Patent DE-102017103863-B4 (DE)
Title: Steuereinheit und Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor
Inventor: HAGARI HIDEKI
IPC: F02D21/08
Filed: 2017-02-24
Granted: 2020-11-26
Abstract: Eine Steuereinheit (50) für einen Verbrennungsmotor (1), welcher mit einem Einlasspfad (23) und einem Abgaspfad (17), einem Drosselventil (6) zum Öffnen und Schließen des Einlasspfads (23), einem EGR Pfad (21) zum Zurückführen von Abgas von dem Abgaspfad (17) in einen Einlasskrümmer (12), welcher ein Teil des Einlasspfads (23) ist und auf der nachgelagerten Seite des Drosselventils (6) liegt, und einem EGR Ventil (22) zum Öffnen und Schließen des EGR Pfads (21) versehen ist, wobei die Steuereinheit (50) für den Verbrennungsmotor (1) umfasst:eine Betriebsbedingungsdetektionseinheit (51), welche einen Krümmerdruck (Pb), welcher ein Druck eines Gases in dem Einlasskrümmer (12) ist, eine Krümmertemperatur (Tb), welche eine Temperatur eines Gases in dem Einlasskrümmer (12) ist, eine Krümmerfeuchtigkeit (Hrb), welche eine Feuchtigkeit eines Gases in dem Einlasskrümmer (12) ist, einen Einlassluftdruck (Pa), welcher ein Druck einer in den Einlasspfad (23) einzulassenden Einlassluft ist, eine Einlasslufttemperatur (Ta), welche eine Temperatur der Einlassluft ist, eine Einlassluftfeuchtigkeit (Hra), welche eine Feuchtigkeit der Einlassluft ist, eine Einlassluftflussrate (Qa), welche eine Flussrate der Einlassluft ist, und einen Öffnungsgrad (Oe) des EGR Ventils (22) detektiert;eine Feuchtigkeitsdetektions-EGR-Rateberechnungseinheit (52), welche eine Feuchtigkeitsdetektions-EGR-Rate (Regr), welche ein Verhältnis eines Rückführungsabgases, welches das in den Einlasskrümmer (12) zurückgeführte Abgas ist, zu der Einlassluft ist, basierend auf der Einlasslufttemperatur (Ta), der Einlassluftfeuchtigkeit (Hra), dem Einlassluftdruck (Pa), der Krümmertemperatur (Tb), der Krümmerfeuchtigkeit (Hrb) und dem Krümmerdruck (Pb) berechnet;eine Öffnungsbereichlernwertberechnungseinheit (53), welche eine Feuchtigkeit-Detektion-Rückführungsflussrate (Qeh), welche eine Flussrate des Rückführungsabgases ist, basierend auf der Feuchtigkeitsdetektions-EGR-Rate (Regr) und der Einlassluftflussrate (Qa) berechnet, einen Feuchtigkeitsdetektionöffnungsbereich (Segrh), welcher ein Öffnungsbereich des EGR Ventils (22) ist, welcher die Feuchtigkeit-Detektion-Rückführungsflussrate (Qeh) realisiert, berechnet und einen Lernwert (ΔSegrL) des Öffnungsbereichs des EGR Ventils (22) basierend auf dem Feuchtigkeitsdetektionöffnungsbereich (Segrh) berechnet; undeine Rückführungsabgasberechnungseinheit zur Steuerung (54), welche einen Lernöffnungsbereich (SegrL) des EGR Ventils (22), welcher zu dem aktuellen Öffnungsgrad (Oe) des EGR Ventils (22) gehört, unter Verwendung des Lernwerts (ΔSegrL) des Öffnungsbereichs berechnet und eine Flussrate (Qes) des Rückführungsabgases zur Steuerung berechnet, verwendet zur Steuerung des Verbrennungsmotors (1), basierend auf dem Lernöffnungsbereich (SegrL);wobei die Feuchtigkeitsdetektions-EGR-Rateberechnungseinheit (52) umfasst:eine Innenkrümmerwasserdampfverhältnis-Berechnungseinheit (70), welche einen Innenkrümmerwasserdampfpartialdruck (PVb), welcher ein Partialdruck des in dem Gas innerhalb des Einlasskrümmers (12) umfassten Wasserdampfs ist, basierend auf der Krümmerfeuchtigkeit (Hrb) und der Krümmertemperatur (Tb) berechnet und ein Innenkrümmerwasserdampfpartialdruckverhältnis (Pvb/Pb), welches das Verhältnis des Innenkrümmerwasserdampfpartialdrucks (Pvb) zu dem Krümmerdruck (Pb) ist, berechnet;eine Inneneinlassluftwasserdampfverhältnis-Berechnungseinheit (71), welche einen Inneneinlassluftwasserdampfpartialdruck (Pva), welcher ein Partialdruck von in der Einlassluft umfasstem Wasserdampf ist, basierend auf der Einlassluftfeuchtigkeit (Hra) und der Einlasslufttemperatur (Ta) berechnet und ein Inneneinlassluftwasserdampfpartialdruckverhältnis (Pva/Pa), welches das Verhältnis des Inneneinlassluftwasserdampfpartialdrucks (Pva) zu dem Einlassluftdruck (Pa) ist, berechnet; undeine End-EGR-Ratenberechnungseinheit (72), welche die Feuchtigkeitsdetektions-EGR-Rate (Regr) basierend auf dem Innenkrümmerwasserdampfpartialdruckverhältnis (Pvb/Pb) und dem Inneneinlassluftwasserdampfpartialdruckverhältnis (Pva/Pa) berechnet;wobei die End-EGR-Ratenberechnungseinheit (72) ein Subtraktionspartialdruckverhältnis durch Subtrahieren des Inneneinlasswasserdampfpartialdruckverhältnisses (Pva/Pa) von dem Innenkrümmerwasserdampfpartialdruckverhältnis (Pvb/Pb) berechnet, das Subtraktionspartialdruckverhältnis mit einer vorläufig eingestellten Konversionskonstante (Kr) multipliziert und dann als die Feuchtigkeitsdetektions-EGR-Rate (Regr) einen Wert durch Dividieren des Multiplikationswerts durch einen Subtraktionswert berechnet, welcher durch Subtrahieren des Inneneinlasswasserdampfpartialdruckverhältnisses (Pva/Pa) von „1“ erhalten ist.