Nomenklatur - im ZESS
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4. Lasterfassung mittels Brennraumdruck<br />
Kompressionsphase:<br />
+ sehr gut thermodynamisch beschreibbar<br />
+ gutes Signal-/Rauschverhältnis<br />
− Information zeitlich später<br />
Verbrennungsphase:<br />
+ sehr gutes Signal-/Rauschverhältnis<br />
− Zyklenschwankungen nur sehr schwierig modellierbar<br />
Expansionsphase:<br />
+ sehr gut thermodynamisch beschreibbar<br />
+ sehr gutes Signal-/Rauschverhätlnis<br />
− zeitlich sehr spät<br />
Die Information einer Änderung der Luftmasse ist <strong>im</strong> Brennraumdruckverlauf zeitlich später<br />
zu sehen als beispielsweise in dem Signal eines Heißfilmluftmassensensors aufgrund seiner<br />
örtlichen Anbringung. Deswegen wird <strong>im</strong> folgenden als Kompromiß zwischen gutem Signal-<br />
/Rauschverhältnis und geringer Zeitverzögerung die Kompressionsphase zur Best<strong>im</strong>mung der<br />
Luftmasse <strong>im</strong> Zylinder herangezogen.<br />
Während der Kompressionsphase, d.h. nach dem Schließen der Einlaßventile und vor dem<br />
Zünden des Luft-/Kraftstoffgemischs, kann das thermodynamisch geschlossene System des<br />
Zylindervolumens durch die polytrope Zustandsübergangsfunktion beschrieben werden. Sie<br />
ist nachfolgend dargestellt und beschreibt den Zusammenhang von einem Abtastpunkt auf den<br />
nächsten<br />
⎛ 9��� ( N)<br />
⎞<br />
S��� ( N + 1)<br />
= S��� ( N)<br />
⋅ ⎜<br />
⎟<br />
⎝9���<br />
( N + 1)<br />
⎟<br />
⎠<br />
mit dem Zylinderdruck S��� ( N)<br />
zum Zeitpunkt k, dem Zylindervolumen 9��� ( N)<br />
und dem Polytropenexponent<br />
Q7 ( ��� ) in Abhängigkeit der Motor- bzw. Kühlwassertemperatur 7 (siehe<br />
���<br />
Kapitel 2.3.1.4.2). Das gemessene Zylinderdrucksignal ist allerdings von einem Offset und<br />
von Rauschen überlagert.<br />
( )<br />
� � ���<br />
S ( N) = S ( N) + S ( N) + Y( N)<br />
��� ��� ������<br />
[4.1.1]<br />
[4.1.2]<br />
Die Grenzen der Kompressionsphase werden wie folgt festgelegt. Zur Best<strong>im</strong>mung der unteren<br />
Grenze, dem Beginn der Kompressionsphase, sind zwei Effekte zu berücksichtigen. Erstens<br />
müssen die Schwingungen <strong>im</strong> Drucksignal, die durch das Auftreffen des Einlaßventils<br />
auf den Ventilteller und durch den Strömungsabriß be<strong>im</strong> Schließen des Einlaßventils entstehen,<br />
abgeklungen sein. Zweitens besitzt der untersuchte Motor eine variable Einlaßnockenwellensteuerung.<br />
Somit muß sichergestellt sein, daß unabhängig von der Nockenwellenstellung<br />
das Einlaßventil sicher geschlossen ist. Dies ist bei -100° Kurbelwinkel vor dem oberen<br />
Totpunkt vor dem Zünden (ZOT) der Fall. Bei der oberen Grenze, dem Ende der Kompressionsphase,<br />
darf in keinem Betriebspunkt bereits die Zündung erfolgt sein. Dies ist in den mei-<br />
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