Nomenklatur - im ZESS

4. Lasterfassung mittels Brennraumdruck
Durch die Prädiktion unter Verwendung der Information des Drosselklappenwinkels kann die
Dynamik der Luftmassenschätzung aus dem Brennraumdrucksignal gesteigert werden. Diese
liegt dann in der Größenordnung des Heißfilmluftmassensensors, der durch seine räumliche
Anbringung vor dem Saugrohr einen Instationärvorgang früher erkennt.
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Die Algorithmen wurden auf einem Signalprozessor vom Typ TMS320C40 der Firma Texas
Instruments im Fahrzeug implementiert. Dort werden zylinderindividuell die beschriebenen
drei Kalman-Filter gerechnet. Die Rechenzeit ergibt sich zu 587μs pro Zylinder für alle drei
Kalman-Filter ohne Adaption. Bei der Maximaldrehzahl von 6000 U/min stehen somit mehr
als 4ms pro Zylinder zur Adaption zur Verfügung.
Nachfolgend werden die Algorithmen zur Lasterfassung mittels Brennraumdruck an drei Beispielen
demonstriert. Zuerst findet ein Vergleich der Serieneinspritzzeiten mit den berechneten
Einspritzzeiten bei kleinem Signal-/Rauschverhältnis im Leerlauf statt. Anschließend werden
die Abweichungen des Lambdasondensignals der serienmäßigen Motorsteuerung bei einer
Instationärfahrt diskutiert. In der letzten Abbildung wird die Qualität der Luftmassenschätzung
mittels Brennraumdruckmessung anhand des gemessenen Lambdasondensignals beurteilt.
In der Abbildung {4.33} sind die Einspritzzeiten des Seriensteuergeräts und des Kalman-
Filters des zweiten Zylinders miteinander verglichen. Der Vergleich ist nur möglich, wenn die
Einspritzung durch das Seriensteuergerät erfolgt. Dann kann dessen Einspritzzeit am Einspritzventil
gemessen und gleichzeitig die berechnete Einspritzzeit aus dem Brennraumdrucksignal
mit aufgezeichnet werden. In der ersten Zeile der Abbildung {4.33} sind die Drehzahlschwankungen
im Leerlauf, hervorgerufen durch die Änderung des Drosselklappenwinkels in
der dritten Zeile, zu sehen. Durch die starken Instationärvorgänge wird bei negativen Drosselklappenwinkeländerungen
(siehe vierte Zeile der Abbildung {4.33}) die Einspritzung in der
fünften Zeile zu null (Schubabschaltung). Dies resultiert in dem extrem mageren Lambdasondensignal
in der zweiten Zeile. Die aus dem Brennraumdruck berechnete Einspritzzeit kommt
zeitlich vor der gemessenen Serieneinspritzzeit, da die Messung am Einspritzventil erst ein
Arbeitsspiel später abgespeichert wird. Insgesamt liegen die Einspritzzeiten in erster Näherung
gut übereinander.
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