät, ausgeführt werden, den Computer, und/oder das Steuergerät, dazu veranlassen, ein Verfahren gemäß der Erfindung auszuführen. A computer program product having machine-readable instructions which, when executed on a computer and / or on a controller, cause the computer and / or the controller to perform a method according to the invention.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt. Further measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of the preferred embodiments of the invention with reference to figures.
Ausführungsbeispiele embodiments
Es zeigt: It shows:
Figur 1 Ausführungsbeispiel des Luftzuführungssystems und des Verfahrens in schematischer Darstellung; Figure 1 embodiment of the air supply system and the method in a schematic representation;
Figur 2 Beispielhafte Darstellung eines Abgasrückführventils 25, das in dem Luftzuführungssystem bzw. Verfahren verwendbar ist. Nach Figur 1 wird Verbrennungsluft 11 durch einen Abgasturbolader 26, der durch Abgas 12 der Brennkraftmaschine 1 angetrieben wird, angesaugt. Der Massenstrom ΓΤΙΑ der Verbrennungsluft 11 wird durch einen druckbasierten Luftmassenmesser 13 gemessen. Figure 2 shows an example of an exhaust gas recirculation valve 25, which is used in the air supply system or method. According to FIG. 1, combustion air 11 is drawn in through an exhaust-gas turbocharger 26, which is driven by exhaust gas 12 of internal combustion engine 1. The mass flow ΓΤΙΑ of the combustion air 11 is measured by a pressure-based air mass meter 13.
Die Verbrennungsluft 11 wird durch eine Drosselklappe 14 einem Saugrohr 15 zugeführt und gelangt von dort aus durch ein Einlassventil 21 in den Brennraum 20 des in Figur 1 beispielhaft dargestellten Zylinders 16 der Brennkraftmaschine 1. Die Verbrennung von beispielsweise Ottokraftstoff oder Gaskraftstoff, dessen Zuführung in Figur 1 der Übersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet ist, treibt einen Kolben 17 an, der über eine Pleuelstange 18 an eine in Figur 1 nicht eingezeichnete Kurbelwelle gekoppelt ist. Das Abgas 12 wird durch ein The combustion air 11 is fed through a throttle valve 14 to a suction pipe 15 and passes from there through an inlet valve 21 into the combustion chamber 20 of the cylinder 16 of the internal combustion engine 1 shown by way of example in FIG. 1. The combustion of, for example, petrol or gaseous fuel, whose supply is shown in FIG is not shown for clarity, drives a piston 17, which is coupled via a connecting rod 18 to a not shown in Figure 1 crankshaft. The exhaust gas 12 is through a
Auslassventil 22 aus dem Brennraum 20 abgeführt. Der Zylinder 16 ist von einem Kühlwassermantel 19 umgeben, dessen Temperatur Τκ gemessen wird. Exhaust valve 22 discharged from the combustion chamber 20. The cylinder 16 is surrounded by a cooling water jacket 19, the temperature Τκ is measured.
Ein Teil des Abgases 12 wird durch die Abgasrückführleitung 28 in das Saugrohr 15 zurückgeführt. In die Abgasrückführleitung 28 ist ein Temperatursensor 23 geschaltet, der die Temperatur Tv des Abgases 12 in Strömungsrichtung vor dem Abgasrückführventil 25 misst. In die Abgasrückführleitung 28 ist weiterhin ein Drucksensor 24 geschaltet, der den Druck pv des Abgases 12 in A portion of the exhaust gas 12 is returned through the exhaust gas recirculation line 28 in the intake manifold 15. In the exhaust gas recirculation line 28, a temperature sensor 23 is connected, which measures the temperature Tv of the exhaust gas 12 in the flow direction in front of the exhaust gas recirculation valve 25. In the exhaust gas recirculation line 28, a pressure sensor 24 is further connected, the pressure pv of the exhaust gas 12 in
Strömungsrichtung vor dem Abgasrückführventil 25 misst. Die Temperatur Tv und der Druck pv können optional auch anhand des Betriebspunkts der Flow direction before the exhaust gas recirculation valve 25 measures. The temperature Tv and the pressure pv can optionally also be determined from the operating point of the
Brennkraftmaschine 1 aus einem Kennfeld 27 abgerufen werden. Internal combustion engine 1 can be retrieved from a map 27.
Die Plausibilisierung des vom Luftmassenmesser gemessenen Massenstroms [TIA erfolgt nun in mehreren Schritten. Zunächst wird in Schritt 110 aus der mit dem Saugrohr-Temperatursensor 15b gemessenen Saugrohrtemperatur TM, der Temperatur Τκ des Kühlwassermantels 19 sowie optional weiteren The plausibility of the mass flow [TIA measured by the air mass meter is now carried out in several steps. First, in step 110, the intake pipe temperature TM measured with the intake pipe temperature sensor 15b, the temperature Τκ of the cooling water jacket 19, and optionally further
Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 1 die Temperatur Tc im Brennraum 20 abgeleitet. Im nächsten Schritt 120 wird aus dieser Temperatur Tc in Verbindung mit dem vom Saugrohr-Drucksensor 15a gemessenen Druck PM im Saugrohr und der Drehzahl n der Brennkraftmaschine 1 der durch das Saugrohr 15 fließende Gesamt-Massenstrom ms bestimmt. Dieser Massenstrom ms besteht bei aktiver Abgasrückführung aus einem Gemisch aus Verbrennungsluft 11 und rückgeführtem Abgas 12. Daher wird in Schritt 130 aus Temperatur T und Druck pv des rückgeführten Abgases 12 in Strömungsrichtung vor dem Abgasrückführventil 25, in Verbindung mit dem Saugrohrdruck PM, der Massenstrom rriR des rückgeführten Abgases 12 ermittelt. Optional kann dieser Massenstrom rriR auch unmittelbar durch einen Sensor 29 in der Abgasrückführleitung 28 ermittelt werden. Operating variables of the internal combustion engine 1, the temperature Tc derived in the combustion chamber 20. In the next step 120, the total mass flow ms flowing through the intake manifold 15 is determined from this temperature Tc in conjunction with the pressure PM in the intake manifold measured by the intake manifold pressure sensor 15a and the rotational speed n of the internal combustion engine 1. Therefore, in step 130, from temperature T and pressure pv of the recirculated exhaust gas 12 upstream of the exhaust gas recirculation valve 25, in conjunction with the intake pipe pressure PM, the mass flow rriR the recirculated exhaust gas 12 is determined. Optionally, this mass flow rriR can also be determined directly by a sensor 29 in the exhaust gas recirculation line 28.
Aus dem Gesamt-Massenstrom ms im Saugrohr 15 und dem Massenstrom rriR an rückgeführtem Abgas 12 wird schließlich in Schritt 140 durch Differenzbildung ein Vergleichswert ΓΤΙΑ* für den Massenstrom ΓΤΙΑ an Verbrennungsluft 11 ermittelt. Bei fehlerfreier Funktion des Luftmassenmessers 13 sollte ΓΤΙΑ*, bis auf näherungsbedingte Ungenauigkeiten, identisch mit rriA sein. Ist die From the total mass flow ms in the intake manifold 15 and the mass flow rriR to recirculated exhaust gas 12, a comparison value ΓΤΙΑ * for the mass flow ΓΤΙΑ of combustion air 11 is finally determined in step 140 by subtraction. If the air mass meter 13 functions correctly, ΓΤΙΑ * should be identical to rriA, except for any inaccuracies due to approximation. Is the
betragsmäßige Abweichung zwischen ΓΤΙΑ* und ΓΤΙΑ größer als ein vorgegebener Grenzwert, wird auf einen Fehlerzustand des Luftmassen messers 13 absolute deviation between ΓΤΙΑ * and ΓΤΙΑ greater than a predetermined limit, is on a fault condition of the air mass meter 13th
geschlossen. closed.
Figur 2 zeigt schematisch ein Abgasrückführventil 25, das in dem in Figur 1 gezeigten Luftzuführungssystem verwendbar ist. Das Ventil 25 besteht aus einem Ventilkörper 25a, das von einem Kanal 25b durchzogen ist. Der Kanal 25b ist eingangsseitig mit der Abgasrückführleitung 28 und ausgangsseitig mit dem Saugrohr 15 verbunden. FIG. 2 schematically shows an exhaust gas recirculation valve 25 which can be used in the air supply system shown in FIG. The valve 25 consists of a valve body 25a, which is traversed by a channel 25b. The channel 25b is the input side connected to the exhaust gas recirculation line 28 and the output side to the intake manifold 15.
Der Kanal 25b ist durch einen Ventilteller 25d, der mit einem Ventilsitz 25c zusammenwirkt, verschließbar. Der Ventilteller kann über eine Ventilstange 25e, die mit einem Stellmotor 25f verschiebbar ist, bewegt werden. Im geöffneten Zustand des Ventils 25 kann das Abgas 12 durch eine Öffnungsfläche A, die durch die Position des Ventiltellers 25d bestimmt ist, hindurchtreten. Diese Position wird über eine Hubmessung 25g an der Ventilstange 25e gemessen. Das Ventil 25 ist über einen elektronischen Anschluss 25h mit dem The channel 25b is closed by a valve plate 25d, which cooperates with a valve seat 25c. The valve disk can be moved via a valve rod 25e, which is displaceable with a servomotor 25f. In the open state of the valve 25, the exhaust gas 12 can pass through an opening area A, which is determined by the position of the valve disk 25 d. This position is measured via a stroke measurement 25g on the valve rod 25e. The valve 25 is connected via an electronic connection 25h with the
Motorsteuergerät verbunden. Engine control unit connected.

Claims

Ansprüche claims
1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1), wobei der Massenstrom ΓΤΙΑ der angesaugten Verbrennungsluft (11) durch einen 1. A method for operating an internal combustion engine (1), wherein the mass flow ΓΤΙΑ of the intake combustion air (11) by a
Luftmassenmesser gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein druckbasierter Luftmassenmesser (13) gewählt wird und dass der Wert für ΓΤΙΑ gegen den durch ein zwischen den Luftmassenmesser (13) und mindestens einen Brennraum (20) der Brennkraftmaschine (1) geschaltetes Saugrohr (15) strömenden Massenstrom ms plausibilisiert wird (140), wobei der Massenstrom ms in einem Betriebszustand ermittelt wird, in dem ein Massenstrom rriR an Abgas (12) in das Saugrohr (15) zurückgeführt wird, und wobei zusätzlich der Massenstrom rriR ermittelt wird (130). Air mass meter is measured, characterized in that a pressure-based air mass meter (13) is selected and that the value of ΓΤΙΑ against the by a between the air mass meter (13) and at least one combustion chamber (20) of the internal combustion engine (1) connected suction pipe (15) flowing Mass flow ms is plausibilized (140), wherein the mass flow ms is determined in an operating state in which a mass flow rriR is recirculated to the exhaust gas (12) in the intake manifold (15), and in addition, the mass flow rriR is determined (130).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der2. The method according to claim 1, characterized in that the
Massenstrom ms aus der Luftmasse im Brennraum (20) und der Drehzahl n der Brennkraftmaschine ermittelt wird (120). Mass flow ms from the air mass in the combustion chamber (20) and the speed n of the internal combustion engine is determined (120).
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch 3. The method according to any one of claims 1 to 2, characterized
gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung (120) des Massenstroms ms eine Temperatur Tc im Brennraum (20) zu Grunde gelegt wird, die aus der characterized in that the determination (120) of the mass flow ms is based on a temperature Tc in the combustion chamber (20) which is determined by the
Temperatur TM im Saugrohr in Verbindung mit der Kühlwassertemperatur Τκ der Brennkraftmaschine (1) ermittelt wird (110). Temperature TM in the intake manifold in conjunction with the cooling water temperature Τκ of the internal combustion engine (1) is determined (110).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized
gekennzeichnet, dass der Massenstrom rriR an Abgas über ein characterized in that the mass flow rriR to exhaust gas via a
Abgasrückführungsventil (25) gesteuert wird, wobei der Druck pv und die Temperatur Tv des Abgases (12) in Strömungsrichtung vor dem Exhaust gas recirculation valve (25) is controlled, wherein the pressure pv and the temperature Tv of the exhaust gas (12) in the flow direction before the
Abgasrückführungsventil (25) zur Ermittlung des Massenstroms rriR Exhaust gas recirculation valve (25) for determining the mass flow rriR
herangezogen werden (130). be used (130).
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck Pv und die Temperatur T des Abgases (12) anhand des Betriebspunkts der Brennkraftmaschine (1) aus einem Kennfeld oder Rechenmodell (27) abgerufen werden. 5. The method according to claim 4, characterized in that the pressure Pv and the temperature T of the exhaust gas (12) based on the operating point of the internal combustion engine (1) from a map or calculation model (27) are retrieved.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch 6. The method according to any one of claims 4 to 5, characterized
gekennzeichnet, dass das Abgasrückführventil (25) für die Ermittlung des Massenstroms rriR als Drossel angenommen wird. characterized in that the exhaust gas recirculation valve (25) is assumed to be the throttle for the determination of the mass flow rriR.
7. Luftzuführungssystem für eine Brennkraftmaschine (1), umfassend einen Turbolader (26), einen in Strömungsrichtung hinter dem Turbolader (26) angeordneten Luftmassenmesser (13), eine in Strömungsrichtung hinter dem Luftmassenmesser (13) angeordnete Drosselklappe (14) und ein in 7. An air supply system for an internal combustion engine (1), comprising a turbocharger (26), in the flow direction behind the turbocharger (26) arranged air mass meter (13), in the flow direction behind the air mass meter (13) arranged throttle valve (14) and a in
Strömungsrichtung hinter der Drosselklappe (14) angeordnetes, einem Flow direction behind the throttle valve (14) arranged, a
Brennraum (20) der Brennkraftmaschine (1) vorgeschaltetes Saugrohr (15), wobei eine Abgasrückführleitung (28) für Abgas (12) der Brennkraftmaschine (1) in das Saugrohr (15) mündet, dadurch gekennzeichnet, dass der Combustion chamber (20) of the internal combustion engine (1) upstream suction pipe (15), wherein an exhaust gas recirculation line (28) for exhaust gas (12) of the internal combustion engine (1) opens into the suction pipe (15), characterized in that the
Luftmassenmesser (13) ein druckbasierter Luftmassenmesser (13) ist und als einziger Sensor zur Messung des Ladedrucks und der Ladelufttemperatur vorgesehen ist. Air mass meter (13) is a pressure-based air mass meter (13) and is provided as the only sensor for measuring the boost pressure and the charge air temperature.
8. Luftzuführungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (29) zur direkten Messung des durch die Abgasrückführleitung (28) geführten Massenstroms rriR an Abgas (12) in die Abgasrückführleitung (28) geschaltet ist. 8. Air supply system according to claim 7, characterized in that a sensor (29) for direct measurement of the exhaust gas recirculation line (28) guided mass flow rriR is connected to the exhaust gas (12) in the exhaust gas recirculation line (28).
9. Computerprogrammprodukt, enthaltend maschinenlesbare 9. Computer program product containing machine-readable
Anweisungen, die, wenn sie auf einem Computer, und/oder auf einem Instructions that, when on a computer, and / or on a computer
Steuergerät, ausgeführt werden, den Computer, und/oder das Steuergerät, dazu veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen. Control unit, cause the computer, and / or the control unit, to carry out a method according to one of claims 1 to 6.
EP18727295.0A 2017-06-07 2018-05-28 Checking the plausibility of an air mass flow meter Withdrawn EP3635231A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017209559.8A DE102017209559A1 (en) 2017-06-07 2017-06-07 Plausibility check of an air mass meter
PCT/EP2018/063876 WO2018224342A1 (en) 2017-06-07 2018-05-28 Checking the plausibility of an air mass flow meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3635231A1 true EP3635231A1 (en) 2020-04-15

Family

ID=62245327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP18727295.0A Withdrawn EP3635231A1 (en) 2017-06-07 2018-05-28 Checking the plausibility of an air mass flow meter

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3635231A1 (en)
CN (1) CN110719993B (en)
DE (1) DE102017209559A1 (en)
WO (1) WO2018224342A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110319463B (en) * 2019-08-09 2024-03-19 中山市铧禧电子科技有限公司 System and method for calculating heat load by using air
CN114136409A (en) * 2020-09-04 2022-03-04 成都秦川物联网科技股份有限公司 True gas flow experiment system and method

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04260834A (en) 1991-02-14 1992-09-16 Nissan Motor Co Ltd Failure judging device for vehicle system
JP3136968B2 (en) * 1995-10-20 2001-02-19 トヨタ自動車株式会社 An intake pressure abnormality detection device for an internal combustion engine
DE19946874A1 (en) 1999-09-30 2001-04-05 Bosch Gmbh Robert Logical diagnostic procedure determining causes of defective air fuel mixture supply to engine, forms paired comparisons of measurements at differing loading conditions
DE10115750B4 (en) * 2001-03-20 2017-05-24 Robert Bosch Gmbh Method and device for controlling and / or diagnosing a mass flow influencing control system
JP2004176644A (en) * 2002-11-28 2004-06-24 Denso Corp Cylinder intake air quantity detecting device for internal combustion engine
US6850833B1 (en) * 2003-11-03 2005-02-01 Cummins, Inc. System for diagnosing delta pressure sensor operation
JP4348616B2 (en) * 2004-01-15 2009-10-21 スズキ株式会社 Failure diagnosis device for intake air amount detection device
DE102004033845A1 (en) * 2004-07-13 2006-02-09 Robert Bosch Gmbh Method and device for operating an internal combustion engine with exhaust gas recirculation
DE102005010785A1 (en) * 2005-03-01 2006-09-07 Daimlerchrysler Ag Method for correcting an air mass measurement error in an internal combustion engine of a motor vehicle
DE102005025884A1 (en) * 2005-06-06 2006-12-07 Robert Bosch Gmbh Method and device for correcting a signal of a sensor
ATE468480T1 (en) * 2005-11-30 2010-06-15 Delphi Tech Holding Sarl METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
EP2058493A1 (en) * 2007-11-12 2009-05-13 Iveco Motorenforschung AG A diagnostic method for a vehicle engine apparatus, provided with sensors
US8521354B2 (en) * 2008-08-12 2013-08-27 Southwest Research Institute Diagnosis of sensor failure in airflow-based engine control system
DE102009018526B4 (en) * 2009-04-24 2015-03-05 Pierburg Gmbh Exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine
US8224559B2 (en) * 2010-01-21 2012-07-17 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to monitor a mass airflow metering device in an internal combustion engine
DE102010002849B4 (en) * 2010-03-15 2021-04-29 Robert Bosch Gmbh Method and device for determining a modeling value for a pressure in an engine system with an internal combustion engine and a computer program product
DE102010044164B4 (en) 2010-11-19 2022-07-14 Robert Bosch Gmbh Method and device for controlling an internal combustion engine
US8904787B2 (en) * 2011-09-21 2014-12-09 Ford Global Technologies, Llc Fixed rate EGR system
KR101534712B1 (en) * 2013-12-17 2015-07-08 현대자동차 주식회사 Method and system for diagnosing and correcting boost pressure sensor and air flow sensor by signal of combustion pressure sensor
US9982617B2 (en) * 2014-12-04 2018-05-29 Achates Power, Inc. On-board diagnostics for an opposed-piston engine equipped with a supercharger
CN104454168B (en) * 2014-12-26 2017-02-22 长城汽车股份有限公司 Device and method for predicting temperature in engine cylinder, engine and vehicle
US9689335B2 (en) * 2015-04-27 2017-06-27 Caterpillar Inc. Engine mass air flow calculation method and system
CN105091956A (en) * 2015-04-29 2015-11-25 潍柴动力股份有限公司 Engine air intake flow measuring device and engine system

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018224342A1 (en) 2018-12-13
DE102017209559A1 (en) 2018-12-13
CN110719993A (en) 2020-01-21
CN110719993B (en) 2023-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102015200432B4 (en) Internal combustion engine EGR flow rate estimation device and internal combustion engine control device
DE102015211808B4 (en) Control device for internal combustion engine
DE10362028B4 (en) Method for determining a quantity of fresh gas
EP1015748B1 (en) Method and device for determining the gas intake in an internal combustion engine
DE102013202720B4 (en) Estimation apparatus for a cylinder intake air amount in an internal combustion engine
EP3308007A1 (en) Air charge determination, engine control unit and internal combustion engine
DE102004036064A1 (en) Fault detecting method for use in internal combustion engine, involves comparing part of measured pressures and/or air mass flow with corresponding modeling pressures and/or with corresponding modeling mass flow by faultless operation
DE102016205680A1 (en) Method and device for determining a fresh air mass flow in an internal combustion engine
DE102019209028A1 (en) Control device for internal combustion engines
EP3635231A1 (en) Checking the plausibility of an air mass flow meter
DE10213138B4 (en) Method, computer program, control and / or regulating device for operating an internal combustion engine
EP2447516B1 (en) Method for determining pressure at the outlet of an exhaust gas system
DE10102914C1 (en) Method for determining an estimated value of a mass flow in the intake tract of an internal combustion engine
DE102010002849B4 (en) Method and device for determining a modeling value for a pressure in an engine system with an internal combustion engine and a computer program product
EP1934452B1 (en) Device for pressure-based load detection
DE10054199A1 (en) Testing of an airflow meter used with a motor vehicle combustion engine to ensure its correct operation by switching off exhaust gas recirculation and then measuring airflow and comparing it with a stored value
EP3662152A1 (en) Method for determining a basic boost pressure of a gas conducting system of an internal combustion engine, and engine controller for carrying out a method of this type
DE102012004556B4 (en) Method and device for determining a combustion air mass flow
DE102018207708A1 (en) Method and device for operating a supercharged internal combustion engine
DE10335399B4 (en) Method and device for operating a drive unit with an internal combustion engine
DE102009037272A1 (en) Method for operating internal combustion engine, involves regulating indicated medium pressure in operating cylinder of internal combustion engine according to cylinder pressure as actual value
WO2017157580A1 (en) Method and controller for determining the quantity of filling components in a cylinder of an internal combustion engine
DE102007012340B3 (en) Air-mass flow rate determining and adjusting method for e.g. petrol engine, involves transforming adaptation target value of generalized adaptation into physical parameter of suction tube by using successive adaptation value transformation
EP1411227B1 (en) Method and device for detecting a set mass flow of a fluid through a conduit of an IC engine by means of an actuator
EP1411233B1 (en) A method and system for monitoring a mass flow controlled by an actuator

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: 20200107

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

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

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: ROBERT BOSCH GMBH

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: 20200728