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DE102008042819A1 - Method and device for determining an entire cylinder filling and / or the current residual gas rate in an internal combustion engine with exhaust gas recirculation - Google Patents

Method and device for determining an entire cylinder filling and / or the current residual gas rate in an internal combustion engine with exhaust gas recirculation Download PDF

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DE102008042819A1
DE102008042819A1 DE102008042819A DE102008042819A DE102008042819A1 DE 102008042819 A1 DE102008042819 A1 DE 102008042819A1 DE 102008042819 A DE102008042819 A DE 102008042819A DE 102008042819 A DE102008042819 A DE 102008042819A DE 102008042819 A1 DE102008042819 A1 DE 102008042819A1
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exhaust gas
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charge
gas
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Martin Schulte Moenting
Juergen Berkemer
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer gesamten Zylinderfüllung (rfrges) in Zylindern eines Verbrennungsmotors (2) mit Abgasrückführung, wobei Abgas an einer Einleitstelle (10) in ein Saugrohr (4) zum Zuführen eines Gasgemisches in die Zylinder (3) rückgeführt wird, wobei die gesamte Zylinderfüllung (rfrges) eine momentane, gesamte Gasmenge in den Zylindern (3) angibt, wobei die gesamte Zylinderfüllung (rfrges) abhängig von einer Summe der dem Saugrohr (4) zugeführten Gasmassenströmen und abhängig von einem ersten Dynamikkorrekturfaktor (fvisrm), der das dynamische Verhalten des Saugrohrs (4) bezüglich des sich dort einstellenden Saugrohrdrucks beschreibt, ermittelt wird. Weiterhin kann eine momentane Restgasrate (rragrzw), die den momentanen Anteil von Abgas in dem in dem Saugrohr (4) befindlichen gesamten Gas angibt, abhängig von einem Abgas-Partialdruck (psrext) und abhängig von dem momentanen Saugrohrdruck (ps) bestimmt werden, wobei der Abgas-Partialdruck, abhängig von einem dem Saugrohr zugeführten Abgasmassenstrom, abhängig von einem zweiten Dynamikkorrekturfaktor, der das dynamische Verhalten des Saugrohrs (4) unter Berücksichtigung der Einleitstelle (10) bezüglich des sich einstellenden Abgas-Partialdrucks (psrext) beschreibt, und abhängig von einer momentanen Abgas-Zylinderfüllung bestimmt wird. Weiterhin kann die momentane Luftfüllung (rlfgsb) abhängig von der gesamten Zylinderfüllung (rfrges) und von der bereitgestellten Restgasrate ...The invention relates to a method for determining an overall cylinder charge (rfrges) in cylinders of an internal combustion engine (2) with exhaust gas recirculation, wherein exhaust gas is recirculated at a discharge point (10) in a suction pipe (4) for supplying a gas mixture in the cylinder (3), wherein the total cylinder charge (rfrges) indicates an instantaneous total amount of gas in the cylinders (3), the total cylinder charge (rfrges) being dependent on a sum of the gas mass flows supplied to the intake manifold (4) and a first dynamic correction factor (fvisrm) describes the dynamic behavior of the suction pipe (4) with respect to the there adjusting Saugrohrdrucks, is determined. Further, a current residual gas rate (rragrzw) indicative of the instantaneous amount of exhaust gas in the total gas in the intake manifold (4) may be determined depending on an exhaust partial pressure (psrext) and depending on the instantaneous intake manifold pressure (ps) the exhaust gas partial pressure, depending on a exhaust gas mass flow supplied to the intake manifold, depending on a second dynamic correction factor, which describes the dynamic behavior of the intake manifold (4) taking into account the discharge point (10) with respect to the resulting exhaust partial pressure (psrext), and depending on a current exhaust cylinder filling is determined. Furthermore, the instantaneous air charge (rlfgsb) can depend on the total cylinder charge (rfrges) and on the residual gas rate ...

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit Abgasrückführung, der durch eine Motorsteuereinheit angesteuert wird, wobei in dem Motorsteuergerät die aktuelle Luftfüllung abhängig von der Restgasrate ermittelt wird.The The invention relates to an internal combustion engine with exhaust gas recirculation, the is controlled by a motor control unit, wherein in the engine control unit, the current air filling dependent is determined by the residual gas rate.

Stand der TechnikState of the art

In zunehmendem Maße werden bei Verbrennungsmotoren Abgasrückführungen vorgesehen, um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren und gegebenenfalls die Abgasemissionen zu optimieren. Hierbei wird Abgas vom Abgassystem entnommen und über eine Abgasrückführungsleitung mit einem Abgasrückführungsventil dosiert der Frischluft eines Saugrohrs eines Luftzuführungssystems beigemischt.In increasing Exhaust gas recirculations are provided in internal combustion engines to the Reduce fuel consumption and, where appropriate, the exhaust emissions to optimize. In this case, exhaust gas is taken from the exhaust system and via a Exhaust gas recirculation line with an exhaust gas recirculation valve doses the fresh air of a suction pipe of an air supply system added.

Das Abgasrückführungsventil wird vom Motorsteuergerät angesteuert, so dass eine bestimmte Restgasrate (Abgasrückführungsrate) eingestellt werden kann. Das beigemischte Abgas verdrängt die Frischluft, ohne an der Verbrennung teilzuhaben. D. h., um das Motormoment konstant zu halten, muss bei zunehmendem Restgasanteil in bestimmten Betriebspunkten die Drosselklappe weiter geöffnet werden. Die erwünschte Wirkung ist eine Erhöhung des Saugrohrdrucks, ohne dass das Motormoment ansteigt. Dadurch lassen sich die Pumpverluste des Verbrennungsmotors reduzieren, der Wirkungsgrad steigern und dadurch der Kraftstoffverbrauch senken.The Exhaust gas recirculation valve is from the engine control unit controlled, so that a certain residual gas rate (exhaust gas recirculation rate) can be adjusted. The admixed exhaust gas displaces the fresh air, without participating in the combustion. That is, to the engine torque constant must keep, with increasing residual gas content in certain operating points the throttle valve continues to open become. The desired Effect is an increase the intake manifold pressure, without the engine torque increases. Thereby can reduce the pumping losses of the internal combustion engine, increase the efficiency and thereby reduce fuel consumption.

Weiterhin kann durch Beimischung von Abgas zu der Frischluft im Saugrohr die Verbrennungstemperatur gesenkt werden, was zu verringerter Bildung der schädlichen Stickoxide im Abgas führt.Farther can by admixing of exhaust gas to the fresh air in the intake manifold the Combustion temperature are lowered, resulting in reduced formation the harmful Nitrogen oxides in the exhaust gas leads.

Um das Motormoment konstant zu halten, ist es daher erforderlich, dass die Motorsteuereinheit die aktuelle Luftfüllung der Zylinder kennt, um anhand der aktuellen Luftfüllung die entsprechende Stellung der Drosselklappe bzw. die entsprechende Einspritzmenge und den Zündwinkel festlegen zu können, so dass das geforderte Motormoment konstant gehalten werden kann. Die Zusammenhänge zwischen der Motordrehzahl, der Drosselklappenstellung, dem Saugrohrdruck, der Zylindergesamtfüllung und der Zylinderluftfüllung wird mit den bisher implementierten Funktionen unter stationären Bedingungen richtig beschrieben. Auch können dynamische Vorgänge berücksichtigt werden.Around To keep the engine torque constant, it is therefore necessary that the engine control unit knows the current air charge of the cylinders to based on the current air filling the corresponding position of the throttle or the corresponding Injection quantity and the ignition angle to be able to determine so that the required engine torque can be kept constant. Contexts between the engine speed, the throttle position, the intake manifold pressure, the cylinder total filling and the cylinder air filling is used with the previously implemented functions under steady state conditions correctly described. Also can considered dynamic processes become.

Neben dem Einfluss auf das Luftzuführungssystem werden wie oben bereits erwähnt, bei einer Abgasrückführung auch Korrekturen im Zündungssystem erforderlich. Durch die Verdünnung des Kraftstoff-Luft-Gemischs im Brennraum durch rückgeführtes Abgas wird die Verbrennungsgeschwindigkeit gesenkt, was durch eine frühere Zündung ausgeglichen werden muss. Hierfür ist die Kenntnis des Verhältnisses von Restgasmasse zu gesamter Gasmasse im Brennraum, die so genannte Abgasrückführungsrate, maßgebend.Next the influence on the air supply system are mentioned above, at an exhaust gas recirculation too Corrections in the ignition system required. By dilution of the fuel-air mixture in the combustion chamber by recirculated exhaust gas The combustion speed is lowered, which are compensated by a previous ignition got to. Therefor is the knowledge of the relationship from residual gas mass to total gas mass in the combustion chamber, the so-called Exhaust gas recirculation rate, decisive.

Bei der Berücksichtigung der dynamischen Vorgänge wird bislang allgemein davon ausgegangen, dass sich das eingeleitete Abgas im Saugrohr homogen verteilen würde, da bisher üblicherweise die Abgaseinleitstelle nahe hinter der Drosselklappe sitzt. Jedoch haben Messungen gezeigt, dass sich bei einem Verbrennungsmotor, bei dem sich die Abgaseinleitstelle der Abgasrückführung sehr nah vor den Einlassventilen befindet, das Abgas nicht homogen in dem Saugrohr verteilt, sondern auf ihrem kurzen Weg von der Einleitstelle zum Einlassventil des Zylinders nur ein sehr geringes Volumen einnimmt, das viel schneller auf- und abgebaut wird als der gesamte Saugrohrdruck. Somit ist die Dynamik des Luftsystems bezüglich des rückgeführten Abgases von der Dynamik des Luftsystems bezüglich der Frischluft verschieden.at the consideration the dynamic processes So far, it is generally assumed that the initiated Distribute exhaust gas in the intake manifold homogeneously, since so far usually the Exhaust intake point is located close behind the throttle. However, have Measurements showed that in an internal combustion engine in which The Abgaseinleitstelle the exhaust gas recirculation very close to the inlet valves is located, the exhaust gas is not distributed homogeneously in the intake manifold, but on their short way from the point of discharge to the inlet valve of the cylinder occupy only a very small volume, which rises much faster and degraded as the entire intake manifold pressure. Thus, the momentum of the air system the recirculated exhaust gas of dynamics of the air system the fresh air different.

Da die Motorenhersteller die Einleitstelle für die Abgasrückführung in der Regel frei wählen, ist die sich daraus ergebende unterschiedliche Dynamik bezüglich des rückgeführten Abgases und bezüglich der zugeführten Frischluft nicht bekannt. Insbesondere wird dieser Unterschied umso gravierender, je mehr die Einleitstelle des rückgeführten Abgases an den Einlassventilen liegt. Das bisherige Modell, das sowohl für das rückgeführte Abgas als auch für die zugeführte Frischluft das gleiche dynamische Modell zugrunde legen, das beide von demselben zugrunde liegenden Saugrohrvolumen ausgehen, kann also die aktuelle Füllung und die aktuelle Restgasrate im dynamischen Betrieb nicht ausreichend genau bestimmen.There the engine manufacturer the discharge point for exhaust gas recirculation in choose the rule, is the resulting different dynamics with respect to the recirculated exhaust gas and regarding the supplied Fresh air unknown. In particular, this difference becomes all the more more serious, the more the discharge point of the recirculated exhaust gas at the intake valves lies. The previous model, both for the recirculated exhaust gas and for the supplied fresh air using the same dynamic model, both of them Underlying intake manifold, so the current filling and the current residual gas rate is insufficient in dynamic operation determine exactly.

Gemäß den herkömmlichen Verfahren zur Ermittlung der aktuellen Luftfüllung können daher für das rückgeführte Abgas und für die zugeführte Frischluft zwei Partialdrücke modelliert werden, aus deren Addition sich der resultierende messbare Saugrohrdruck ergibt. Dabei wird die Saugrohrdynamik mit einem gemeinsamen Dynamikkorrekturfaktor berücksichtigt, der das zeitliche Verhalten der Restgasrate und des Saugrohrdrucks festlegt. Dies bildet jedoch aufgrund obigen beobachteten Verhaltens nur den Fall richtig ab, bei dem die Einleitstelle der Abgasrückführung bei oder nahe der Drosselklappe erfolgt.According to the conventional Methods for determining the current air charge can therefore be for the recirculated exhaust gas and for the supplied fresh air two partial pressures From their addition, the resulting measurable intake manifold pressure results. The intake manifold dynamics are taken into account with a common dynamic correction factor, the temporal behavior of the residual gas rate and the intake manifold pressure sets. However, this is due to the above observed behavior only correct from the case where the discharge point of exhaust gas recirculation at or close to the throttle.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit denen bei einem Verbrennungsmotor mit der Abgasrückführung die aktuelle Luftfüllung und/oder die Restgasrate in Zylindern des Verbrennungsmotors unabhängig von der Einleitstelle des Abgases in das Saugrohr genauer bestimmt werden können.It is an object of the present invention to provide a method and a device with which in an internal combustion engine with the exhaust gas recirculation the current air filling and / or the residual gas rate in cylinders of the internal combustion engine can be determined more accurately independently of the point of introduction of the exhaust gas into the intake manifold.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zum Bestimmen der gesamten Zylinderfüllung Luftfüllung in einem Verbrennungsmotor mit Abgasrückführung gemäß Anspruch 1, das Verfahren zum Bestimmen einer aktuellen Restgasrate, das Verfahren zum Bestimmen einer momentanen Luftfüllung sowie durch das Motorsystem gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst.These Task is performed by the method of determining the total cylinder filling air filling in an exhaust gas recirculation internal combustion engine according to claim 1, the method for determining an actual residual gas rate, the method for determining a momentary air filling as well as by the engine system according to the siblings claims solved.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Bestimmen einer gesamten Zylinderfüllung in Zylindern eines Verbrennungsmotors mit Abgasrückführung vorgesehen, wobei Abgas an einer Einleitstelle in ein Saugrohr zum Zuführen eines Gasgemisches in die Zylinder rückgeführt wird, wobei die gesamte Zylinderfüllung abhängig von einer Summe der dem Saugrohr zugeführten Gasmassenströmen und abhängig von einem ersten Dynamikkorrekturfaktor, der das dynamische Verhalten des Saugrohrs bezüglich des sich dort einstellenden Saugrohrdrucks beschreibt, ermittelt wird.According to one The first aspect is a method for determining an entire cylinder fill in Cylinders of an internal combustion engine with exhaust gas recirculation provided with exhaust gas at a discharge point in a suction pipe for supplying a gas mixture in the cylinder is recycled, the entire cylinder filling dependent from a sum of the suction pipe supplied gas mass flows and dependent from a first dynamic correction factor, which is the dynamic behavior of the suction pipe with respect describes the there adjusting Saugrohrdrucks determined becomes.

Das obige Verfahren ermöglicht eine dynamisch korrekte Erfassung der gesamten Zylinderfüllung als Grundlage für die korrekte Bestimmung der momentanen Luftfüllung in den Zylindern bzw. der Restgasrate unter Berücksichtigung der Einleitstelle von rückgeführtem Abgas in das Saugrohr.The above method allows a dynamically correct detection of the entire cylinder filling as basis for the correct determination of the momentary air filling in the cylinders or the residual gas rate under consideration the discharge point of recirculated exhaust gas in the suction pipe.

Während im Stand der Technik Partialdrücke modelliert werden, die in Summe dem resultierenden messbaren Saugrohrdruck ergeben, wird bei dem obigen Verfahren vorgeschlagen, die Summe der Teilfüllungen bzw. der Teilmassenströme von in das Saugrohr strömenden Gas zu verwenden, um die gesamte Zylinderfüllung zu ermitteln.While in the Prior art partial pressures modeled in sum, the resulting measurable intake manifold pressure in the above method, the sum is suggested the partial fillings or the partial mass flows from flowing into the suction pipe Use gas to determine the total cylinder filling.

Gemäß einer Ausführungsform kann die gesamte Zylinderfüllung abhängig von dem momentanen Saugrohrdruck ermittelt werden, wobei der momentane Saugrohrdruck durch Integrieren der mit dem ersten Dynamikkorrekturfaktor beaufschlagten Differenz zwischen einem ungefilterten, dem Saugrohr zugeführten Gasmassenstrom und dem gesamten dem Zylinder zugeführten Gasmassenstrom bestimmt wird.According to one embodiment can the entire cylinder filling dependent be determined from the current intake manifold pressure, wherein the instantaneous Intake manifold pressure by integrating the with the first dynamic correction factor acted difference between an unfiltered, the suction pipe supplied Gas mass flow and the total gas mass flow supplied to the cylinder is determined.

Weiterhin kann die gesamte Zylinderfüllung als Funktion abhängig von dem momentanen Saugrohrdruck, abhängig von einer momentanen Motordrehzahl und abhängig von Korrekturfaktoren, insbesondere eines Höhenfaktors zur Anpassung an einen Umgebungsdruck und eines Brennraumtemperaturfaktors zum Berücksichtigen der Gastemperatur im Zylinder, ermittelt werden.Farther can the entire cylinder fill as Function dependent from the current intake manifold pressure, depending on a current engine speed and dependent correction factors, in particular a height factor for adaptation to an ambient pressure and a combustion chamber temperature factor for consideration the gas temperature in the cylinder can be determined.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Bestimmen einer aktuellen Restgasrate in Zylindern eines Verbrennungsmotors mit Abgasrückführung vorgesehen, wobei Abgas an einer Einleitstelle in ein Saugrohr zum Zuführen eines Gasgemisches in die Zylinder rückgeführt wird, wobei die Restgasrate den momentanen Anteil von Abgas in dem in dem Zylinder befindlichen gesamten Gases angibt. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:

  • – Durchführen des obigen Verfahrens, um den momentanen Saugrohrdruck zu bestimmen;
  • – Ermitteln der Restgasrate abhängig von einem Abgas-Partialdruck und abhängig von dem momentanen Saugrohrdruck, wobei der Abgas-Partialdruck abhängig von einem dem Saugrohr zugeführten Abgasmassenstrom, abhängig von einem zweiten Dynamikkorrekturfaktor, der das dynamische Verhaken des Saugrohrs unter Berücksichtigung der Einleitstelle bezüglich des sich einstellenden Abgas-Partialdrucks beschreibt, und abhängig von einer momentanen Abgas-Zylinderfüllung bestimmt wird.
According to a further aspect, a method for determining a current residual gas rate in cylinders of an exhaust gas recirculation internal combustion engine is provided, wherein exhaust gas is recirculated at a point of introduction into a suction pipe for feeding a gas mixture into the cylinders, the residual gas rate being the instantaneous fraction of exhaust gas in the exhaust gas Cylinder located total gas indicates. The method comprises the following steps:
  • Performing the above method to determine the current intake manifold pressure;
  • Determining the residual gas rate as a function of an exhaust gas partial pressure and depending on the instantaneous intake manifold pressure, wherein the exhaust gas partial pressure depends on a suction pipe supplied exhaust gas mass flow, depending on a second dynamic correction factor, the dynamic entanglement of the intake manifold taking into account the discharge with respect to adjusting themselves Exhaust gas partial pressure describes, and is determined depending on a current exhaust gas cylinder filling.

Während im Stand der Technik Partialdrücke modelliert werden, die in Summe dem resultierenden messbaren Saugrohrdruck ergeben, wird bei dem obigen Verfahren vorgeschlagen, die dynamischen Verhalten der gesamten Zylinderfüllung und des Abgasanteils (angegeben durch die Restgasrate) mit unterschiedlichen Zeitkonstanten zu berücksichtigen.While in the Prior art partial pressures modeled in sum, the resulting measurable intake manifold pressure In the above method, the dynamic behavior is suggested the entire cylinder filling and the exhaust gas fraction (indicated by the residual gas rate) with different To consider time constants.

Weiterhin kann die momentane Abgas-Zylinderfüllung abhängig von der Restgasrate und der gesamten Zylinderfüllung bestimmt werden.Farther can the current exhaust cylinder filling depending on the residual gas rate and the entire cylinder filling be determined.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Abgas-Partialdruck durch Integrieren der mit dem zweiten Dynamikkorrekturfaktor beaufschlagten Differenz zwischen dem AGR-Füllungsanteil, der eine Füllung von Abgas im Zylinder angibt, die sich aufgrund des dem Saugrohr momentan zugeführten Abgasmassenstroms einstellen würde, und der (tatsächlichen) Abgas-Zylinderfüllung bestimmt wird.Farther can be provided that the exhaust gas partial pressure by integrating the difference applied to the second dynamic correction factor between the EGR filling fraction, the one filling indicates exhaust gas in the cylinder, which is due to the intake manifold currently fed Set exhaust gas mass flow, and the (actual) Exhaust cylinder charge is determined.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Bestimmen einer momentanen Luftfüllung in Zylindern eines Verbrennungsmotors mit Abgasrückführung vorgesehen, wobei Abgas an einer Einleitstelle in ein Saugrohr zum Zuführen eines Gas gemisches in die Zylinder rückgeführt wird. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:

  • – Ermitteln der gesamten Zylinderfüllung gemäß dem obigen Verfahren;
  • – Bereitstellen einer Restgasrate oder Bestimmen der Restgasrate nach dem obigen Verfahren;
  • – Bestimmen der aktuellen Luftfüllung abhängig von der gesamten Zylinderfüllung und von der Restgasrate.
According to a further aspect, a method for determining a current air charge in cylinders of an internal combustion engine with exhaust gas recirculation is provided, wherein exhaust gas is recirculated at a point of introduction into a suction pipe for supplying a gas mixture in the cylinder. The method comprises the following steps:
  • - Determining the entire cylinder filling according to the above method;
  • Providing a residual gas rate or determining the residual gas rate according to the above method;
  • - Determine the current air charge depending on the total cylinder filling and the residual gas rate.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors vorgesehen. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:

  • – Bestimmen der momentanen Luftfüllung gemäß dem obigen Verfahren;
  • – Ansteuern einer Stellung einer Drosselklappe des Verbrennungsmotors und/oder einer Einspritzmenge von Kraftstoff in ein Saugrohr des Verbrennungsmotors und/oder einen Zündwinkel zum Zünden eines Luft-/Kraftstoffgemisches abhängig von der momentanen Luftfüllung.
In another aspect, a method for controlling an internal combustion engine is provided. The method comprises the following steps:
  • Determining the current air charge according to the above method;
  • - Controlling a position of a throttle valve of the internal combustion engine and / or an injection quantity of fuel into a suction pipe of the internal combustion engine and / or a firing angle for igniting an air / fuel mixture depending on the current air filling.

Durch die dynamisch korrekte Füllungserfassung kann die Anpassung des Kraftstoffpfades für eine Korrektur der Kraftstoffzumessung in einem dynamischen Betriebsfall (Übergangskompensation) verbessert werden. Dadurch erreicht man bessere Abgasemissionen und eine verbesserte Fahrbarkeit. Durch die dynamisch korrekte Restgasratenbestimmung kann weiterhin der Zündwinkel korrekt berechnet werden.By the dynamically correct filling detection can be the adjustment of the fuel path for a correction of the fuel metering improved in a dynamic operating case (transition compensation) become. This achieves better exhaust emissions and improved performance Drivability. Due to the dynamically correct determination of the residual gas rate can continue the ignition angle calculated correctly.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Motorsteuereinheit zum Steuern eines Verbrennungsmotors vorgesehen, die ausgebildet ist, das obige Verfahren durchzuführen.According to one Another aspect is an engine control unit for controlling an internal combustion engine provided that is configured to perform the above method.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Computerprogramm vorgesehen, das einen Programmcode enthält, der, wenn er auf einer Datenverarbeitungseinheit ausgeführt wird, das obige Verfahren ausführt.According to one Another aspect is a computer program is provided, the program code contains which, when executed on a data processing unit, performs the above method.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Bevorzugte Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:preferred embodiments will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung eines Motorsystems mit einem Verbrennungsmotor mit Abgasrückführung; 1 a schematic representation of an engine system with an internal combustion engine with exhaust gas recirculation;

2 ein Funktionsblockdiagramm zur Veranschaulichung der Funktion zur Bestimmung der Luftfüllung und der Restgasrate; und 2 a functional block diagram illustrating the function for determining the air charge and the residual gas rate; and

3 eine detailliertere Darstellung des Kennfeldblocks des Funktionsblockdiagramms der 2. 3 a more detailed representation of the map block of the function block diagram of 2 ,

Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments

1 zeigt schematisch ein Motorsystem 1 mit einem Verbrennungsmotor 2 mit beispielhaft vier Zylindern 3. Dem Verbrennungsmotor 2 wird Luft über ein Saugrohr 4 eines Luftzuführungssystems zugeführt. In das Saugrohr 4 wird über ein Einspritzventil 5 Kraftstoff in das Saugrohr 4 eingespritzt, um dort ein Luft-Kraftstoff-Gemisch zum Einlassen in die Zylinder 3 des Verbrennungsmotors 2 zu bilden. Frischluft wird dem Saugrohr 4 gesteuert durch eine Drosselklappe 11 zugeführt. 1 schematically shows an engine system 1 with an internal combustion engine 2 with four cylinders as an example 3 , The internal combustion engine 2 Air is released via a suction pipe 4 supplied to an air supply system. Into the suction pipe 4 is via an injection valve 5 Fuel in the intake manifold 4 injected to there an air-fuel mixture for admitting into the cylinder 3 of the internal combustion engine 2 to build. Fresh air is the intake manifold 4 controlled by a throttle 11 fed.

Verbrennungsabgase aus den Zylindern werden über ein Abgassystem 6 abgeführt. Zwischen dem Abgassystem 6 und dem Saugrohr 4 ist eine Abgasrückführungsanordnung 7 vorgesehen, die einen Abgasrückführungskühler 8 und ein Abgasrückführungsventil 9 aufweist und Abgas von dem Abgassystem 6 in das Saugrohr 4 leiten kann. Die Abgasrückführungsanordnung 7 mündet an einer Einleitstelle 10 in das Saugrohr 4.Combustion gases from the cylinders are via an exhaust system 6 dissipated. Between the exhaust system 6 and the suction tube 4 is an exhaust gas recirculation arrangement 7 provided, which is an exhaust gas recirculation cooler 8th and an exhaust gas recirculation valve 9 and exhaust from the exhaust system 6 in the suction pipe 4 can guide. The exhaust gas recirculation arrangement 7 ends at a discharge point 10 in the suction pipe 4 ,

Es ist ein Motorsteuergerät 12 vorgesehen, das Stellung der Drosselklappe 11, die Stellung des Abgasrückführungsventils 9, die Operation des Einspritzventils 5 und die Zündung des Luft-Kraftstoff-Gemisches in den Zylindern 3 durch Festlegen von Zündzeitpunkten von Zündkerzen 13 für jeden der Zylinder 3 steuert. Zur Durchführung der Ansteuerung dieser Komponente ist es notwendig, dass die Motorsteuereinheit 12 die aktuelle Luftfüllung in den Zylindern 3 sowie die Restgasrate auch im dynamischen Betrieb des Motorsystems 1 genau bestimmt.It is an engine control unit 12 provided, the position of the throttle 11 , the position of the exhaust gas recirculation valve 9 , the operation of the injector 5 and the ignition of the air-fuel mixture in the cylinders 3 by setting ignition timing of spark plugs 13 for each of the cylinders 3 controls. To carry out the control of this component, it is necessary that the engine control unit 12 the current air filling in the cylinders 3 as well as the residual gas rate even in dynamic operation of the engine system 1 exactly determined.

Insbesondere muss die Motorsteuereinheit 12 die einzuspritzende Kraftstoffmenge an die momentane Luftfüllung in den Zylindern 3 anpassen. Abhängig von der Restgasrate muss weiterhin der Zündwinkel, d. h. der Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von der Stellung des Kurbelwellenwinkels entsprechend angepasst werden. Weiterhin kann es erforderlich sein, dass zur Beibehaltung des Motormoments auch die Stellung der Drosselklappe 11 entsprechend angepasst werden muss. Dies erfolgt mithilfe von aus dem Stand der Technik bekannten Motorsteuerungs- und Regelungsverfahren, auf die hierin nicht näher eingegangen werden soll.In particular, the engine control unit must 12 the amount of fuel to be injected to the momentary air filling in the cylinders 3 to adjust. Depending on the residual gas rate, the ignition angle, that is to say the ignition time, must furthermore be adapted accordingly as a function of the position of the crankshaft angle. Furthermore, it may be necessary that for maintaining the engine torque and the position of the throttle 11 must be adjusted accordingly. This is done by means of known from the prior art engine control and regulation method, which will not be discussed here in detail.

Zur Bestimmung der Ist-Zylinderfüllung rlfgsb und der Ist-Restgasrate rragrzw wird eine Funktion in dem Motorsteuergerät 12 ausgeführt, die in 2 schematisch dargestellt ist. Eine Eingangsgröße für diese Funktion stellt eine aus dem Luftmassenstrom berechnete ungefilterte Zylinderfüllung rlroh dar. Der Luftmassenstrom wird mit Hilfe eines nicht gezeigten vor der Drosselklappe 11 angeordneten Heißfilm-Luftmassensensors gemessen. Eine weitere Eingangsgröße stellt ein sich aus dem rückgeführten, in das Saugrohr 4 geleiteter Abgasrückführungsmassenstrom (AGR-Massenstrom) ergebender ungefilterter AGR-Füllungsanteil rfrexroh dar. Der AGR-Massenstrom kann aus der Druckdifferenz zwischen dem Druck im Abgassystem 6 und dem Druck im Saugrohr 4 und aus der Stellung des Abgasrückführungsventils 9 gemäß einem Modell ermittelt werden.To determine the actual cylinder filling rlfgsb and the actual residual gas rate rragrzw becomes a function in the engine control unit 12 executed in 2 is shown schematically. An input variable for this function is an unfiltered cylinder charge rlroh calculated from the air mass flow. The air mass flow is determined by means of a throttle flap, not shown 11 arranged hot film air mass sensor measured. Another input sets itself from the recirculated, in the intake manifold 4 Guided exhaust gas recirculation mass flow (EGR mass flow) resulting unfiltered EGR filling fraction rfrexroh dar. The EGR mass flow can from the pressure difference between the pressure in the exhaust system 6 and the pressure in the intake manifold 4 and from the position of the exhaust gas recirculation valve 9 be determined according to a model.

Die ungefilterte Zylinderfüllung rlroh wird einem ersten Summierglied 21 zugeführt. Weiterhin wird der ungefilterte AGR-Füllungsanteil rfrexroh dem ersten Summierglied 21 zugeführt. Der Ausgang des ersten Summiergliedes 21 liefert die Summe aus der ungefilterten Zylinderfüllung rlroh und dem ungefilterten AGR-Füllungsanteil rfrexroh und entspricht einer ungefilterten Gesamtfüllung rges. Die ungefilterte Gesamtfüllung rges wird an einen nicht invertierenden Eingang eines Differenzgliedes 22 angelegt. An einen invertierenden Eingang des Differenzgliedes 22 ist eine Angabe über eine gesamte Zylinderfüllung rfrges angelegt.The unfiltered cylinder filling rlroh is a first summing element 21 fed. Furthermore, the unfiltered EGR filling fraction rfrexroh the first summer 21 fed. The output of the first summer 21 returns the sum of the unfiltered cylinder charge rlroh and the unfiltered EGR charge fraction rfrexroh and corresponds to an unfiltered total charge rges. The unfiltered total charge rges is applied to a non-inverting input of a differential element 22 created. To an inverting input of the differential element 22 an indication of an entire cylinder charge rfrges is created.

Die Differenz zwischen der ungefilterten Gesamtfüllung rges und der normierten Füllung rfrges wird über ein erstes Multiplikationsglied 23 an ein Integrationsglied 24 angelegt. Das erste Multiplikationsglied 23 multipliziert die Füllungsdifferenz, die am Ausgang des Differenzglieds 22 anliegt, mit einem ersten Dynamikkorrekturfaktor fvisrm, der eine erste Zeitkonstante für das dynamische Verhalten des Saugrohrs darstellt. Das Integrationsglied 22 integriert die Differenzfüllung. D. h. da das Verfahren zyklisch durchgeführt wird, summiert das Integrationsglied 22 die Differenzfüllungen. Am Ausgang des Integrationsgliedes wird somit einen demodulierten Saugrohrdruck ps zur Verfügung gestellt. Der modulierte Saugrohrdruck ps wird einem Kennfeldblock 25 zugeführt, in dem unter Berücksichtigung von weiteren Parametern, wie der Motordrehzahl nmot, einem Höhenfaktor fho und einem Brennraumtemperaturfaktor ftbr und einem Kennfeld die gesamte Zylinderfüllung rfrges bestimmt wird. Die gesamte Zylinderfüllung rfrges, die auch an dem invertierenden Eingang des Differenzgliedes 22 bereitgestellt wird.The difference between the unfiltered total charge rges and the normalized charge rfrges is via a first multiplier 23 to an integrator 24 created. The first multiplier 23 multiplies the filling difference at the output of the difference element 22 is present, with a first dynamic correction factor fvisrm, which represents a first time constant for the dynamic behavior of the intake manifold. The integration element 22 integrates the difference filling. Ie. since the procedure is cyclic, the integrator sums 22 the difference fillings. At the output of the integration member thus a demodulated intake manifold pressure ps is provided. The modulated intake manifold pressure ps becomes a map block 25 in which, taking into account further parameters, such as the engine speed nmot, an altitude factor fho and a combustion chamber temperature factor ftbr and a characteristic map, the total cylinder charge rfrges is determined. The entire cylinder filling rfrges, which is also at the inverting input of the differential element 22 provided.

In 3 ist der Kennfeldblock 25 nochmals ausführlicher dargestellt. Man erkennt, dass der normierte Saugrohrdruck ps zunächst durch den Höhenfaktor fho, der sich aus dem Umgebungsdruck dividiert durch 1013 hPa ergibt, dividiert wird, bevor das Ergebnis dem Kennfeld gemeinsam mit der Motordrehzahl nmot zugeführt wird. Das Kennfeld modelliert den Zusammenhang zwischen Druck und Füllung in Abhängigkeit von der Drehzahl. Damit ist es möglich, den tatsächlichen Saugrohrdruck zu berechnen. Die Adressierung des Kennfeldes ist notwendig, da die nicht-lineare Beziehung von Druck zu Füllung nicht vom absoluten Saugrohrdruck abhängt. Hierfür ist der auf Umgebungsdruck normierte Saugrohrdruck entscheidend. Aus diesem Grunde wird der normierte Saugrohrdruck durch den Höhenfaktor fho dividiert.In 3 is the map block 25 again shown in more detail. It can be seen that the normalized intake manifold pressure ps is first divided by the altitude factor fho, which results from the ambient pressure divided by 1013 hPa, before the result is fed to the map together with the engine speed nmot. The map models the relationship between pressure and filling as a function of the speed. This makes it possible to calculate the actual intake manifold pressure. The addressing of the map is necessary because the non-linear relationship of pressure to filling does not depend on the absolute intake manifold pressure. For this purpose, the normalized to ambient pressure intake manifold pressure is crucial. For this reason, the standardized intake manifold pressure is divided by the height factor fho.

Das Ergebnis aus dem Kennfeld wird, um es an die tatsächlichen Umgebungsdruckverhältnisse anzupassen, nun wieder mit dem Höhenfaktor fho in einem Multiplizierglied multipliziert und anschließend in einem weiteren Multiplizierglied mit einem Brennraumtemperaturfaktor ftbr multipliziert, um die gesamte Zylinderfüllung rfrges zu erhalten. Der Brennraumtemperaturfaktor ftbr ergibt sich aus einer modellierten Gastemperatur evtmod im Brennraum aus der Formel ftbr = 273 K/(273 K + evtmod).The Result from the map will be to get it to the actual Adjust ambient pressure conditions, again with the altitude factor fho multiplied in a multiplier and then in another multiplier with a combustion chamber temperature factor ftbr multiplied to obtain the total cylinder charge rfrges. Of the Combustion chamber temperature factor ftbr results from a modeled Gas temperature evtmod in the combustion chamber from the formula ftbr = 273 K / (273 K + evtmod).

Die gesamte Zylinderfüllung rfrges gibt an, welche gesamte Gasmenge durch die Zylinder strömt. Die gesamte Zylinderfüllung rfrges wird einem zweiten Multiplikationsglied 26 zugeführt, in dem die gesamte Zylinderfüllung rfrges mit der Restgasra te rragrzw, die separat ermittelt wird, multipliziert wird, um eine Restgas-Füllung rfragr zu erhalten.The total cylinder charge is the total amount of gas flowing through the cylinders. The entire cylinder charge rfrges becomes a second multiplier 26 fed, in which the total cylinder charge rfrges multiplied by the Restgasra rragrrzw, which is determined separately, to obtain a residual gas filling rfragr.

Anschließend wird das Ergebnis der Multiplikation einem zweiten Differenzglied 27 zugeführt. In dem zweiten Differenzglied 27 wird die Differenz aus der normierten Füllung rfrges und der mit der Restgasrate rragrzw multiplizierten gesamte Zylinderfüllung rfrges subtrahiert, um die aktuelle Luftfüllung rlfgsb als Ergebnis der Subtraktion am Ausgang des zweiten Differenzgliedes 27 zu erhalten.Subsequently, the result of the multiplication becomes a second difference element 27 fed. In the second differential element 27 The difference between the normalized charge rfrges and the total cylinder charge rfragrzw multiplied by the residual gas rate rragrzw is subtracted from the current air charge rlfgsb as a result of the subtraction at the output of the second differential element 27 to obtain.

Die Restgasrate rragrzw wird wie folgt ermittelt:
Die ungefilterte AGR-Füllung rfrexroh wird einem nicht invertierenden Eingang eines dritten Differenzgliedes 30 zugeführt. Die Restgas-Füllung rfragr wird dem invertierenden Eingang des dritten Differenzgliedes 30 zugeführt. Die in dem dritten Differenzglied 30 gebildete AGR-Füllungsdifferenz als Differenz der ungefilterten AGR-Füllung rfrexroh und der Restgas-Füllung rfragr wird in einem dritten Multiplikationsglied 31 mit einem zweiten Dynamikkorrekturfaktor fvisragr multipliziert und das Multiplikationsergebnis einem zweiten Integrationsglied 32 zugeführt.
The residual gas rate rragrzw is determined as follows:
The unfiltered EGR filling rfrexroh becomes a non-inverting input of a third differential element 30 fed. The residual gas filling rfragr is the inverting input of the third differential element 30 fed. The in the third differential element 30 formed EGR filling difference as the difference of the unfiltered EGR filling rfrexroh and the residual gas filling rfragr is in a third multiplier 31 multiplied by a second dynamic correction factor fvisragr and multiplication result by a second integrator 32 fed.

Am Ausgang des zweiten Integrationsgliedes 32 ergibt sich ein Partialdruck bezüglich des AGR-Füllungsanteils als AGR-Partialdruck, der sich durch Integration der mit einer durch den zweiten Dynamikkorrekturfaktor fvisragr multiplizierten AGR-Füllungsdifferenz ergibt. Der zweite Dynamikkorrekturfaktor fvisragr stellt eine zweite Zeitkonstante dar, die die Wirkung des Saugrohrs bezüglich des rückgeführten Abgases beschreibt. Der AGR-Partialdruck psrext wird durch den modellierten Saugrohrdruck ps dividiert, um als Druckverhältnis die Restgasrate rragrzw zu erhalten.At the output of the second integration element 32 A partial pressure with respect to the EGR filling fraction results as the EGR partial pressure resulting from integration of the EGR filling difference multiplied by the second dynamic correction factor f avragr. The second dynamic correction factor fvisragr represents a second time constant which describes the effect of the intake manifold with respect to the recirculated exhaust gas. The EGR partial pressure psrext is divided by the modeled intake manifold pressure ps in order to obtain the residual gas rate rragrzw as a pressure ratio.

Die Funktionsdarstellung der 2 löst sich von dem im Stand der Technik verfolgten Ansatz, die modellierten Partialdrücke zu addieren. Stattdessen werden aus den eingangsseitig bereitgestellten Partialfüllungen rlroh und rfrexroh addiert und in dem ersten Differenzierglied, das durch die erste Differenzeinheit 22, das erste Multiplizierglied 23, das erste Integrationsglied 24 und den Kennfeldblock 25 gebildet ist (obere Rückkopplungsschleife), eine gesamte Zylinderfüllung rfrges berechnet. Da bei wird eine erste Zeitkonstante zugrunde gelegt, die durch den ersten Dynamikkorrekturfaktor fvisrm angegeben wird.The functional representation of the 2 removes the approach taken in the prior art of adding the modeled partial pressures. Instead, rlroh and rfrexroh are added from the partial fills provided on the input side and in the first differentiator, by the first difference unit 22 , the first multiplier 23 , the first integrator 24 and the map block 25 is formed (upper feedback loop), an entire cylinder charge rfrges calculated. Since a first time constant is used, which is given by the first dynamic correction factor fvisrm.

Die Verwendung des ersten Differenzgliedes 22 ermöglicht einen einfachen Aufbau des ersten Differenzierblocks, bei dem die Summe der Partialfüllungen rlroh und rfrexroh mit der Zylindergesamtfüllung rfrges subtrahiert werden. Auf diese Weise lässt sich ein Saugrohrdruckmodell implementieren, das wie bisher die Tiefpassfilterwirkung aufgrund des Volumens des Saugrohrs mit einer bestimmten Zeitkonstante annimmt und modelliert.The use of the first differential element 22 allows a simple construction of the first differentiation block, in which the sum of the partial fills rlroh and rfrexroh are subtracted from the total cylinder filling rfrges. In this way, an intake manifold pressure model can be implemented which, as before, adopts and models the low-pass filter effect due to the volume of the intake manifold with a given time constant.

Im unteren Teil (untere Rückkopplungsschleife) der Funktionsdarstellung der 2 wird das dynamische Verhalten des Saugrohrs bezüglich des AGR-Füllungsanteils rfrexroh modelliert, wobei ein zweites Differenzierglied gebildet wird durch die Elemente, drittes Differenzglied 30, drittes Multiplikationsglied 31, zweites Integrationsglied 32, Divisionsglied 33 und zweites Multiplikationsglied 26. Durch das dritte Multiplikationsglied 31 wird eine zweite Zeitkonstante durch Multiplikation mit dem zweiten Dynamikkorrekturfaktor fvisragr realisiert. Dadurch ist es möglich, das schnellere dynamische Verhalten des AGR-Volumens im Saugrohr zu modellieren. Der ermittelte Partialdruck psrext wird verwendet, um mit dem modellierten Saugrohrdruck ps die Restgasrate rragrzw durch Division beider Werte zu ermitteln.In the lower part (lower feedback loop) of the functional representation of the 2 For example, the dynamic behavior of the intake manifold with respect to the EGR charge fraction is rfrexroh modeled, wherein a second differentiator is formed by the elements, third differential element 30 , third multiplier 31 , second integrator 32 , Divisional member 33 and second multiplier 26 , By the third multiplier 31 a second time constant is realized by multiplication with the second dynamic correction factor fvisragr. This makes it possible to model the faster dynamic behavior of the EGR volume in the intake manifold. The determined partial pressure psrext is used to determine the residual gas rate rragrzw by dividing both values with the modeled intake manifold pressure ps.

Der zweite Dynamikkorrekturfaktor fvisragr kann durch folgende Formel berechnet werden: fviasragr = (Vh/(Vagr + Vh))·((tagrisr + 273 K)/273 K)·10,13 hPa/%,wobei Vh dem Hubvolumen eines Zylinders, Vagr näherungsweise dem Volumen der im Saugrohr 4 vorhandenen Abgaswolke und tagrisr einer modellierten AGR-Gastemperatur entsprechen.The second dynamic correction factor fvisragr can be calculated by the following formula: fviasragr = (Vh / (Vagr + Vh)) · ((tagrisr + 273 K) / 273 K) · 10.13 hPa /%, where Vh is the stroke volume of a cylinder, Vagr approximately the volume of the intake manifold 4 existing exhaust cloud and tagrisr a modeled EGR gas temperature.

Bei der Bildung des Volumenverhältnisses wird anstelle des Saugrohrvolumens nun das geringere AGR-Durchmischungsvolumen verwendet. Dieses wird bei der Applikation ermittelt. Eine Abhängigkeit des Volumenverhältnisses vom Betriebspunkt des Motors (Saugrohrdruck, AGR-Massenstrom, Motordrehzahl) ist denkbar und könnte durch ein geeignetes Kennfeld implementiert werden.at the formation of the volume ratio becomes instead of the intake manifold volume now the lower EGR mixing volume used. This is determined during the application. A dependency the volume ratio from the operating point of the engine (intake manifold pressure, EGR mass flow, engine speed) is conceivable and could be implemented by a suitable map.

Die Funktionsdarstellung zeigt, dass bei dem vorliegenden Verfahren die beiden Dynamikkorrekturfaktoren, d. h. die beiden Zeitkonstanten für die Differenzierglieder, separat voneinander eingestellt werden können, so dass die Berechnung der Restgasrate rragrzw in einem von der Saugrohrzeitkonstanten unabhängigen dynamischen Verhalten modellierbar ist.The Functional representation shows that in the present process the two dynamics correction factors, d. H. the two time constants for the differentiating links, can be set separately from each other, so that the calculation the residual gas rate rragrzw in one of the Saugrohrzeitkonstanten independent dynamic behavior is modelable.

In dieser Struktur ist es möglich, eine dynamisch richtige Luftfüllung und Restgasrate zu berechnen, um so unterschiedliche Einleitstellen der Abgasrückführungsleitung in das Saugrohr zu berücksichtigen. Die mit obigem Verfahren ermittelten korrekten Luftfüllungen und Restgasraten erlauben es, die in das Saugrohr 4 einzuspritzende Kraftstoffmenge richtig einzustellen und den richtigen Zündwinkel anzugeben.In this structure, it is possible to calculate a dynamically correct air charge and residual gas rate, so as to take into account different points of introduction of the exhaust gas recirculation line into the intake manifold. The correct air fillings and residual gas rates determined by the above method make it possible to feed into the intake manifold 4 Correctly adjust the amount of fuel to be injected and indicate the correct ignition angle.

Claims (10)

Verfahren zum Bestimmen einer gesamten Zylinderfüllung (rfrges) in Zylindern eines Verbrennungsmotors (2) mit Abgasrückführung, wobei Abgas an einer Einleitstelle (10) in ein Saugrohr (4) zum Zuführen eines Gasgemisches in die Zylinder (3) rückgeführt wird, wobei die gesamte Zylinderfüllung (rfrges) eine momentane, gesamte Gasmenge in den Zylindern (3) angibt, wobei die gesamte Zylinderfüllung (rfrges) abhängig von einer Summe der dem Saugrohr (4) zugeführten Gasmassenströmen und abhängig von einem ersten Dynamikkorrekturfaktor (fvisrm), der das dynamische Verhalten des Saugrohrs (4) bezüglich des sich dort einstellenden Saugrohrdrucks beschreibt, ermittelt wird.Method for determining an overall cylinder charge (rfrges) in cylinders of an internal combustion engine ( 2 ) with exhaust gas recirculation, wherein exhaust gas at a discharge point ( 10 ) in a suction tube ( 4 ) for feeding a gas mixture into the cylinders ( 3 ), where the total cylinder charge (rfrges) is an instantaneous total amount of gas in the cylinders ( 3 ), wherein the total cylinder charge (rfrges) depends on a sum of the intake manifold ( 4 ) and depending on a first dynamic correction factor (fvisrm), the dynamic behavior of the intake manifold ( 4 ) with respect to the there adjusting intake manifold pressure is determined. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die gesamte Zylinderfüllung (rfrges) abhängig von einem momentanen Saugrohrdruck (ps) ermittelt wird, wobei der momentane Saugrohrdruck (ps) durch Integrieren der mit dem ersten Dynamikkorrekturfaktor (fvisrm) beaufschlagten Differenz zwischen einer ungefilterten Zylinderfüllung, die die Füllung angibt, die sich durch die dem Saugrohr (4) zugeführten Gasmassenströme einstellen würde, und der gesamten Zylinderfüllung (rfrges) bestimmt wird.The method of claim 1, wherein the total cylinder charge (rfrges) is determined in response to a current intake manifold pressure (ps), the instantaneous intake manifold pressure (ps) being calculated by integrating the difference between an unfiltered cylinder charge applied to the first dynamic correction factor (fvisrm) and the charge indicating that the suction tube ( 4 ), and the total cylinder charge (rfrges) is determined. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die gesamte Zylinderfüllung (rfrges) als Funktion abhängig von dem momentanen Saugrohrdruck (ps), abhängig von einer momentanen Motordrehzahl (nmot) und abhängig von Korrekturfaktoren, insbesondere eines Höhenfaktors (fho) zur Anpassung an einen Umgebungsdruck und eines Brennraumtemperaturfaktors (ftbr) zum Berücksichtigen der Gastemperatur in den Zylindern (3), ermittelt wird.The method of claim 2, wherein the total cylinder charge (rfrges) as a function of the instantaneous intake manifold pressure (ps), depending on a current engine speed (nmot) and depending on correction factors, in particular an altitude factor (fho) to adapt to an ambient pressure and a combustion chamber temperature factor (ftbr) to take into account the gas temperature in the cylinders ( 3 ), is determined. Verfahren zum Bestimmen einer aktuellen Restgasrate (rragrzw) in Zylindern (3) eines Verbrennungsmotors (2) mit Abgasrückführung, wobei Abgas an einer Einleitstelle (10) in ein Saugrohr (4) zum Zuführen eines Gasgemisches in die Zylinder (3) rückgeführt wird, wobei die Restgasrate (rragrzw) den momentanen Anteil von Abgas in dem in dem Zylinder (3) befindlichen gesamten Gas angibt, mit folgenden Schritten: – Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 2 oder 3, um den momentanen Saugrohrdruck (ps) zu bestimmen; – Ermitteln der Restgasrate (rragrzw) abhängig von einem Abgas-Partialdruck (psrext) und abhängig von dem momentanen Saugrohrdruck (ps), wobei der Abgas-Partialdruck abhängig von einem dem Saugrohr zugeführten Abgasmassenstrom, abhängig von einem zweiten Dynamikkorrekturfaktor, der das dynamische Verhalten des Saugrohrs (4) unter Berücksichtigung der Einleitstelle (10) bezüglich des sich einstellenden Abgas-Partialdrucks (psrext) beschreibt, und abhängig von einer momentanen Abgas-Zylinderfüllung bestimmt wird.Method for determining a current residual gas rate (rragrzw) in cylinders ( 3 ) of an internal combustion engine ( 2 ) with exhaust gas recirculation, wherein exhaust gas at a discharge point ( 10 ) in a suction tube ( 4 ) for feeding a gas mixture into the cylinders ( 3 ), wherein the residual gas rate (rragrzw) the current proportion of exhaust gas in the in the cylinder ( 3 ) indicates total gas, with follow the steps: - performing the method of claim 2 or 3 to determine the instantaneous intake manifold pressure (ps); - Determining the residual gas rate (rragrzw) depending on a partial pressure of exhaust gas (psrext) and dependent on the instantaneous intake manifold pressure (ps), the exhaust gas partial pressure depending on a suction pipe supplied exhaust gas mass flow, depending on a second dynamic correction factor, the dynamic behavior of the Suction tube ( 4 ) taking into account the discharge point ( 10 ) with respect to the adjusting exhaust partial pressure (psrext), and is determined as a function of a current exhaust cylinder filling. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die momentane Abgas-Zylinderfüllung abhängig von der Restgasrate (rragrzw) und der gesamten Zylinderfüllung (rfrges) bestimmt wird.The method of claim 4, wherein the current exhaust cylinder filling depends on the residual gas rate (rragrzw) and the total cylinder charge (rfrges) is determined. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Abgas-Partialdruck (psrext) durch Integrieren der mit dem zweiten Dynamikkorrekturfaktor beaufschlagten Differenz zwischen dem AGR-Füllungsanteil, der eine Füllung von Abgas im Zylinder (3) angibt, die sich aufgrund des dem Saugrohr (3) momentan zugeführten Abgasmassenstroms einstellen würde, und der Abgas-Zylinderfüllung bestimmt wird.The method of claim 4 or 5, wherein the partial pressure of exhaust gas (psrext) by integrating the difference between the EGR filling fraction applied to the second dynamic correction factor, which is a filling of exhaust gas in the cylinder ( 3 ), which due to the suction tube ( 3 ) would currently set supplied exhaust gas mass flow, and the exhaust cylinder filling is determined. Verfahren zum Bestimmen einer momentanen Luftfüllung (rlfgsb) in Zylindern (3) eines Verbrennungsmotors (2) mit Abgasrückführung, wobei Abgas an einer Einleitstelle (10) in ein Saugrohr (4) zum Zuführen eines Gasgemisches in die Zylinder (3) rückgeführt wird, mit folgenden Schritten: – Ermitteln der gesamten Zylinderfüllung (rfrges) gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3; – Bereitstellen einer Restgasrate (rragrzw) oder Bestimmen der Restgasrate (rragrzw) nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6; – Bestimmen der momentanen Luftfüllung (rlfgsb) abhängig von der gesamten Zylinderfüllung (rfrges) und von der Restgasrate (rragrzw).Method for determining a momentary air charge (rlfgsb) in cylinders ( 3 ) of an internal combustion engine ( 2 ) with exhaust gas recirculation, wherein exhaust gas at a discharge point ( 10 ) in a suction tube ( 4 ) for feeding a gas mixture into the cylinders ( 3 ), comprising the steps of: - determining the total cylinder charge (rfrges) according to the method of any one of claims 1 to 3; - Providing a residual gas rate (rragrzw) or determining the residual gas rate (rragrzw) by a method according to any one of claims 4 to 6; Determining the instantaneous air charge (rlfgsb) depending on the total cylinder charge (rfrges) and on the residual gas rate (rragrzw). Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors (2), mit folgenden Schritten: – Bestimmen der momentanen Luftfüllung gemäß dem Verfahren nach Anspruch 7; – Ansteuern einer Stellung einer Drosselklappe (11) des Verbrennungsmotors (2) und/oder einer Einspritzmenge von Kraftstoff in ein Saugrohr (4) des Verbren nungsmotors (2) und/oder einen Zündwinkel zum Zünden eines Luft-/Kraftstoffgemisches abhängig von der momentanen Luftfüllung (rlfgsb).Method for controlling an internal combustion engine ( 2 ), comprising the steps of: - determining the instantaneous air charge according to the method of claim 7; - driving a position of a throttle valve ( 11 ) of the internal combustion engine ( 2 ) and / or an injection quantity of fuel into a suction pipe ( 4 ) of the combustion engine ( 2 ) and / or an ignition angle for igniting an air / fuel mixture depending on the instantaneous air charge (rlfgsb). Motorsteuereinheit zum Steuern eines Verbrennungsmotors (2), die ausgebildet ist, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen.Engine control unit for controlling an internal combustion engine ( 2 ) configured to perform a method according to any one of claims 1 to 8. Computerprogramm, das einen Programmcode enthält, der, wenn er auf einer Datenverarbeitungseinheit ausgeführt wird, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 ausführt.Computer program containing a program code which, when running on a computing device, a method according to a the claims 1 to 8 executes.
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