Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Ansaugtrakt, in dem eine Schaltvorrichtung zum Verändern einer effektiven Saugrohrlänge und/oder eines effektiven Ansaugtraktvolumens angeordnet ist.

Ein präzises Einstellen eines gewünschten Luft/Kraftstoff- Verhältnisses in den Brennräumen der Zylinder der Brennkraftmaschine ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf möglichst geringe Roh-Emissionen an Schadstoffen durch die Brennkraftmaschine. Einen wesentlichen Beitrag zum präzisen Einstellen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in den jeweiligen Brennräu ^¬ men der Zylinder der Brennkraftmaschine kann durch eine prä ^¬ zise Kenntnis eines Saugrohrdrucks in dem jeweiligen Saugrohr des Ansaugtraktes der Brennkraftmaschine beeinflusst werden.

In diesem Zusammenhang ist es bekannt, mittels eines physika ^¬ lischen dynamischen Modells des Ansaugtraktes einen Schätzwert des Saugrohrdrucks zu ermitteln. Ein derartiges dynami ^¬ sches physikalisches Modell ist beispielsweise aus dem Fach ^¬ buch „Handbuch Verbrennungsmotor", Herausgeber Richard van Basshuysen, Friedrich Vieweg Verlagsgesellschaft mbH, Braunschweig/Wiesbaden, zweite verbesserte Auflage Juni 2002, Sei ^¬ ten 557 bis 559 bekannt.

Darüber hinaus ist auch aus der EP 0 820 559 Bl eine Imple ^¬ mentierung eines derartigen dynamischen physikalischen Modells des Ansaugtraktes der Brennkraftmaschine bekannt. Dabei

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wird für die Ermittlung des in die jeweiligen Brennräume strömenden Frischgasmassenstroms ein abschnittsweise linearer Zusammenhang zwischen diesem und dem Saugrohrdruck angenommen. Eine Steigung und ein Absolutglied werden dabei unter Berücksichtigung wesentlicher Einflussfaktoren als Funktion der Drehzahl, der Saugrohrgeometrie, der Zylinderzahl, der Ventilsteuerzeiten sowie der Temperatur der Luft im Saugrohr ermittelt. Diese Werte sind bevorzugt in dem Kennfeld einer elektronischen Motorsteuerungseinrichtung abgelegt. Ein reduzierter Strömungsquerschnitt bezüglich der Drosselklappe wird einerseits abhängig von der Drosselklappenstellung ermittelt und zusätzlich abhängig von einer Abweichung eines mittels des Modells ermittelten Schätzwertes des Saugrohrdrucks und eines gemessenen Saugrohrdrucks in Form eines Regelkreises angepasst .

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine zu schaffen, das beziehungsweise die einen einfachen und zuverlässigen Be ^¬ trieb der Brennkraftmaschine ermöglichen. Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung zeichnet sich gemäß eines ersten Aspekts aus durch ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Ansaugtrakt, in dem eine Schaltvorrichtung zum Verändern einer effektiven Saugrohrlänge und/oder eines effektiven Ansaugtraktvolumens angeordnet ist. Mittels eines dynamischen Modells des Ansaug ^¬ traktes wird ein geschätzter Saugrohrdruck abhängig von mindestens einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine ermittelt. Ein Anpassen des dynamischen Modells erfolgt abhängig von ei-

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nem Trimmwert, der abhängig von dem geschätzten und einem gemessenen Saugrohrdruck adaptiv angepasst wird. Falls ein Verändern der Schaltstellung der Schaltvorrichtung gesteuert wird, wird zum Einen ein geschätzter Altstellungs- Saugrohrdruck abhängig von dem Modell unter der Annahme des Einnehmens der bisherigen Schaltstellung der Schaltvorrichtung und Unterbindens des adaptiven Anpassens des Trimmwertes ermittelt und zum Anderen wird ein geschätzter Neustellungs- Saugrohrdruck abhängig von dem Modell unter der Annahme des Einnehmens der veränderten Schaltstellung der Schaltvorrichtung und Unterbindens des adaptiven Anpassens des Trimmwertes ermittelt. Abhängig von einer Korrelationsprüfung des geschätzten Altstellungs-Saugrohrdrucks und des geschätzten Neustellungs-Saugrohrdrucks wird bezüglich des gemessenen Saugrohrdrucks auf eine tatsächliche Schaltstellung der Schaltvorrichtung erkannt. Auf diese Weise kann die tatsächliche Schaltstellung der Schaltvorrichtung besonders zuverlässig und gleichzeitig einfach erkannt werden, insbesondere da der Einfluss weiterer Störgrößen des Modells in diesem Zusammenhang nur einen vernachlässigbaren Einfluss hat.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der geschätzte Altstellungs- und Neustellungs-Saugrohrdruck solange nach dem Steuern des Veränderns der Schaltstellung der Schaltvorrichtung ermittelt, bis einer des geschätzten Altstellungs- oder Neustellungs-Saugrohrdruck auf vorgegebenen Weise stärker korreliert zu dem gemessenen Saugrohrdruck. In diesem Zusammenhang kann bei Umschaltpunkten der Schaltstellung der Schaltvorrichtung mit grundsätzlich unverändertem Saugrohrdruck zwischen den beiden verschiedenen Schaltstellungen so einfach sichergestellt werden, dass die tat ^¬ sächliche Schaltstellung dann auch zuverlässig erkannt wird und andererseits auch die tatsächliche Schaltstellung mög-

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liehst schnell erkannt wird und auch gleich wieder das adap ^¬ tive Anpassen des Trimmwertes fortgesetzt werden kann und so ^¬ mit ein Ermitteln des geschätzten Saugrohrdrucks besonders präzise möglich ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird, falls ein Verändern der Schaltstellung der Schaltvorrichtung gesteuert wird, ferner ein angepasster geschätzter Neustellungs-Saugrohrdruck abhängig von dem Modell unter der Annahme des Einnehmens der veränderten Schaltstellung der Schaltvorrichtung und Weiterführens des adaptiven Anpassens des Trimmwertes ermittelt. Bei erkannter übereinstimmung der tatsächlichen Schaltstellung mit der gesteuerten Schaltstellung wird dann der weiter adaptiv angepasste Trimmwert sofort für das Modell zugrunde gelegt. Auf diese Weise können Ein ^¬ flüsse durch eventuelle Störgrößen während der Dauer bis die tatsächliche Schaltstellung erkannt ist gleich in den Trimmwert eingehen und dann mit diesem, die aktuellen Bedingungen berücksichtigenden, Trimmwert das dynamische Modell entspre ^¬ chend korrigiert werden, nachdem die tatsächliche Schaltstel ^¬ lung erkannt wurde.

Die Erfindung zeichnet sich gemäß eines zweiten Aspekts aus durch ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Ansaugtrakt, in dem eine Schaltvorrichtung zum Verändern einer effektiven Saugrohrlänge und/oder eines effektiven Ansaugtraktvolumens angeordnet ist. Mittels eines dynamischen Modells des Ansaug ^¬ traktes wird ein geschätzter Luftmassenstrom abhängig von mindestens einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine ermit ^¬ telt. Ein Anpassen des dynamischen Modells erfolgt abhängig von einem Trimmwert, der abhängig von dem geschätzten und einem gemessenen Luftmassenstrom adaptiv angepasst wird. Falls

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ein Verändern der Schaltstellung der Schaltvorrichtung gesteuert wird, wird zum Einen ein geschätzter Altstellungs- Luftmassenstrom abhängig von dem Modell unter der Annahme des Einnehmens der bisherigen Schaltstellung der Schaltvorrichtung und Unterbindens des adaptiven Anpassens des Trimmwertes ermittelt und zum Anderen wird ein geschätzter Neustellungs- Luftmassenstrom abhängig von dem Modell unter der Annahme des Einnehmens der veränderten Schaltstellung der Schaltvorrichtung und Unterbindens des adaptiven Anpassens des Trimmwertes ermittelt. Abhängig von einer Korrelationsprüfung des geschätzten Altstellungs- Luftmassenstroms und des geschätzten Neustellungs- Luftmassenstroms wird bezüglich des gemessenen Luftmassenstroms auf eine tatsächliche Schaltstellung der Schaltvorrichtung erkannt. Auf diese Weise kann die tatsächliche Schaltstellung der Schaltvorrichtung besonders zuverlässig und gleichzeitig einfach erkannt werden, insbesondere da der Einfluss weiterer Störgrößen des Modells in diesem Zusammenhang nur einen vernachlässigbaren Einfluss hat.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der geschätzte Altstellungs- und Neustellungs- Luftmassen ^¬ strom solange nach dem Steuern des Veränderns der Schaltstel ^¬ lung der Schaltvorrichtung ermittelt, bis einer des geschätzten Altstellungs- oder Neustellungs- Luftmassenstroms auf vorgegebenen Weise stärker korreliert zu dem gemessenen Luftmassenstrom. In diesem Zusammenhang kann bei Umschaltpunkten der Schaltstellung der Schaltvorrichtung mit grundsätzlich unverändertem Luftmassenstrom zwischen den beiden verschiedenen Schaltstellungen so einfach sichergestellt werden, dass die tatsächliche Schaltstellung dann auch zuverlässig erkannt wird und andererseits auch die tatsächliche Schaltstellung möglichst schnell erkannt wird und auch gleich wieder das a- daptive Anpassen des Trimmwertes fortgesetzt werden kann und

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somit ein Ermitteln des geschätzten Luftmassenstroms besonders präzise möglich ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird, falls ein Verändern der Schaltstellung der Schaltvorrichtung gesteuert wird, ferner ein angepasster geschätzter Neustellungs-Luftmassenstrom abhängig von dem Modell unter der Annahme des Einnehmens der veränderten Schaltstellung der Schaltvorrichtung und Weiterführens des adaptiven Anpas- sens des Trimmwertes ermittelt. Bei erkannter übereinstimmung der tatsächlichen Schaltstellung mit der gesteuerten Schaltstellung wird dann der weiter adaptiv angepasste Trimmwert sofort für das Modell zugrunde gelegt. Auf diese Weise können Einflüsse durch eventuelle Störgrößen während der Dauer bis die tatsächliche Schaltstellung erkannt ist gleich in den Trimmwert eingehen und dann mit diesem, die aktuellen Bedingungen berücksichtigenden, Trimmwert das dynamische Modell entsprechend korrigiert werden, nachdem die tatsächliche Schaltstellung erkannt wurde.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine Brennkraftmaschine mit einer Steuervorrichtung,

Figur 2 und 3 ein Ablaufdiagramm eines Programms zum Betreiben der Brennkraftmaschine, das in der Steuervorrichtung abgearbeitet wird, und

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Figur 4 ein weiteres Ablaufdiagramm eines weiteren Programms zum Betreiben der Brennkraftmaschine, das in der Steuervorrichtung abgearbeitet wird.

Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Eine Brennkraftmaschine (Figur 1) umfasst einen Ansaugtrakt 1, einen Motorblock 2, einen Zylinderkopf 3 und einen Abgastrakt 4. Der Ansaugtrakt 1 umfasst vorzugsweise eine Drossel ^¬ klappe 5, ferner einen Sammler 6 und ein Saugrohr 7, das hin zu einem Zylinder Zl über einen Einlasskanal in den Motorblock 2 geführt ist.

Ferner ist in dem Ansaugtrakt eine Schaltvorrichtung 9 zum Verändern einer effektiven Saugrohrlänge und/oder eines effektiven Ansaugtraktvolumens vorhanden. Die Schaltvorrichtung kann beispielsweise als Schaltklappe in dem jeweiligen Saug ^¬ rohr 7 vorgesehen sein und so abhängig von ihrer Schaltstellung eine effektive Saugrohrlänge des Saugrohrs 7 festlegen.

Dabei kann beispielsweise in einer Schaltstellung eine Kommu ^¬ nikation der Saugrohre untereinander erfolgen mit dem Effekt, dass sich strömungstechnisch ein zweiter Sammler bildet, und in einer weiteren Schaltstellung diese Kommunikation unterbunden sein.

Ferner kann die Schaltvorrichtung 9 auch so ausgebildet sein, dass die angesaugte Luft je nach Schaltstellung beispielswei ^¬ se durch unterschiedliche Abschnitte des Saugrohres 7 strömt, die eine unterschiedliche Länge aufweisen und somit auch die effektive Saugrohrlänge umschaltbar ist.

Die Schaltvorrichtung 9 kann auch so ausgebildet sein, dass sich je nach ihrer Schaltstellung das genutzte Volumen des Ansaugtraktes ändert. Die Schaltvorrichtung 9 kann so ausge ^¬ bildet sein um entweder eine Schwingungsaufladung oder auch eine Resonanzaufladung in dem Brennraum des Zylinders Zl zu ermöglichen .

Durch entsprechendes Einstellen der Schaltstellung abhängig von beispielsweise der Drehzahl oder einer sonstigen Lastgröße der Brennkraftmaschine kann dann abhängig von der Anzahl der verschiedenen Schaltstellungen der Schaltvorrichtung in mehreren Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine eine erhöhte Befüllung des jeweiligen Brennraums des Zylinders Zl er ^¬ reicht werden.

Der Motorblock umfasst ferner eine Kurbelwelle 8, welche über eine Pleuelstange 10 mit dem Kolben 11 des Zylinders Zl ge ^¬ koppelt ist.

Der Zylinderkopf 3 umfasst einen Ventiltrieb mit einem Gas ^¬ einlassventil 12 und einem Gasauslassventil 13. Der Zylinder ^¬ kopf 3 umfasst ferner ein Einspritzventil 18 und eine Zünd ^¬ kerze 19.

In dem Abgastrakt 4 ist ein Abgaskatalysator 21 angeordnet, der bevorzugt als Dreiwege-Katalysator ausgebildet ist.

Eine Steuervorrichtung 25 ist vorgesehen, der Sensoren zugeordnet sind, die verschiedene Messgrößen erfassen und jeweils den Messwert der Messgröße ermitteln. Betriebsgrößen umfassen die Messgrößen und von diesen abgeleitete Größen. Die Steuervorrichtung 25 ermittelt abhängig von mindestens einer der Betriebsgrößen Stellgrößen, die dann in ein oder mehrere

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Stellsignale zum Steuern der Stellglieder mittels entspre ^¬ chender Stellantriebe umgesetzt werden. Die Steuervorrichtung 25 kann auch als Vorrichtung zum Steuern der Brennkraftmaschine oder als Vorrichtung zum Betreiben der Brennkraftmaschine bezeichnet werden.

Die Sensoren sind ein Pedalstellungsgeber 26, welcher eine Fahrpedalstellung eines Fahrpedals 27 erfasst, ein Luftmas ^¬ sensensor 28, welcher einen Luftmassenstrom stromaufwärts der Drosselklappe 5 als gemessener Luftmassenstrom MAF_MES erfasst, ein Drosselklappenstellungssensor 30, welcher eine Drosselklappenstellung TPS erfasst, ein Temperatursensor 32, welcher eine Ansauglufttemperatur T_IM erfasst, ein Saugrohr- drucksensor 34, welcher einen gemessenen Saugrohrdruck MAP_MES in dem Sammler 6 erfasst, ein Kurbelwellenwinkelsen- sor 36, welcher einen Kurbelwellenwinkel erfasst, dem dann eine Drehzahl zugeordnet wird. Ferner ist eine Abgassonde 42 vorgesehen, die stromaufwärts des Abgaskatalysators 21 in dem Abgastrakt 4 angeordnet ist und die einen Restsauerstoffge- halt des Abgases erfasst und deren Messsignal charakteris ^¬ tisch ist für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem Brennraum des Zylinders Zl vor der Oxidation des Kraftstoffs.

Darüber hinaus kann auch ein eigener Drucksensor zum Erfassen des Drucks PUT stromaufwärts der Drosselklappe 5 in dem An ^¬ saugtrakt 1 vorgesehen sein. Dies kann jedoch auch durch geeignete Signalauswertung des Messsignals des Saugrohrdruck- sensors 34 beispielsweise in einem Betriebszustand der Voll ^¬ last erfolgen, in dem ein Druckabfall über die Drosselklappe 5 vernachlässigbar ist oder genau modellierbar ist.

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Je nach Ausführungsform kann eine beliebige Untermenge der genannten Sensoren vorhanden sein oder es können auch zusätzliche Sensoren vorhanden sein.

Die Stellglieder sind beispielsweise die Drosselklappe 5, die Gaseinlass- und Gasauslassventile 12, 13, die Schaltvorrich ^¬ tung 9, das Einspritzventil 18 oder die Zündkerze 19.

Bevorzugt weist die Brennkraftmaschine noch weitere Zylinder Z2 bis Z6 auf, denen dann jeweils auch entsprechende Stell ^¬ glieder und Sensoren und auch Saugrohre 7 zugeordnet sind.

Ein Programm zum Betreiben der Brennkraftmaschine ist in einem Speicher der Steuervorrichtung 25 gespeichert und wird während des Betriebs der Brennkraftmaschine in der Steuervor ^¬ richtung abgearbeitet. Das Programm zum Betreiben der Brennkraftmaschine ist im Folgenden anhand des Ablaufdiagramms der Figuren 2 und 3 näher erläutert. Das Programm wird in einem Schritt Sl sehr zeitnah zu einem Start der Brennkraftmaschine gestartet. In dem Schritt Sl können gegebenenfalls Variablen initialisiert werden.

In einem Schritt S2 wird ein reduzierter Strömungsquerschnitt ARED des Saugrohres 7 im Bereich der Drosselklappe 5 abhängig von der Drosselklappenstellung TPS ermittelt. Dazu kann beispielsweise ein geeignet bedatetes Kennfeld oder eine geeig ^¬ nete bedatete Kennlinie vorgesehen sein.

In einem Schritt S3 wird anschließend geprüft, ob ein Verän ^¬ dern der Schaltstellung der Schaltvorrichtung 9 gesteuert wird oder ein Merker M gesetzt ist. Der Merker M wird bevorzugt bei dem Start zurückgesetzt. Das Steuern einer veränder ^¬ ten Schaltstellung der Schaltvorrichtung 9 erfolgt bevorzugt

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mittels einer weiteren Funktion, die auch in Form eines Programms in der Steuervorrichtung 25 gespeichert ist und während des Betriebs der Brennkraftmaschine abgearbeitet wird.

Ist die Bedingung des Schrittes S3 nicht erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S4 (Fig 3) fortgesetzt, in dem ein Trimmwert TRIM bevorzugt abhängig von dem im Zusammenhang mit einem vorangegangenen Durchlauf des Schrittes S8 ermit ^¬ telten geschätzten Saugrohrdrucks MAP_EST und dem zugeordne ^¬ ten gemessenen Saugrohrdruck MAP_MES adaptiv angepasst wird. Der Trimmwert TRIM wird bevorzugt eingesetzt zur Korrektur des reduzierten Strömungsquerschnitts ARED kann jedoch bei ^¬ spielsweise auch eingesetzt werden zur Korrektur des Drucks PUT stromaufwärts der Drosselklappe 5. Dabei wird der Trimm ^¬ wert TRIM bevorzugt so in dem Schritt S4 adaptiv angepasst, dass eine Abweichung zwischen dem Schätzwert MAP_EST und dem gemessenen Saugrohrdruck MAP_MES minimiert wird. In diesem Zusammenhang werden somit auch bei vorangegangenen Durchläufen ermittelte Werte des Trimmwertes TRIM berücksichtigt.

In einem Schritt S6 werden anschließend charakteristische Werte zum Charakterisieren einer Schlucklinie ermittelt, die das Schluckverhalten der jeweiligen Brennräume im Hinblick auf das Zuströmen von Gas über das jeweilige Saugrohr 7 modellieren. In diesem Zusammenhang wird bevorzugt ein abschnittsweise linearer Ansatz genutzt, bevorzugt mit einem Offset VOL_EFF_OFS eines Volumenwirkungsgrades und einer Steigung VOL_EFF_SLOP des Volumenwirkungsgrades. Der Offset VOL_EFF_OFS und die Steigung VOL_EFF_SLOP des Volumenwir ^¬ kungsgrades werden zumindest abhängig von der Schaltstellung SK der Schaltvorrichtung 9 in dem Schritt S6 ermittelt. Ein entsprechend abschnittsweiser linearer Ansatz zum Modellieren der Schlucklinie ist auch in der EP 0820 559 Bl offenbart,

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deren Inhalt hiermit diesbezüglich einbezogen ist. Ferner ist auch in dem Fachbuch "Handbuch Verbrennungsmotor", das eingangs bereits zitiert wurde, ein entsprechender Ansatz auf Seite 558 offenbart, dessen Inhalt hiermit auch diesbezüglich einbezogen ist.

In einem Schritt S8 wird dann der geschätzte Saugrohrdruck MAP_EST für den aktuellen Berechnungszyklus, der durch „ [k] " gekennzeichnet ist, ermittelt. Der aktuelle Berechnungszyklus ist bevorzugt ein aktuelles Zylindersegment. Die Dauer eines Zylindersegments bezogen auf den Kurbelwellenwinkel ist der ^¬ jenige Winkel, der sich aus der Division des Gesamtwinkels für ein Arbeitsspiel dividiert durch die Anzahl der Zylinder ergibt. So beträgt das Zylindersegment bei einer Viertakt- brennkraftmaschine mit vier Zylindern beispielsweise 180 Grad Kurbelwellenwinkel .

,,[k-l]" repräsentiert in diesem Zusammenhang den vorangegangenen Berechnungszyklus, also beispielsweise das vorangegan ^¬ gene Zylindersegment.

Das Ermitteln des geschätzten Saugrohrdrucks MAP_EST erfolgt mittels eines dynamischen physikalischen Modells des Ansaug ^¬ traktes, dessen grundsätzliche konkrete Ausgestaltung bei ^¬ spielsweise in der EP 0820 559 Bl oder auch in dem Fachbuch "Handbuch Verbrennungsmotor", das bereits eingangs zitiert wurde, auf den Seiten 557 bis 559 näher erläutert ist und de ^¬ ren Inhalt hiermit diesbezüglich einbezogen ist. Das Ermit ^¬ teln des geschätzten Saugrohrdrucks MAP_EST erfolgt mittels des dynamischen physikalischen Modells abhängig von dem reduzierten Strömungsquerschnitt ARED und zwar unter Berücksichtigung bevorzugt des Trimmwertes TRIM, des Offsets VOL_EFF_OFS und der Steigung VOL_EFF_SLOP des Volumenwir-

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kungsgrads, des Drucks PUT stromaufwärts der Drosselklappe 5, der Ansauglufttemperatur T_IM, des bei dem vorangegangenen Berechnungszyklus ermittelten geschätzten Saugrohrdrucks MAP_EST und einer geschätzten zeitlichen Ableitung MAP_DT_EST des Saugrohrdrucks bei dem vorangegangenen Berechnungszyklus.

In diesem Zusammenhang wird beispielsweise ein Ansatz gewählt, der zu dem Vorgehen gemäß der EP 0 820 559 Bl korres ^¬ pondiert und dort insbesondere der Beziehung 2.7 entspricht. Anschließend wird die Bearbeitung, gegebenenfalls nach einer vorgebbaren Wartezeitdauer oder einem vorgebbaren Kurbelwellenwinkel erneut in dem Schritt S2 fortgesetzt.

Ist die Bedingung des Schrittes S3 hingegen erfüllt, so wird in einem Schritt SlO der Trimmwert TRIM ermittelt, aber das adaptive Anpassen des Trimmwertes TRIM unterbunden, das heißt es wird mit bei vorangegangenen Berechnungszyklen adaptiv an- gepassten Trimmwerten TRIM gerechnet.

In einem Schritt S12 werden dann der Offset VOL_EFF_OFS und die Steigung VOL_EFF_SLOP des Volumenwirkungsgrades unter Zugrundelegen einer Neustellung SK_N der Schaltstellung SK der Schaltvorrichtung 9 ermittelt, wobei die Neustellung SK_N der gesteuerten veränderten Schaltstellung SK der Schaltvorrichtung entspricht. Ansonsten korrespondiert das Vorgehen gemäß des Schrittes S12 zu dem gemäß des Schrittes S6.

In einem Schritt S14 wird anschließend ein geschätzter Neustellungs-Saugrohrdruck MAP_ EST_N mittels des dynamischen Modells zum Ermitteln des geschätzten Saugrohrdrucks MAP_EST ermittelt unter Zugrundelegung der in den Schritten SlO und S12 ermittelten Werte.

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Quasi parallel dazu werden Schritt S16 und S18 abgearbeitet. In dem Schritt Sl 6 werden der Offset VOL_EFF_OFS und die Steigung VOL_EFF_SLOP des Volumenwirkungsgrades für eine Alt ^¬ stellung SK_A der Schaltstellung SK der Schaltvorrichtung ermittelt, wobei die Altstellung SK_A derjenigen vor dem Steuern der geänderten Schaltstellung SK entspricht.

In dem Schritt S18 wird dann ein geschätzter Altstellungs- Saugrohrdruck MAP_ EST_A abhängig von dem dynamischen physikalischen Modell des Ansaugtraktes unter der Annahme des Ein- nehmens der unveränderten Schaltstellung also der Altstellung SK_A der Schaltvorrichtung 9 und unter Unterbindens des adaptiven Anpassens des Trimmwertes TRIM ermittelt. Bei den Durchläufen der Schritte S14 und S18 wird bevorzugt bezüglich des bei dem vorangegangenen Berechnungszyklus geltenden geschätzten Saugrohrdrucks MAP_EST [k-1] und dessen zeitlicher Ableitung MAP_ET_EST [k-1] der jeweilige bei dem letzten Berechnungszyklus ermittelte geschätzte Neustellungs- Saugrohrdruck MAP_ EST_N beziehungsweise Altstellungs- Saugrohrdruck MAP _EST_A zugrunde gelegt. Eine Ausnahme hier ^¬ zu bildet gegebenenfalls ein Berechnungszyklus, bei dem die Bedingung des Schrittes S3 durch ein Steuern des Veränderns der Schaltstellung SK der Schaltvorrichtung 9 neu erfüllt wurde und somit bei vorangegangenen Berechnungszyklen die Schritte S4 bis S8 abgearbeitet wurden. In diesem Fall wird dann der bei dem jeweiligen vorangegangenen Berechnungszyklus des Schrittes S8 ermittelte geschätzte Saugrohrdruck MAP_EST genutzt .

In einem Schritt S20 wird eine Schätzwertdifferenz DMAP ermittelt und zwar abhängig von einem Betrag ABS des geschätzten Altstellungs-Saugrohrdrucks MAP_EST_A abzüglich des ge ^¬ schätzten Neustellungs-Saugrohrdrucks MAP_EST_N.

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In einem Schritt S22 wird geprüft, ob die Schätzwertdifferenz DMAP größer ist als ein geeignet vorgegebener Schwellenwert THD. Der Schwellenwert THD ist dabei so vorgegeben, dass be ^¬ vorzugt erst nach überschreiten der Schätzwertdifferenz DMAP bezüglich des Schwellenwertes THD ein zuverlässiges Erkennen der tatsächlichen Schaltstellung SK der Schaltvorrichtung 9 anhand der folgenden Schritte möglich ist.

Ist die Bedingung des Schrittes S22 somit nicht erfüllt, so wird die Bearbeitung, gegebenenfalls nach der vorgegebenen Wartezeitdauer oder dem vorgegebenen Kurbelwellenwinkel erneut in dem Schritt S2 fortgesetzt.

Ist die Bedingung des Schrittes S22 hingegen erfüllt, so wird in einem Schritt S24 geprüft, ob der Betrag ABS einer Diffe ^¬ renz des geschätzten Altstellungs-Saugrohrdrucks MAP _EST_A und des gemessenen Saugrohrdrucks MAP_MES kleiner ist als der Betrag ABS einer Differenz des geschätzten Neustellungs- Saugrohrdrucks MAP _EST_N und des gemessenen Saugrohrdrucks MAP_MES. Durch diese Bedingung erfolgt somit eine konkrete Realisierung einer Korrelationsprüfung des geschätzten Altstellungs-Saugrohrdrucks MAP _EST_A und des geschätzten Neustellungs-Saugrohrdrucks MAP _EST_N bezüglich des gemesse ^¬ nen Saugrohrdrucks MAP_MES.

Ist die Bedingung des Schrittes S24 erfüllt, so wird in einem Schritt S26 als die tatsächliche Schaltstellung SK der Schaltvorrichtung 9 die Altstellung SK_A erkannt und somit hat trotz des gesteuerten Veränderns der Schaltstellung SK der Schaltvorrichtung 9 tatsächlich kein Verändern der Schaltstellung SK stattgefunden.

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Ist die Bedingung des Schrittes S24 hingegen nicht erfüllt, so wird der Schaltstellung SK in einem Schritt S28 dann die Neustellung SK_N zugeordnet und somit als die tatsächliche Schaltstellung SK erkannt. Alternativ kann auch die Bedingung des Schrittes S24 dahingehend erweitert sein, dass die ur ^¬ sprüngliche Bedingung des Schrittes S24 bei mehrfachen Durchläufen des Schrittes S24 erfüllt sein muss, bevor dann ent ^¬ sprechend die Schritte S26 oder S28 abgearbeitet werden. In diesem Fall ist dann noch eine Rückkopplung von dem Schritt S24 zu dem Schritt S2 vorgesehen.

Im Zusammenhang mit der Abarbeitung der Schritte S26 und S28 wird auch bevorzugt der Merker M dann wieder zurückgesetzt. Bei einem sich daran anschließenden Durchlauf des Schrittes S6 wird dann die in den Schritten S26 oder S28 entsprechend ermittelte Schaltstellung SK berücksichtigt. Durch dieses Vorgehen kann durch das parallele Ermitteln von dem geschätzten Altstellungs-Saugrohrdruck MAP_EST_A und dem geschätzten Neustellungs-Saugrohrdruck MAP_EST_N mit hoher Zuverlässigkeit die korrekte tatsächliche Schaltstellung SK der Schalt ^¬ vorrichtung 9 ermittelt werden.

Bevorzugt werden ferner parallel zu den Schritten SlO bis S14 auch Schritte S30 bis S34 abgearbeitet. Der Schritt S30 un ^¬ terscheidet sich von dem Schritt S12 dadurch, dass ein Hintergrund-Trimmwert TRIM_B in dem Schritt S30 durch adaptives Anpassen des Hintergrund-Trimmwertes TRIM_B abhängig von bei entsprechenden Durchläufen des Schrittes S34 ermittelten an- gepassten geschätzten Neustellungs-Saugrohrdruck MAP_EST_AD_N und des zugeordneten gemessenen Saugrohrdrucks MAP_MES ermit ^¬ telt wird. Wenn bei dem vorangegangenen Berechnungszyklus des Programms gemäß der Figuren 2 und 3 die Bedingung des Schrit ^¬ tes S3 nicht erfüllt war, so wird in dem Schritt S30 der zu-

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letzt gültige Trimmwert TRIM dem Hintergrund-Trimmwert TRIM_B zugeordnet .

Der Schritt S32 entspricht dem Schritt S12. In dem Schritt S34 wird dann der angepasste geschätzte Neustellungs- Saugrohrdruck MAP_EST_AD_N abhängig von dem dynamischen physikalischen Modell des Saugrohrdrucks ermittelt korrespondie ^¬ rend zu dem Vorgehen gemäß des Schrittes S14, wobei der Hin ^¬ tergrund-Trimmwert TRIM_B berücksichtigt wird und für das Er ^¬ mitteln der bei den vorangegangenen Berechnungszyklen ermittelten geschätzten Saugrohrdrucks MAP_EST und der zeitlichen Ableitung MAP_DT_EST [k-1] der bei dem entsprechenden vorangegangenen Berechnungszyklus ermittelte angepasste geschätzte Neustellungs-Saugrohrdruck MAP_EST_AD_N herangezogen wird. Falls die Schritte S30 bis S34 vorgesehen sind kann dann im Zusammenhang mit der Abarbeitung des Schrittes S28 dem Trimmwert TRIM für folgende Bearbeitung des Schrittes S4 der Hintergrund-Trimmwert TRIM_B zugewiesen werden. Dies hat den Vorteil, dass bei durch mehrere Durchläufe hervorgerufene länger andauernden Bearbeitung der Schritte SlO bis S28 einhergehende Veränderungen bezüglich von Einflussgrößen, die Störgrößen des Modells bilden, dies direkt bei der nächsten Bearbeitung des Schrittes S4 berücksichtigt werden kann und somit in dem Schritt S8 der geschätzte Saugrohrdruck MAP_EST mit höherer Präzision ermittelt werden kann.

Ein weiteres Programm zum Betreiben der Brennkraftmaschine ist im Folgenden näher anhand der Figur 4 erläutert. Das Pro ^¬ gramm umfasst die Schritte Sl bis S18 und bevorzugt S30 bis S34 gemäß der Figuren 2 und 3. Ein Schritt S40 wird im An- schluss an die Schritte S14, S18 und ggf. S34 abgearbeitet. In dem Schritt S40 wird ein geschätzter Altstellungs- Luftmassenstrom MAF_EST_A abhängig von dem geschätzten

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Altstellungs-Saugrohrdruck MAP_EST_A, dem Druck PUT stromaufwärts der Drosselklappe 5 und dem reduzierten Strömungsquerschnitt ARED ermittelt. Dies kann beispielsweise entsprechend des in der EP 0 820 559 Bl offenbarten Vorgehens, das hiermit diesbezüglich einbezogen ist, und insbesondere entsprechend der dortigen Beziehung 2.3 erfolgen. Ferner wird in dem Schritt S40 auch ein geschätzter Neustellungs-Luftmassenstrom MAF_EST_N abhängig von dem geschätzten Neustellungs- Saugrohrdruck MAP_EST_N, dem Druck PUT stromaufwärts der Drosselklappe 5 und dem reduzierten Strömungsquerschnitt ARED ermittelt. Bei vorangehender Abarbeitung der Schritte S30 bis S34 wird in dem Schritt S40 auch ein angepasster geschätzter Neustellungs-Luftmassenstrom MAF_N_AD_EST abhängig von dem angepassten geschätzten Neustellungs-Saugrohrdruck MAP_EST_AD_N, dem Druck PUT stromaufwärts der Drosselklappe 5 und dem reduzierten Strömungsquerschnitt ARED ermittelt.

Ferner wird in dem Schritt S40 eine Luftmassen- Schätzwertdifferenz DMAF ermittelt und zwar abhängig von einem Betrag ABS des geschätzten Altstellungs-Luftmassenstroms MAF_EST_A abzüglich des geschätzten Neustellungs- Luftmassenstroms MAF_EST_N.

In einem Schritt S42 wird geprüft, ob die Luftmassen- Schätzwertdifferenz DMAF größer ist als der geeignet vorgegebene Schwellenwert THD. Der Schwellenwert THD ist dabei so vorgegeben, dass bevorzugt erst nach überschreiten der Schätzwertdifferenz DMAF bezüglich des Schwellenwertes THD ein zuverlässiges Erkennen der tatsächlichen Schaltstellung SK der Schaltvorrichtung 9 anhand der folgenden Schritte möglich ist.

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Ist die Bedingung des Schrittes S42 somit nicht erfüllt, so wird die Bearbeitung, gegebenenfalls nach der vorgegebenen Wartezeitdauer oder dem vorgegebenen Kurbelwellenwinkel erneut in dem Schritt S2 fortgesetzt.

Ist die Bedingung des Schrittes S42 hingegen erfüllt, so wird in einem Schritt S44 geprüft, ob der Betrag ABS einer Diffe ^¬ renz des geschätzten Altstellungs-Luftmassenstroms MAF_EST_A und des gemessenen Luftmassenstroms MAF_MES kleiner ist als der Betrag ABS einer Differenz des geschätzten Neustellungs- Luftmassenstroms MAF_EST_N und des gemessenen Luftmassenstroms MAF_MES. Durch diese Bedingung erfolgt somit eine kon ^¬ krete Realisierung einer Korrelationsprüfung des geschätzten Altstellungs- Luftmassenstroms MAF_EST_A und des geschätzten Neustellungs- Luftmassenstroms MAF_EST_N bezüglich des gemes ^¬ senen Luftmassenstroms MAF_MES.

Ist die Bedingung des Schrittes S44 erfüllt, so wird in einem Schritt S46 als die tatsächliche Schaltstellung SK der Schaltvorrichtung 9 die Altstellung SK_A erkannt und somit hat trotz des gesteuerten Veränderns der Schaltstellung SK der Schaltvorrichtung 9 tatsächlich kein Verändern der Schaltstellung SK stattgefunden.

Ist die Bedingung des Schrittes S44 hingegen nicht erfüllt, so wird der Schaltstellung SK in einem Schritt S48 dann die Neustellung SK_N zugeordnet und somit als die tatsächliche Schaltstellung SK erkannt. Alternativ kann auch die Bedingung des Schrittes S44 dahingehend erweitert sein, dass die ur ^¬ sprüngliche Bedingung des Schrittes S44 bei mehrfachen Durchläufen des Schrittes S44 erfüllt sein muss, bevor dann ent ^¬ sprechend die Schritte S46 oder S48 abgearbeitet werden. In

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diesem Fall ist dann noch eine Rückkopplung von dem Schritt S44 zu dem Schritt S2 vorgesehen.

Im Zusammenhang mit der Abarbeitung der Schritte S46 und S48 wird auch bevorzugt der Merker M dann wieder zurückgesetzt. Bei einem sich daran anschließenden Durchlauf des Schrittes S6 wird dann die in den Schritten S46 oder S48 entsprechend ermittelte Schaltstellung SK berücksichtigt.

Bei der Ausführungsform des Programms gemäß der Figur 4 wird der Trimmwert TRIM in dem Schritt S4 (Figur 3) bevorzugt ab ^¬ hängig von dem im Zusammenhang mit einem vorangegangenen Durchlauf des Schrittes S40 ermittelten geschätzten Luftmas ^¬ senstrom MAF_EST und dem zugeordneten gemessenen Luftmassenstrom MAF_MES adaptiv angepasst. In diesem Zusammenhang wird der Trimmwert TRIM bevorzugt so in dem Schritt S4 adaptiv an ^¬ gepasst, dass eine Abweichung zwischen dem geschätzten Luftmassenstrom MAF_EST und dem gemessenen Luftmassenstrom MAF_MES minimiert wird. In diesem Zusammenhang werden somit auch bei vorangegangenen Durchläufen ermittelte Werte des Trimmwertes TRIM berücksichtigt.

Bei der Ausführungsform des Programms gemäß der Figur4 wird der Hintergrund-Trimmwert TRIM_B in dem Schritt S30 durch a- daptives Anpassen des Hintergrund-Trimmwertes TRIM_B abhängig von bei entsprechenden Durchläufen des Schrittes S34 ermittelten angepassten geschätzten Neustellungs-Luftmassenstroms MAF_EST_AD_N und des zugeordneten gemessenen Luftmassenstroms MAF_MES ermittelt. Wenn bei dem vorangegangenen Berechnungs ^¬ zyklus des Programms gemäß der Figuren 2 und 3 die Bedingung des Schrittes S3 nicht erfüllt war, so wird in dem Schritt S30 der zuletzt gültige Trimmwert TRIM dem Hintergrund- Trimmwert TRIM_B zugeordnet .