DE19753969A1 - Operating IC engine so that signal reload is determined to compute cylinder filling - Google Patents
Operating IC engine so that signal reload is determined to compute cylinder fillingInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine gemäß den Oberbegrif fen der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a method and a device for operating an internal combustion engine according to the general concept fen of the independent claims.
Die Anforderungen an eine moderne Brennkraftmaschine im Hin blick auf eine Reduktion des verbrauchten Kraftstoffes und der ausgestoßenen Schadstoffe werden immer höher. Die elek tronische Steuerung der Brennkraftmaschine, insbesondere die Steuerung der einzuspritzenden Kraftstoffmasse, des einzu stellenden Zündwinkels und/oder der zuzumessende Luftfül lung, muß zur Erfüllung dieser Anforderungen immer genauer arbeiten. Dabei muß insbesondere die die Last der Brenn kraftmaschine repräsentierende Größe genau bestimmt werden, da diese zur Berechnung der Steuergrößen herangezogen wird. Die geeignetste Größe, die die Last repräsentiert, ist die Luftfüllung, insbesondere die relative Luftfüllung der Zy linder pro Hub. Diese Größe ist eine frischluftproportionale Größe, bei deren Verwendung zur Bestimmung der Steuergrößen eine sehr große Genauigkeit der Brennkraftmaschinensteuerung erreicht werden kann. Die Luftfüllung wird in möglichst ge nauer Weise aus den vorhandenen Größen berechnet. Für ein luftmassengesteuertes Steuerungssystem wird dies beispiels weise in der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentan meldung 197 40 915.6 vom 17.9.1997 beschrieben.The requirements for a modern internal combustion engine in the rear look at a reduction in fuel consumption and the pollutants emitted are getting higher. The elec tronic control of the internal combustion engine, in particular the Control of the fuel mass to be injected setting ignition angle and / or the air fill to be metered development, must be more and more accurate to meet these requirements work. In particular, the load of the burning size representative of the engine can be determined precisely, since this is used to calculate the control variables. The most appropriate size that represents the load is the Air filling, especially the relative air filling of the Zy linder per stroke. This size is a proportion of fresh air Size, when used to determine the control parameters a very high accuracy of the engine control can be achieved. The air filling is in ge as possible accurately calculated from the existing sizes. For a Air mass-controlled control system, for example as in the unpublished German patent message 197 40 915.6 from September 17, 1997.
Es hat sich in einigen Anwendungsfällen herausgestellt, daß die Umgebungstemperatur erheblichen Einfluß auf die Berech nung der Luftfüllung hat. Insbesondere wurde festgestellt, daß mit steigender Ansaugluft- oder Umgebungstemperatur die berechnete Füllung kleiner als die an einem Versuchsträger gemessene Füllung wird. Das Gemisch wird daher mit steigen der Ansauglufttemperatur (zumindest in der Vorsteuerung) ab gemagert.It has been found in some applications that the ambient temperature has a significant impact on the comp air filling. In particular, it was found that with increasing intake air or ambient temperature calculated filling is smaller than that on a test vehicle measured filling is. The mixture will therefore increase the intake air temperature (at least in the pilot control) leaned.
Es ist Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen anzugeben, die die Genauigkeit bei der Berechnung der Luftfüllung verbessern.It is an object of the invention to provide measures that Improve accuracy in air charge calculation.
Dies wird durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängi gen Patentansprüche erreicht.This is due to the characteristic features of the indep gene claims reached.
Die Genauigkeit der Berechnung der Luftfüllung aus dem ge messenen Signal (z. B. Luftmasse, Saugrohrdruck) wird erheb lich verbessert. Besonders vorteilhaft ist, daß das Ergebnis der Berechnung, die Luftfüllung, im wesentlichen unabhängig von der Umgebungstemperatur bzw. der Ansauglufttemperatur des Motors ist.The accuracy of the calculation of the air filling from the ge measured signal (e.g. air mass, intake manifold pressure) is raised Lich improved. It is particularly advantageous that the result the calculation, the air filling, essentially independent from the ambient temperature or the intake air temperature of the engine.
Somit wird in vorteilhafter Weise sichergestellt, daß physi kalisch richtige Werte unabhängig von der Ansauglufttempera tur berechnet werden.This ensures in an advantageous manner that physi Calically correct values regardless of the intake air temperature be calculated.
Besonders vorteilhaft ist ferner, daß durch die Kompensation des Einflusses der Ansauglufttemperatur auf das zur Berech nung der Luftfüllung eingesetzte Modell (Saugrohrmodell) die Applizierbarkeit des Modells erheblich verbessert wird, weil die Applikation des Modells für jeden Motortyp prinzipiell für alle Ansauglufttemperaturen gültig ist.It is also particularly advantageous that the compensation the influence of the intake air temperature on the calculated Air intake model used (intake manifold model) Applicability of the model is significantly improved because the application of the model for every engine type in principle is valid for all intake air temperatures.
Besonders vorteilhaft ist ferner, daß eine verbesserte Be rechnung des die Brennraumtemperatur repräsentierenden Fak tors bereitgestellt wird.It is also particularly advantageous that an improved loading calculation of the factor representing the combustion chamber temperature tors is provided.
Besonders vorteilhaft ist, daß bei dem verwendeten Saugrohr modell der Einfluß der Ansauglufttemperatur auf den den Zu sammenhang zwischen dem Frischgaspartialdruck und der Luft füllung beschreibenden Steigungsfaktor kompensiert wird. Da durch wird die Genauigkeit dieses Saugrohrmodells erheblich verbessert. Da der berechnete Frischgaspartialdrucks im we sentlichen von der Ansauglufttemperatur unabhängig ist, ist durch die Kompensation des Ansauglufttemperatureinflusses auf den Steigungsfaktor das gesamte Saugrohrmodell ansaug lufttemperaturunabhängig.It is particularly advantageous that in the intake manifold used model the influence of the intake air temperature on the zu relationship between the fresh gas partial pressure and the air filling descriptive slope factor is compensated. There the accuracy of this intake manifold model becomes significant improved. Since the calculated fresh gas partial pressure in the we is largely independent of the intake air temperature by compensating the influence of intake air temperature the entire intake manifold model based on the gradient factor independent of air temperature.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Be schreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den abhängigen Patentansprüchen.Further advantages result from the following Be writing of exemplary embodiments or from the dependent ones Claims.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Fig. 1 zeigt ein Steuersystem für eine Brennkraftmaschine, während in Fig. 2 ein Ablaufdiagramm dargestellt ist, an welchem die Berechnung der relativen Luftfüllung aus einem Saugrohr druckwert dargestellt ist. In Fig. 3 schließlich ist die Kompensation der Ansauglufttemperaturabhängigkeit des die Brennraumtemperatur repräsentierenden Faktors als Ablaufdia gramm beschrieben. The invention is explained below with reference to the embodiments shown in the drawing. Fig. 1 shows a control system for an internal combustion engine, while in Fig. 2 a flowchart is shown on which the calculation of the relative air filling from an intake manifold is shown pressure value. In Fig. 3, finally, the compensation of the intake air temperature dependency of the factor representing the combustion chamber temperature is described as a sequence diagram.
Fig. 1 zeigt ein Steuersystem für eine Brennkraftmaschine, welches wenigstens eine Steuereinheit 10 umfaßt, die wenig stens eine Eingangsschaltung 12, wenigstens einen Mikrocom puter 14 und wenigstens eine Ausgangsschaltung 16 aufweist. Diese Elemente sind über ein Kommunikationssystem 18 zum ge genseitigen Datenaustausch miteinander verbunden. Der Ein gangsschaltung 12 werden verschiedene Eingangsleitungen zu geführt, über die von entsprechenden Meßeinrichtungen ermit telte Meßsignale übermittelt werden. Über eine erste Ein gangsleitung 20 wird von einem Druckfühler 22 ein den Saug rohrdruck Ps repräsentierendes Signal zugeführt. Über eine Eingangsleitung 24 wird von einem Stellungsgeber 26 ein die Drosselklappenstellung wdkba repräsentierendes Signal zuge führt. Ferner wird über eine Eingangsleitung 28 von einer entsprechenden Meßeinrichtung 30 ein die Motordrehzahl nmot repräsentierendes Signal zugeführt. Über eine Eingangslei tung 32 wird von einem Nockenwellenstellungsgeber 34 ein Si gnal übermittelt, aus welchem die Stellung der Nockenwelle °NW ableitbar ist. Ferner sind Eingangsleitungen 36 und 38 vorgesehen, über die von entsprechenden Temperaturfühlern 40 und 42 Signale zugeführt werden, die die Motortemperatur tmot und die Ansaugluft- bzw. Umgebungstemperatur tans re präsentieren. Ein weiterer Druckfühler 44 führt über eine Eingangsleitung 46 der Steuereinheit 10 ein den Umgebungs druck Pu repräsentierendes Signal zu. Über die Ausgangs schaltung 16 steuert die Steuereinheit 10 die Steuergrößen der Brennkraftmaschine und beeinflußt auf diese Weise z. B. die Kraftstoffzumessung (48), den Zündwinkel (50) und in ei nem bevorzugten Ausführungsbeispiel auch die Stellung der Drosselklappe 52. Fig. 1 shows a control system for an internal combustion engine, which comprises at least one control unit 10 , the least least an input circuit 12 , at least one Mikrocom computer 14 and at least one output circuit 16 . These elements are connected to one another via a communication system 18 for mutual data exchange. The input circuit 12 leads to various input lines via which measuring signals determined by appropriate measuring devices are transmitted. Via a first input line 20 , a signal representing the suction pipe pressure Ps is supplied by a pressure sensor 22 . A signal representative of the throttle valve position wdkba is supplied via an input line 24 from a position transmitter 26 . Furthermore, a signal representing the engine speed nmot is fed via an input line 28 from a corresponding measuring device 30 . Via an input line 32 , a signal is transmitted from a camshaft position transmitter 34 , from which the position of the camshaft ° NW can be derived. In addition, input lines 36 and 38 are provided, via which signals are supplied from corresponding temperature sensors 40 and 42 , which present the engine temperature tmot and the intake air or ambient temperature tans re. Another pressure sensor 44 leads via an input line 46 to the control unit 10 to a signal representing the ambient pressure Pu. Via the output circuit 16 , the control unit 10 controls the control variables of the internal combustion engine and in this way influences z. B. the fuel metering ( 48 ), the ignition angle ( 50 ) and in egg nem preferred embodiment, the position of the throttle valve 52nd
Durch im Mikrocomputer 14 implementierten Programme steuert die Steuereinheit 10 in Abhängigkeit der Eingangsgrößen we nigstens die einzuspritzende Kraftstoffmenge, den einzustel lenden Zündwinkel und gegebenenfalls die zuzuführende Luft füllung. Dies erfolgt auf der Basis der relativen Luftfül lung (Frischgas), welche die auf bestimmte Maximal- und Mi nimalwerte normierte (Frischgas-)Zylinderfüllung pro Hub darstellt.Through programs implemented in the microcomputer 14 , the control unit 10 controls, depending on the input variables, at least the fuel quantity to be injected, the ignition angle to be set and, if appropriate, the air filling to be supplied. This is done on the basis of the relative air charge (fresh gas), which represents the (fresh gas) cylinder charge per stroke standardized to certain maximum and minimum values.
Zur Bestimmung dieser Größe wird aus dem gemessenen Saug rohrdruck Ps mittels eines Saugrohrmodells der Frischgaspar tialdruck berechnet, aus dem durch einen Umrechnungsfaktor (Steigung) die relative Luftfüllung gebildet wird.To determine this size, the measured suction pipe pressure Ps using a suction pipe model the fresh gas par tial pressure calculated from the by a conversion factor (Slope) the relative air filling is formed.
Es hat sich gezeigt, daß der Zusammenhang zwischen Füllung und Saugrohrdruck im wesentlichen linear ist. Dies deshalb, weil beim Ladungswechsel näherungsweise Druckausgleich zwi schen Saugrohr und Zylinder herrscht. Dieser lineare Zusam menhang wird durch den Restgasanteil im Zylinder gestört, da nach Ende des Auslaßvorgangs noch Abgas im Zylinder ver bleibt, ein Teil dieses Restgases zeitweise in das Saugrohr zurückströmt, wenn das Einlaßventil geöffnet ist, und danach wieder angesaugt wird.It has been shown that the connection between filling and intake manifold pressure is substantially linear. This is because because when changing the charge approximately pressure equalization between suction pipe and cylinder. This linear together menhang is disturbed by the residual gas in the cylinder, because at the end of the exhaust process still exhaust gas in the cylinder remains, part of this residual gas temporarily in the intake manifold flows back when the inlet valve is open and after is sucked in again.
Bei der Berechnung des Frischgaspartialdrucks ist daher der interne Restgasanteil pirg zu berücksichtigen, der durch die geöffneten Ventile in das Saugrohr zurückfließt. Der gemes sene Saugrohrdruck enthält auch diesen internen Restgasan teil. Er wird daher bei der Berechnung des Frischgaspar tialdrucks vom gemessenen Saugrohrdruck subtrahiert. Dieser Restgasanteil pirg bildet einen additiven Korrekturwert für den linearen Zusammenhang, d. h. einen Offset. Der Restgasan teil pirg wird bestimmt auf der Basis des Nockenwellenüber schneidungswinkels der den Winkel der Nockenwelle charakte risiert, während dessen sowohl Einlaß- als auch Auslaßventil geöffnet sind. Dieser Winkel ist somit ein Maß für die mitt lere Querschnittsfläche, die für ein Überströmen des Abgases vom Auspufftrakt in das Saugrohr zur Verfügung steht. Da die überströmende Abgasmasse auch von der Zeitspanne abhängt, während der Einlaß- und Auslaßventil geöffnet sind, muß zur Bestimmung der internen Abgasrückführrate auch die Drehzahl als Eingangsgröße herangezogen werden. Der Nockenwellenüber schneidungswinkel ergibt sich aus dem Nockenwellenstellungs signal °NW.When calculating the fresh gas partial pressure is therefore the internal residual gas content to be taken into account by the opened valves flows back into the intake manifold. The measured The intake manifold pressure also contains this internal residual gas part. It is therefore used when calculating the fresh gas saving subtracted from the measured intake manifold pressure. This Residual gas fraction pirg forms an additive correction value for the linear relationship, d. H. an offset. The residual gas Part pirg is determined based on the camshaft over cutting angle of the character of the angle of the camshaft rized, during which both intake and exhaust valve are open. This angle is therefore a measure of the mitt lere cross-sectional area, for overflow of the exhaust gas from the exhaust tract is available in the intake manifold. Since the overflowing exhaust gas mass also depends on the time span, while the inlet and outlet valves are open, Determination of the internal exhaust gas recirculation rate and the speed can be used as an input variable. The camshaft over cutting angle results from the camshaft position signal ° NW.
Eine Abhängigkeit vom Nockenwellenüberschneidungswinkel und der Drehzahl zeigt auch die Steigung des Modells für den Zu sammenhang zwischen Druck und Füllung.A dependency on the camshaft overlap angle and the speed also shows the slope of the model for the Zu connection between pressure and filling.
Zur Berechnung der Füllung aus dem Saugrohrdruck wird ein linearer Zusammenhang mit einem vom Nockenwellenüberschnei dungswinkel und der Motordrehzahl abhängigen, aus einem Kennfeld ausgelesenen Offset und einer von den gleichen Grö ßen abhängigen, ebenfalls aus einem Kennfeld ausgelesenen Steigung vorgegeben.To calculate the filling from the intake manifold pressure, a linear relationship with one from the camshaft overlap dependent angle and the engine speed, from one Map read offset and one of the same size dependent, also read from a map Given slope.
Da der Restgasanteil und die Steigung ferner von der Um schaltung des Saugrohrs abhängig sind, sind für jede Saug rohrstellung bestimmte Kennfelder vorgesehen und es wird je nach Saugrohrstellung auf das zugehörige Kennfeld umgeschal tet. Um bei der Umschaltung der Klappenstellung keine sprunghaften Änderungen zu erhalten, werden die Faktoren (Restgasanteil pirg und Steigung) bei der Umschaltung gefil tert.Since the residual gas fraction and the slope also depend on the order circuit of the suction pipe are dependent on each suction specific maps are provided and it will be after the intake manifold is switched to the associated map tet. To none when switching the flap position Getting leaps and bounds are the factors (Residual gas content pirg and slope) gefil when switching tert.
Desweiteren ist der Restgasanteil vom Umgebungsdruck abhän gig. Mit abnehmendem Umgebungsdruck sinkt der Abgasdruck und damit der Restgasanteil im Zylinder. Aus diesem Grund wird der Restgasanteil mit einem Höhenfaktor korrigiert.Furthermore, the residual gas content depends on the ambient pressure gig. With decreasing ambient pressure, the exhaust gas pressure drops and hence the residual gas content in the cylinder. For this reason the residual gas percentage is corrected with an altitude factor.
Die Steigung ist ferner von der Brennraumtemperatur abhän gig. Entsprechend findet eine Korrektur der Steigung mit der Brennraumtemperatur statt. Letztere wird dabei anhand von Motortemperatur und Ansauglufttemperatur (Umgebungstempe ratur) nach Maßgabe eines Modells abgeschätzt.The slope also depends on the combustion chamber temperature gig. The slope is corrected accordingly with the Combustion chamber temperature instead. The latter is based on Engine temperature and intake air temperature (ambient temp rature) estimated according to a model.
Die auf diese Weise gebildete Luftfüllungsgröße (Frischluft anteil) wird bei der Berechnung der Steuergrößen berücksich tigt, indem sie beispielsweise direkt oder nach Umrechnung in einen Frischluftmassenstrom mittels einer Konstanten bei der Bestimmung der einzuspritzenden Kraftstoffmasse, des einzustellenden Zündwinkels und/oder der einzustellenden Drosselklappenstellung ausgewertet wird.The air charge size (fresh air proportion) is taken into account when calculating the control variables by, for example, directly or after conversion into a fresh air mass flow by means of a constant the determination of the fuel mass to be injected, the The ignition angle to be set and / or the one to be set Throttle valve position is evaluated.
Die Bestimmung der relativen Luftfüllung rl aus dem Saug
rohrdruck Ps erfolgt nach folgender Gleichung:
The relative air filling rl from the intake pipe pressure Ps is determined using the following equation:
rl = (Ps - (KFPIRG × fho)) × KFPSURL × ftbr
rl = (Ps - (KFPIRG × fho)) × KFPSURL × ftbr
mit
rl relative Luftfüllung
Ps gemessener Saugrohrdruck
KFPIRG Kennfeldwert für Restgasanteil abhängig von Motor
drehzahl und Nockenwellenstellung
fho Korrekturfaktor abhängig vom Umgebungsdruck
KFPSURL Kennfeldwert für die Steigung abhängig von Motor
drehzahl und Nockenwellenstellung
ftbr BrennraumtemperaturfaktorWith
rl relative air filling
Ps measured intake manifold pressure
KFPIRG map value for residual gas proportion depending on engine speed and camshaft position
fho correction factor depending on the ambient pressure
KFPSURL map value for the slope depending on engine speed and camshaft position
ftbr combustion chamber temperature factor
In wenigstens einem Anwendungsfall hat es sich gezeigt, daß das auf diese Weise berechnete Luftfüllungssignal abhängig von der Ansauglufttemperatur schwankt. Ergebnis einer ge naueren Untersuchung war, daß der Temperatureinfluß auf den partiellen Restgasdruck pirg sehr gering ist, so daß sich die Temperaturabhängigkeit des Luftfüllungssignals aus der Abhängigkeit des Steigungsfaktors fpsurl von der Umgebungs temperatur ergibt. Diese wird dort im Rahmen der Bestimmung der Brennraumtemperatur bzw. des die Brennraumtemperatur re präsentierenden Faktors ftbr berücksichtigt.In at least one application it has been shown that the air charge signal calculated in this way depends fluctuates from the intake air temperature. Result of a ge closer examination was that the temperature influence on the partial residual gas pressure pirg is very low, so that the temperature dependence of the air filling signal from the Dependence of the slope factor fpsurl on the environment temperature results. This is there as part of the provision the combustion chamber temperature or the combustion chamber temperature right presenting factor ftbr taken into account.
Das Modell zur Bestimmung der Temperatur im Brennraum zu dem
Zeitpunkt, zu dem das Einlaßventil schließt, baut auffol
gende Vorgaben: Die Temperaturerhöhung der Luft auf dem Weg
zum Brennraum ist proportional zur Temperaturdifferenz zwi
schen Kühlwasser und Ansaugluft. Der Proportionalitätsfaktor
ist in erster Näherung eine Funktion der Luftfüllung. Bei
einer physikalisch richtigen Luftfüllungsberechnung muß der
berechnete Luftfüllungswert unabhängig von der Ansaugluft
temperatur sein. Da, wie oben erwähnt, der Restgaspar
tialdruck sich nicht mit der Ansauglufttemperatur verändert,
muß der Steigungsfaktor fpsurl unabhängig von der Lufttempe
ratur konstant sein. Für den Faktor ftbr der Brennraumtempe
ratur ergibt sich dann als Modellgleichung, die diese Forde
rungen erfüllt, der folgende Zusammenhang:
The model for determining the temperature in the combustion chamber at the point in time at which the inlet valve closes is based on the following requirements: The temperature increase of the air on the way to the combustion chamber is proportional to the temperature difference between the cooling water and the intake air. The proportionality factor is, in a first approximation, a function of the air filling. If the air charge calculation is physically correct, the calculated air charge value must be independent of the intake air temperature. Since, as mentioned above, the residual gas partial pressure does not change with the intake air temperature, the slope factor fpsurl must be constant regardless of the air temperature. For the factor ftbr of the combustion chamber temperature, the following relationship results as a model equation that fulfills these requirements:
ftbr = [273K/(273K + tans + KFWTBR.(tmot-tans)]x
ftbr = [273K / (273K + tans + KFWTBR. (tmot-tans)] x
mit
tans Ansauglufttemperatur, Umgebungslufttemperatur
tmot Kühlwassertemperatur
KFWTBR von Motordrehzahl und Füllung abhängiger Proportio
nalitätsfaktorWith
tans intake air temperature, ambient air temperature
tmot cooling water temperature
KFWTBR proportional factor dependent on engine speed and filling
In einem Anwendungsbeispiel hat sich als Exponent x ein Wert von 0,75 gefunden, der das obengenannte Kriterium der kon stanten, von der Ansauglufttemperatur unabhängigen Steigung erfüllt.In an application example, there is a value as the exponent x of 0.75, which meets the above criterion of the con constant slope independent of the intake air temperature Fulfills.
Eine andere Möglichkeit der Ansauglufttemperaturkompensation
ergibt sich durch die Berücksichtigung eines ansauglufttem
peraturabhängigen Korrekturfaktors bei der Bestimmung des
Faktors ftbr, in etwa in der folgenden Weise:
Another possibility of the intake air temperature compensation results from the consideration of an intake air temperature-dependent correction factor when determining the factor ftbr, roughly in the following way:
ftbr = [273K/(273K + evtmod)].FWFTBRTA(tans))
ftbr = [273K / (273K + evtmod)]. FWFTBRTA (tans))
mit
evtmod Brennraumtemperatur = tans + KFWTBR.(tmot-tans)
FWFTBRTA (tans) Korrekturfaktor, von Ansauglufttemperatur
abhängig.With
evtmod combustion chamber temperature = tans + KFWTBR. (tmot-tans)
FWFTBRTA (tans) correction factor, dependent on intake air temperature.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß eine Ansauglufttempe raturkompensation dazu führt, daß die berechnete Luftfüllung unabhängig von der Lufttemperatur ist. Diese Erkenntnis läßt sich sowohl bei Systemen anwenden, bei denen der Druck di rekt gemessen wird als auch bei Systemen, die wie im ein gangs genannten Stand der Technik die zugeführte Luftmasse messen und wenigstens unter Berücksichtigung der Motordreh zahl daraus ein Drucksignal ableiten, welches mittels des vorgestellten Saugrohrdruckmodells in eine Luftfüllung umge rechnet wird.In summary, it should be noted that an intake air temperature temperature compensation causes the calculated air charge is independent of the air temperature. This realization leaves apply both to systems in which the pressure di is measured directly as well as in systems that work in the same way State of the art mentioned the air mass supplied measure and at least taking into account the engine rotation number derive a pressure signal from this, which by means of the introduced intake manifold pressure model in an air filling is calculated.
Die beschriebene Vorgehensweise ist im Ablaufdiagramm nach Fig. 2 dargestellt, welches ein entsprechendes Programm des Mikrocomputers 14 repräsentiert.The procedure described is shown in the flow chart of FIG. 2, which represents a corresponding program of the microcomputer 14 .
Vom gemessenen Saugrohrdruck Ps wird in einer Verknüpfungs stelle 100 der Restgasanteil pirg subtrahiert. Der Rest gasanteil pirg wird gebildet im Kennfeld 102 in Abhängigkeit der Motordrehzahl nmot und der Nockenwellenstellung °NW. Der ausgelesene Wert KFPIRG wird einer Multiplikationsstelle 104 zugeführt, in der der aus dem Umgebungsdruck Pu abgeleitete Korrekturfaktor fho mit dem Kennfeldwert KFPIRG multipli ziert wird. Der Korrekturfaktor ist dabei vorzugsweise der auf einen Normdruck (1013 hPa) bezogene Umgebungsdruck Pu, auf den die Werte des Kennfelds 102 abgestimmt sind. Ausgang der Multiplikationsstelle 104 ist der Restgasanteil pirg, der in der Verknüpfungsstelle 100 vom gemessenen Saugrohr druck subtrahiert wird (Offset der Umrechnungskennlinie).The residual gas portion pirg is subtracted from the measured intake manifold pressure Ps in a connection point 100 . The remaining gas fraction pirg is formed in the map 102 as a function of the engine speed nmot and the camshaft position ° NW. The read-out value KFPIRG is fed to a multiplication point 104 , in which the correction factor fho derived from the ambient pressure Pu is multiplied by the map value KFPIRG. The correction factor is preferably the ambient pressure Pu related to a standard pressure (1013 hPa), to which the values of the map 102 are matched. The output of the multiplication point 104 is the residual gas component pirg, which is subtracted from the measured intake manifold pressure in the connection point 100 (offset of the conversion characteristic curve).
Das Ergebnis dieser Subtraktion wird einer Multiplikations stelle 106 zugeführt, durch die die Steigung fpsurl des Mo dells berücksichtigt wird. In einem Kennfeld 108 wird abhän gig von der Motordrehzahl nmot und der Nockenwellenstellung °NW ein Kennfeldwert für die Steigung KFPSURL ausgelesen. Dieser wird in einer Multiplikationsstelle 110 mit einem Korrekturfaktor ftbr abhängig von der Brennraumtemperatur multipliziert. Der auf diese Weise gebildete Steigungswert fpsurl wird in der Multiplikationsstelle 106 mit der Diffe renz von Saugrohrdruck und Restgasanteil multipliziert. Aus gangssignal der Multiplikationsstelle 106 ist die relative Luftfüllung rl, die zur weiteren Steuerung der Brennkraftma schine ausgewertet wird (symbolisiert in 114). Der Brenn raumtemperaturfaktor ftbr wird in einem Modell 112 wenig stens in Abhängigkeit der Motortemperatur tmot und der An saugtemperatur tans bestimmt. Die ermittelte Brennraumtempe ratur wird dabei zur Bildung des Korrekturfaktors auf eine Temperatur von 273K normiert, auf die die Werte des Kenn felds 108 abgestimmt sind.The result of this subtraction is fed to a multiplication point 106 , by which the slope fpsurl of the model is taken into account. In a map 108 , a map value for the slope KFPSURL is read out depending on the engine speed nmot and the camshaft position ° NW. This is multiplied in a multiplication point 110 by a correction factor ftbr depending on the combustion chamber temperature. The slope value fpsurl formed in this way is multiplied in the multiplication point 106 by the difference between the intake manifold pressure and the residual gas component. From the output signal of the multiplication point 106 is the relative air charge rl, which is evaluated for further control of the internal combustion engine (symbolized in 114 ). The combustion chamber temperature factor ftbr is determined in a model 112 at least as a function of the engine temperature tmot and the intake temperature tans. The determined combustion chamber temperature is standardized to form the correction factor to a temperature of 273K, to which the values of the map 108 are matched.
In Fig. 3 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zur An sauglufttemperaturkompensation des Saugrohrmodells darge stellt. Das Ablaufdiagramm zeigt die Realisierung des oben dargestellten Zusammenhangs zwischen Ansauglufttemperatur und Brennraumtemperaturfaktor ftbr in einem bevorzugten Aus führungsbeispiel.In Fig. 3 is a preferred embodiment for suction air temperature compensation of the intake manifold model Darge presents. The flowchart shows the implementation of the relationship shown above between intake air temperature and combustion chamber temperature factor ftbr in a preferred exemplary embodiment.
Zunächst wird in 200 die Differenz zwischen der gemessenen Kühlwassertemperatur tmot und der gemessenen Ansauglufttem peratur tans gebildet. Diese Differenz wird in der Multipli kationsstelle 202 mit dem aus dem Kennfeld 204 ausgelesenen Proportionalitätsfaktor KFWTBR multipliziert. Dieser Propor tionalitätsfaktor wird im Kennfeld 204 abhängig von der Luftfüllung rl und der Motordrehzahl nmot ausgelesen. Das Kennfeld 204 wird dabei für jeden Motortyp appliziert. Die mit dem Proportionalitätsfaktor multiplizierte Differenz wird in 206 zum gemessenen Ansauglufttemperaturwert tans ad diert. Dieser Ausdruck wird in der folgenden Summationsstel le 208 mit der Normtemperatur 273K addiert. In der Divisi onsstelle 210 wird der Normierungsfaktor 273K durch die in der Summationsstelle 208 gebildete Gesamtsumme dividiert. Dieser Ausdruck wird in 212 mit dem vorgegebenen Exponenten x potenziert und auf diese Weise der Brennraumtemperaturfak tor ftbr gebildet.First, in 200 the difference between the measured cooling water temperature tmot and the measured intake air temperature tans is formed. This difference is multiplied in the multiplication point 202 by the proportionality factor KFWTBR read from the map 204 . This proportionality factor is read in the map 204 depending on the air filling rl and the engine speed nmot. The map 204 is applied for each engine type. The difference multiplied by the proportionality factor is added in 206 to the measured intake air temperature value tans. This expression is added to the standard temperature 273 K in the following summation position 208 . In the division point 210 , the normalization factor 273 K is divided by the total sum formed in the summation point 208 . This expression is exponentiated with the given exponent x in 212 and the combustion chamber temperature factor ftbr is formed in this way.
Ist eine externe Abgasrückführung vorgesehen, so ist deren Partialdruck als Offsetkorrekturwert bei der Bestimmung des Frischluftpartialdrucks gemäß Fig. 2 ebenfalls zu berück sichtigen.If an external exhaust gas recirculation is provided, its partial pressure must also be taken into account as an offset correction value when determining the fresh air partial pressure according to FIG. 2.
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1211402A3 (en) * | 2000-12-01 | 2002-09-11 | Nissan Motor Co., Ltd. | Internal EGR quantity estimation for controlling intake/exhaust valves and ignition timing |
| EP1152128A3 (en) * | 2000-04-29 | 2002-10-23 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method and apparatus for electronically controlling a variable valve drive device |
| DE10206030A1 (en) * | 2002-02-14 | 2003-09-04 | Bayerische Motoren Werke Ag | Adapting combustion engine injection parameter to variable or dynamic processes involves determining dynamic correction value from desired injection quantity and engine speed |
| DE10241888A1 (en) * | 2002-09-10 | 2004-03-11 | Volkswagen Ag | Operating internal combustion engine involves determining difference between predicted filling and that required to achieve predicted lambda value, varying model parameters to give required filling |
| US6827051B2 (en) | 1999-12-03 | 2004-12-07 | Nissan Motor Co., Ltd. | Internal EGR quantity estimation, cylinder intake air quantity calculation, valve timing control, and ignition timing control |
| DE102008000581A1 (en) | 2008-03-10 | 2009-09-17 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for operating an internal combustion engine with a mass flow line |
| DE102009031630A1 (en) * | 2009-07-03 | 2011-01-05 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Method for determination of value of drive size of internal-combustion engine, involves determining drive size by theoretical model, which illustrates conditions dominant in inlet tract |
| EP1342899A4 (en) * | 2000-12-12 | 2012-04-25 | Toyota Motor Co Ltd | CONTROL OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
| DE102004044732B4 (en) * | 2003-09-22 | 2012-04-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | A method of restraining an inappropriately high temperature boost of a filter in an internal combustion engine |
| DE102005042651B4 (en) | 2005-09-08 | 2019-08-08 | Robert Bosch Gmbh | Method for operating an internal combustion engine |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011105545B4 (en) * | 2011-06-24 | 2023-05-25 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for determining a combustion chamber filling of an internal combustion engine of a vehicle and control device for the internal combustion engine |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4422184C2 (en) * | 1994-06-24 | 2003-01-30 | Bayerische Motoren Werke Ag | Control unit for motor vehicles with a computing unit for calculating the air mass flowing into a cylinder of the internal combustion engine |
| CN1077210C (en) * | 1996-03-15 | 2002-01-02 | 西门子公司 | Method for model-aided determination of fresh air quantities flowing into cylinders of an engine with external exhaust gas feedback |
| DE19740916B4 (en) * | 1997-04-01 | 2007-05-10 | Robert Bosch Gmbh | Method for operating an internal combustion engine |
-
1997
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Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6827051B2 (en) | 1999-12-03 | 2004-12-07 | Nissan Motor Co., Ltd. | Internal EGR quantity estimation, cylinder intake air quantity calculation, valve timing control, and ignition timing control |
| EP1152128A3 (en) * | 2000-04-29 | 2002-10-23 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method and apparatus for electronically controlling a variable valve drive device |
| US6671610B2 (en) | 2000-04-29 | 2003-12-30 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Process and device for electronically controlling actuators of a combustion engine with variable gas exchange control |
| EP1211402A3 (en) * | 2000-12-01 | 2002-09-11 | Nissan Motor Co., Ltd. | Internal EGR quantity estimation for controlling intake/exhaust valves and ignition timing |
| EP2570637A3 (en) * | 2000-12-12 | 2014-07-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller for an internal combustion engine with variable valve mechanism |
| EP2527631A3 (en) * | 2000-12-12 | 2014-08-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller for an internal combustion engine with variable valve mechanism |
| EP2527630A3 (en) * | 2000-12-12 | 2014-07-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller for an internal combustion engine with variable valve mechanism |
| EP1342899A4 (en) * | 2000-12-12 | 2012-04-25 | Toyota Motor Co Ltd | CONTROL OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
| DE10206030A1 (en) * | 2002-02-14 | 2003-09-04 | Bayerische Motoren Werke Ag | Adapting combustion engine injection parameter to variable or dynamic processes involves determining dynamic correction value from desired injection quantity and engine speed |
| DE10206030B4 (en) * | 2002-02-14 | 2005-11-24 | Bayerische Motoren Werke Ag | Method for adjusting an injection parameter of an internal combustion engine to transient or dynamic processes |
| DE10241888A1 (en) * | 2002-09-10 | 2004-03-11 | Volkswagen Ag | Operating internal combustion engine involves determining difference between predicted filling and that required to achieve predicted lambda value, varying model parameters to give required filling |
| DE10241888B4 (en) * | 2002-09-10 | 2012-12-27 | Volkswagen Ag | Method for improving the accuracy of a Saugrohrmodells an internal combustion engine |
| DE102004044732B4 (en) * | 2003-09-22 | 2012-04-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | A method of restraining an inappropriately high temperature boost of a filter in an internal combustion engine |
| DE102005042651B4 (en) | 2005-09-08 | 2019-08-08 | Robert Bosch Gmbh | Method for operating an internal combustion engine |
| DE102008000581A1 (en) | 2008-03-10 | 2009-09-17 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for operating an internal combustion engine with a mass flow line |
| DE102009031630A1 (en) * | 2009-07-03 | 2011-01-05 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Method for determination of value of drive size of internal-combustion engine, involves determining drive size by theoretical model, which illustrates conditions dominant in inlet tract |
Also Published As
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|---|---|
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