DE10325571A1 - Verfahren und Vorrichtungen zum Abschätzen von Gastemperaturen in einem Kraftfahrzeugmotor - Google Patents

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Abstract

Es sind Verfahren und Vorrichtungen zum Abschätzen von Gastemperaturen eines Fahrzeugmotors vorgesehen. Das Verfahren umfasst das Empfangen einer Geschwindigkeit des Fahrzeuges und eines Luftmassenstromes und das Abschätzen einer Abgastemperatur auf der Grundlage von zumindest der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem Luftmassenstrom. Das Verfahren umfasst auch das Empfangen eines AGR-Massenstromes und das Abschätzen einer AGR-Gastemperatur an einem AGR-Ventil auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom. Zusätzlich umfasst das Verfahren das Abschätzen einer AGR-Gastemperatur an einem Drosselklappengehäuse auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom. Außerdem umfasst das Verfahren das Abschätzen einer Ladungstemperatur auf der Grundlage von zumindest der AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse, der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem AGR-Massenstrom.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Motorsteuerungen und -diagnosen, und genauer Verfahren und Vorrichtungen zum Abschätzen von Gastemperaturen eines Fahrzeugmotors und noch genauer Verfahren und Vorrichtungen zum Abschätzen von Gastemperaturen innerhalb eines Fahrzeugmotors.
  • Es sind Steuerungsstrategien für Verbrennungsmotoren zur genauen Steuerung der Motoransaugluft und des eingespritzten Kraftstoffes bekannt, um die Ziele von geringen Emissionen, hoher Kraftstoffwirtschaftlichkeit und hohem Motorleistungsvermögen ins Gleichgewicht zu bringen. Es hat Bemühungen gegeben, den Luftmassenstrom in einen Motorzylinder während eines Zylindereinlassereignisses abzuschätzen. Mit einer Abschätzung des Luftmassenstromes in einen Motorzylinder während eines Zylindereinlassereignisses kann gemäß einer Motorsteuerungsstrategie eine geeignete Masse von in Bezug auf diesen steuerbarem Kraftstoff geeignet kombiniert werden. Beispielsweise kann ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem Motorzylinder während eines Zylinderverbrennungsereignisses bereitgestellt werden, das eine effiziente katalytische Behandlung von Verbrennungsprodukten in dem Zylinder unterstützt.
  • Die Luftmasse, die in einen Motorzylinder einströmt, hängt von der Luftdichte und somit von der Lufttemperatur ab. Information über den Gasmassenstrom von zurückgeführtem Motorabgas (AGR von Abgasrückführung) ist zur Steuerung der Kraftstoffbeaufschlagung des Motors und zur Steuerung von Emissionen eines Hochleistungsmotors bevorzugt. Zusätzlich hängt der AGR-Massenstrom von der AGR-Gastemperatur ab, und eine genaue Information über die Temperatur der Luft, die in einen Zylinder eintritt, ist ebenfalls wünschenswert.
  • Es ist die direkte Abtastung der Lufttemperatur vorgeschlagen worden, um Lufttemperaturinformation mit der gewünschten Genauigkeit bereitzustellen. Jedoch ist die Haltbarkeit herkömmlicher Temperaturwandler in der Innenumgebung des Zylindereinlasses relativ niedrig. Außerdem fehlen den Temperaturwandlern, wie etwa Thermoelementen, typischerweise die transienten Ansprecheigenschaften, die erwünscht sind, um die Temperatur der turbulenten Luftmasse, die während eines Überganges durch die Ansaugkanäle zu dem Zylinder gelangt, darzustellen. Deshalb werden indirekte Techniken zum Bestimmen der Temperaturen in einem Motor benutzt, die Abschätztechniken einschließen, und eine kontinuierliche Verbesserung der Vorrichtungen und Verfahren zum Abschätzen von Temperaturen in einem Fahrzeugmotor wird angestrebt, um die gewünschte Genauigkeit bereitzustellen, um Motorbetriebsparameter, wie etwa geringe Emissionen, hohe Kraftstoffwirtschaftlichkeit und hohes Motorleistungsvermögen, ins Gleichgewicht zu bringen.
    •
  • In Hinblick auf das Vorstehende ist festzustellen, dass es erwünscht wäre, Verfahren und Vorrichtungen zum Abschätzen von Gastemperaturen in einem Fahrzeugmotor bereitzustellen. Außerdem werden dem Fachmann zusätzliche wünschenswerte Merkmale aus dem vorstehenden Hintergrund der Erfindung und der folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform und den beigefügten Ansprüchen deutlich werden.
  • Gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Abschätzen einer Vielzahl von Gastemperaturen in einem Motor eines Fahrzeugs vorgesehen. Die Vorrichtung umfasst eine Abgastemperatur-Schätzeinrichtung, die ausgestaltet ist, um eine Geschwindigkeit des Fahrzeuges und einen Luftmassenstrom zu empfangen. Die Abgastemperatur-Schätzeinrichtung ist ausgestaltet, um eine Abgastemperatur auf der Grundlage von zumindest der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem Luftmassenstrom abzuschätzen. Die Vorrichtung umfasst auch eine erste Abgasrückführungs-(AGR-)Temperatur-Schätzeinrichtung, die mit der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung gekoppelt ist. Die erste AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung ist ausgestaltet, um die Abgastemperatur von der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung zu empfangen, und ist ferner ausgestaltet, um einen AGR-Massenstrom zu empfangen. Die erste AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung ist ausgestaltet, um eine AGR-Gastemperatur an einem AGR-Ventil des Motors auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom abzuschätzen. Ähnlich umfasst die Vorrichtung eine zweite AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung, die mit der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung gekoppelt ist. Die zweite AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung ist ausgestaltet, um die Abgastemperatur von der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung zu empfangen, ist ferner ausgestaltet, um den AGR-Massenstrom zu empfangen. Die zweite AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung ist ausgestaltet, um eine AGR-Gastemperatur an einem Drosselklappengehäuse des Motors auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom abzuschätzen. Außerdem umfasst die Vorrichtung eine Ladungstemperatur-Schätzeinrichtung, die mit der zweiten AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung gekoppelt ist. Die Ladungstemperatur-Schätzeinrichtung ist ausgestaltet, um die AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse von der zweiten AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung zu empfangen. Die Ladungstemperatur-Schätzeinrichtung ist ferner ausgestaltet, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und den AGR-Massenstrom zu empfangen. Die Ladungstemperatur-Schätzeinrichtung ist ausgestaltet, um eine Ladungsgastemperatur auf der Grundlage von zumindest der AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse, der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem AGR-Massenstrom abzuschätzen.
  • Gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Abschätzen einer Vielzahl von Gastemperaturen eines Fahrzeugmotors vorgesehen. Das Verfahren umfasst das Empfangen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeuges und eines Luftmassenstromes und das Abschätzen einer Abgastemperatur auf der Grundlage von zumindest der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem Luftmassenstrom. Das Verfahren umfasst auch das Empfangen eines AGR-Massenstromes und das Abschätzen einer AGR-Gastemperatur an einem AGR-Ventil auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom. Zusätzlich umfasst das Verfahren das Abschätzen einer AGR-Gastemperatur an einem Drosselklappengehäuse auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom. Außerdem umfasst das Verfahren das Abschätzen einer Ladungstemperatur auf der Grundlage von zumindest der AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse, der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem AGR-Massenstrom.
    •
  • Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben, in diesen ist:
  • 1 eine vereinfachte Darstellung eines Motors, in dem Temperaturen mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen und/oder Verfahren abgeschätzt werden;
  • 2 eine Vorrichtung zum Abschätzen der Temperaturen eines Motors eines Fahrzeuges gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 3 detaillierter die Abgastemperatur-Schätzeinrichtung von 1 gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 4 detaillierter das Filter von 3 gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 5 detaillierter die Zeitkonstanten-Auswahleinrichtung von 3 gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 6 die erste Abgasrückführungs-(AGR-)Gastemperatur-Schätzeinrichtung von 1 gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 7 die zweite AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung von 1 gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 8 die Ladungstemperatur-Schätzeinrichtung von 1 gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 9 ein Flussdiagramm, das das Verfahren zum Abschätzen der Temperaturen eines Motors eines Fahrzeuges gemäß einer bevorzug ten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Die folgende detaillierte Beschreibung der Zeichnungen ist beispielhafter Natur und soll weder die Erfindung noch die Anwendung oder den Gebrauch der Erfindung beschränken. Außerdem gibt es keine Absicht, durch irgendeine Theorie, die in dieser detaillierten Beschreibung der Zeichnungen präsentiert wird, gebunden zu sein.
  • 1 ist eine vereinfachte Darstellung eines Motors 20, in dem Gastemperaturen mit den Vorrichtungen und/oder Verfahren der vorliegenden Erfindung abgeschätzt werden. Die Vorrichtungen und Verfahren der vorliegenden Erfindung können ausgestaltet sein, um Gastemperaturen an irgendeiner Anzahl von Stellen in einem Motor eines Fahrzeuges zu Lande (z.B. Kraftfahrzeuge, Züge), in der Luft (z.B. Flugzeuge), im Wasser (z.B. Schiffe) sowie von Raumfahrzeugen abzuschätzen. Beispielsweise und gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Vorrichtungen und Verfahren der vorliegenden Erfindung ausgestaltet sein, um Gastemperaturen in einem Verbrennungsmotor abzuschätzen, und stärker bevorzugt die Gastemperaturen in einem Verbrennungsmotor bei oder in der Nähe des Saugrohres 22 (d.h. die Ladungsgastemperatur), des AGR-Ventils 24 (d.h. die AGR-Gastemperatur an dem AGR-Ventil), des Drosselklappengehäuses 26 (d.h. die AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse) und/oder des Auspuffkrümmers 28 (d.h. die Abgastemperatur) abzuschätzen. Eine oder mehrere dieser abgeschätzten Gastemperaturen können für zahlreiche Zwecke benutzt werden, beispielsweise können diese in einer Motorsteuerungsstrategie zum Steuern von Motorbetriebsparametern (z.B. Motoransaugluft und eingespritzter Kraftstoff) verwendet werden, um Motorbetriebsziele (z.B. geringe Emissionen, hohe Kraftstoffwirtschaftlichkeit und hohes Motorleistungsvermögen) ins Gleichgewicht zu bringen.
  • In 2 ist eine Vorrichtung 30 gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Abschätzen von Gastemperaturen in einem Motor eines Fahrzeugs, wie etwa des in 1 gezeigten Motors 20, veranschaulicht. Die Vorrichtung 30 umfasst eine Abgastemperatur-Schätzeinrichtung 32, die ausgestaltet ist, um eine Geschwindigkeit (v) des Fahrzeuges, die an einem Geschwindigkeitseingang 34 bereitgestellt wird, einen Luftmassenstrom (m . a), der an einem Luftmassenstromeingang 35 bereitgestellt wird, eine Abschätzung des AGR-Massenstromes (m . a), die an einem AGR-Massenstromeingang 40 bereitgestellt wird, und eine Motorgeschwindigkeit (vengine), die an einem Motorgeschwindigkeitseingang 37 bereitgestellt wird, zu empfangen. Die Abgastemperatur-Schätzeinrichtung 32 ist vorzugsweise ausgestaltet, um eine Abgastemperatur (Texh) in einem Auspuffkrümmer 28 des Motors 20, wie er in 1 veranschaulicht ist, abzuschätzen. Die Abschätzung der Abgastemperatur beruht zumindest auf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und dem Luftmassenstrom, und beruht ebenfalls vorzugsweise auf der Abschätzung des AGR-Massenstromes und der Motorgeschwindigkeit. Die Abschätzung der Abgastemperatur wird als ein Ausgang an einem Abgastemperaturausgang 36 bereitgestellt.
  • Die Vorrichtung 30 umfasst auch eine erste Abgasrückführungs-(AGR-)Gastemperatur-Schätzeinrichtung 38, die mit dem Abgastemperaturausgang 36 gekoppelt und ausgestaltet ist, um die Abgastemperatur, die von der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung 32 abgeschätzt wird, zu empfangen. Die erste AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 38 ist auch ausgestaltet, um die Abschätzung des AGR-Massenstromes, die an dem AGR-Massenstromeingang 40 bereitgestellt wird, zu empfangen.
  • Die erste AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 38 ist vorzugsweise ausgestaltet, um eine AGR-Gastemperatur an dem AGR-Ventil (Tv), wie etwa die AGR-Gastemperatur bei oder in der Nähe des AGR-Ventils 24 des Motors 20, wie er in 1 veranschaulicht gezeigt ist, abzuschätzen. Die erste AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 38 schätzt die AGR-Gastemperatur des AGR-Ventils auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und der Abschätzung des AGR-Massenstromes ab. Die AGR-Gastemperatur an dem AGR-Ventil wird als ein Ausgang an einem ersten AGR-Temperaturausgang 42 bereitgestellt.
  • Ähnlich umfasst die Vorrichtung 30 eine zweite AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 44, die auch mit dem Abgastemperaturausgang 36 gekoppelt ist und auch ausgestaltet ist, um die Abgastemperatur, die von der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung 32 abgeschätzt wird, zu empfangen. Die zweite AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 44 ist auch ausgestaltet, um die Abschätzung des AGR-Massenstromes, die an dem AGR-Massenstromeingang 40 bereitgestellt wird, zu empfangen. Die zweite AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 44 ist vorzugsweise ausgestaltet, um eine zweite AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse (Te), wie etwa die AGR-Gastemperatur bei oder in der Nähe des Drosselklappengehäuses 26 des Motors 20, wie er in 1 veranschaulichend gezeigt ist, abzuschätzen. Die zweite AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 44 schätzt die AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und der Abschätzung des AGR-Massenstromes ab. Die AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse, wie sie von der zweiten AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 44 abgeschätzt wird, wird als ein Ausgang an einem zweiten AGR-Temperaturausgang 46 bereitgestellt.
  • Zusätzlich zu der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung 32, der ersten AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 38 und der zweiten AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 44 umfasst die Vorrichtung 30 eine Ladungstemperatur-Schätzeinrichtung 48, die mit dem zweiten AGR-Temperaturausgang 46 der zweiten AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 44 gekoppelt ist und ausgestaltet ist, um die AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse zu empfangen. Zusätzlich ist die Ladungstemperatur-Schätzeinrichtung 48 ausgestaltet, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die an dem Geschwindigkeitseingang 34 bereitgestellt wird, den Luftmassenstrom, der an dem Luftmassenstromeingang 35 bereitgestellt wird, die Abschätzung des AGR-Massenstromes, die an dem AGR-Massenstromeingang 40 bereitgestellt wird, eine Motorkühlmitteltemperatur (Tcool), die an dem Motorkühlmitteltemperatureingang 39 bereitgestellt wird, und die Motoreinlasslufttemperatur (Tair), die an dem Motoreinlasstemperatureingang 41 bereitgestellt wird, zu empfangen. Die Ladungstemperatur-Schätzeinrichtung 48 ist ausgestaltet, um eine Ladungsgastemperatur (Tch) auf der Grundlage von zumindest der AGR-Gastemperatur des Drosselklappengehäuses, der Geschwindigkeit des Fahrzeuges, des Luftmassenstromes und der Abschätzung des AGR-Massenstromes und vorzugsweise auch auf der Grundlage von der Motorkühlmitteltemperatur und der Motoreinlasslufttemperatur abzuschätzen. Die Ladungsgastemperatur, die von der Ladungstemperatur-Schätzeinrichtung 48 erzeugt wird, wird als ein Ausgang an einem Ladungsgastemperaturausgang 50 bereitgestellt. Wie es zuvor in dieser detaillierten Beschreibung der Zeichnungen angegeben wurde, können die Ladungsgastemperatur, die Abgastemperatur, die erste AGR-Gastemperatur, die zweite AGR-Gastemperatur und/oder andere Temperaturen in dem Motor für irgendeine Anzahl von Motorsteuerungsstrategien benutzt werden, die implementiert sein können, um Motorbetriebsparameter zu steuern, um Motorbetriebsziele (z.B. geringe Emissionen, hohe Kraftstoffwirtschaftlichkeit und hohes Motorleistungsvermögen) ins Gleichgewicht zu bringen.
  • In 3 ist die Abgastemperatur-Schätzeinrichtung 32 von 2 gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detaillierter veranschaulicht. Zusätzlich liefert Anhang A Herleitungsdetails für die Abgastemperatur-Schätzeinrichtung 32 gemäß der bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie es jedoch der Fachmann feststellen kann, können andere Ausgestaltungen und/oder Ausführungsformen der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung 32 verwendet werden, um die Abgastemperatur auf der Grundlage von zumindest der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem Luftmassenstrom und vorzugsweise auch auf der Grundlage von der Abschätzung des AGR-Massenstromes und der Motorgeschwindigkeit abzuschätzen. Die Abgastemperatur-Schätzeinrichtung 32, die in Software, Hardware oder einer Kombination aus Hardware und Software implementiert sein kann, umfasst eine Lufttemperatur-Schätzeinrichtung 52, eine AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 54 und eine Zündzeitpunktwirkungs-Bestimmungseinrichtung 56.
  • Die Lufttemperatur-Schätzeinrichtung 52 ist ausgestaltet, um die Lufttemperatur (Tair) abzuschätzen, die AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 54 ist ausgestaltet, um die AGR-Temperatur (TEGR) abzuschätzen, und die Zündzeitpunktwirkungs-Bestimmungseinrichtung 56 ist ausgestaltet, um die Wirkung des Motorzündzeitpunktes auf die Temperatur (d.h. Zündzeitpunktwirkung) (Tspark) abzuschätzen. Die Abschätzungen der Lufttemperatur, der AGR-Temperatur und der Zündzeitpunktwirkung werden einem Abgastemperatur-Summierer 58 geliefert, der die Lufttemperaturabschätzung, die AGR-Temperaturabschätzung und die Zündzeit punktwirkung summiert, um die Abschätzung der Abgastemperatur (T'exh) wie folgt zu erzeugen: T'exh = Tair + TEGR + Tspark (1)
  • Die Lufttemperatur-Schätzeinrichtung 52, die AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 54 und die Zündzeitpunktwirkungs-Bestimmungseinrichtung 56 sind vorzugsweise Nachschlagetabellen-Operatoren, die dazu verwendet werden, die Lufttemperaturabschätzung, die AGR-Temperaturabschätzung und die Abschätzung der Wirkung des Motorzündzeitpunktes auf die Temperatur, die nicht-lineare Funktionen sind, zu bestimmen.
  • Genauer ist die Lufttemperaturabschätzung eine Funktion des Luftmassenstromes und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (d.h. Tair = f (m . a, v)), die AGR-Temperaturabschätzung ist eine Funktion des AGR-Verhältnisses (re) und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges (d.h. TEGR = f (re, v)) und die Zündzeitpunktwirkung ist eine Funktion des Luftmassenstromes und der Motordrehzahl (d.h. Tspark = f (m . a, vengine)). Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Nachschlagetabellen für die Lufttemperatur-Schätzeinrichtung 52, die AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 54 und/oder die Zündzeitpunktwirkungs-Bestimmungseinrichtung 56 mit Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, experimentell erzeugt. Jedoch können die Nachschlagetabellen auch mit anderen Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, wie etwa mit empirischer Berechnung, erzeugt werden, oder die nicht-linearen Funktionen können unter Verwendung anderer Techniken als einer Nachschlageoperation, wie etwa unter Verwendung periodischer Berechnungen der Werte, bestimmt werden.
  • Die Variablen, aus denen die Lufttemperatur-Schätzeinrichtung 52, die AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 54 und/oder die Zündzeitpunktwirkungs-Bestimmungseinrichtung 56 die Lufttemperatur, die AGR-Temperatur bzw. die Zündzeitpunktwirkungstemperatur abschätzen können, sind eine Kombination von gemessenen Werten und berechneten Werten aus den gemessenen Werten. Der Luftmassenstrom und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs werden vorzugsweise mit Sensoren gemessen, wie sie dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind. Das AGR-Verhältnis wird aus dem Luftmassenstrom und der Abschätzung des AGR-Massenstromes berechnet, die gemäß irgendeiner Anzahl von Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, abgeschätzt werden kann. Alternativ kann die Abschätzung des AGR-Massenstromes gemäß einer Technik einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie in Anhang B dargelegt ist, bestimmt werden.
  • Sobald die Abschätzung des AGR-Massenstromes gemäß der Technik einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oder gemäß irgendeiner Anzahl von Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, bestimmt worden ist, wird die Berechnung des AGR-Verhältnisses mit einem Summierer 62, Inverter 64 und Multiplizierer 66 durchgeführt, um die folgende mathematische Operation vorzunehmen:
    Figure 00120001
  • Sobald die gemessenen Werte des Luftmassenstromes und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges an dem entsprechenden Luftmassenstromeingang 35 bzw. an dem Fahrzeuggeschwindigkeitseingang 34 empfangen worden sind und die Abschätzung des AGR-Massenstromes an dem AGR-Massenstromeingang 40 empfangen worden ist, kann zusätzlich der Tabellennachschlageoperation von der Lufttemperatur-Schätzeinrichtung 52 durchgeführt werden, um die Lufttemperatur zu bestimmen. Außerdem kann die Tabellennachschlageoperation von der AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 54 durchgeführt werden, um die AGR-Temperatur zu bestimmen, nachdem das AGR-Verhältnis aus dem AGR-Massenstrom und dem Luftmassenstrom berechnet worden ist.
  • Bevor die Wirkung des Zündzeitpunktes auf die Temperatur mit den Abschätzungen der Lufttemperatur und der AGR-Temperatur summiert werden kann, um die Abgastemperatur zu erzeugen, wird der Zündzeitpunktfaktor, der an dem Zündzeitpunkteingang 68 der Zündzeitpunktwirkungs-Bestimmungseinrichtung 56 bereitgestellt wird, aus dem Luftmassenstrom und der Motorgeschwindigkeit bestimmt. Der Zündzeitpunktfaktor ist das Produkt aus der Motorgeschwindigkeit und der Differenz zwischen dem Ist-Drehmoment des Motors und dem Maximalen bestes Drehmoment (MBT von Maximum Best Torque). Das MBT wird von einer MBT-Bestimmungseinrichtung 70 bestimmt, die vorzugsweise ein Nachschlagetabellen-Operator ist. Das MBT ist eine Funktion des Luftmassenstromes und der Motorgeschwindigkeit, die jeweils an dem Luftmassenstromeingang 35 bzw. dem Motorgeschwindigkeitseingang 37 empfangen werden. Gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die MBT-Nachschlagetabelle für die MBT-Bestimmungseinrichtung 70 mit Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, experimentell erzeugt. Jedoch kann die MBT-Nachschlagetabelle auch mit anderen Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, wie etwa empirischer Berechnung, erzeugt werden, oder das MBT kann unter Verwendung anderer Techniken als einer Nachschlageoperation, wie etwa unter Verwendung periodischer Berechnungen der Werte, bestimmt werden.
  • Das von der MBT-Bestimmungseinrichtung 70 bestimmte MBT wird einem Subtrahierer 72 vorgelegt, der auch das Ist-Motordrehmoment empfängt, das an einem Ist-Motordrehmomenteingang 74 empfangen wird und das vorzugsweise mit Vorrichtungen und Techniken gemessen oder berechnet wird, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind. Das Ist-Drehmoment wird von dem MBT subtrahiert, und das Ergebnis (d.h. die Differenz zwischen dem MBT und dem Ist-Drehmoment) wird mit der Motordrehzahl an einem Multiplizierer 76 multipliziert, um die Zündzeitpunktwirkung zu erzeugen. Die Zündzeitpunktwirkung wird der Zündzeitpunktwirkungs-Bestimmungseinrichtung 56 mit dem Luftmassenstrom vorgelegt, und die Zündzeitpunktwirkungstemperatur wird von der Zündzeitpunktwirkungs-Bestimmungseinrichtung unter Verwendung der Nachschlagetabellenoperation bestimmt, wie es zuvor in dieser detaillierten Beschreibung der Zeichnungen beschrieben worden ist. Wie es ebenfalls in dieser detaillierten Beschreibung der Zeichnungen beschrieben worden ist, werden die Zündzeitpunktwirkungstemperatur, die AGR-Temperatur und die Lufttemperatur dem Abgastemperatur-Summierer 58 geliefert, der die drei Werte summiert und die Abgastemperatur erzeugt.
  • Gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Abgastemperatur vorzugsweise mit einem Filter 78 gefiltert, das vorzugsweise ein Verzögerungsfilter erster Ordnung ist, das die Hochfrequenzanteile der Abgastemperatur beseitigt. In 4 ist das Filter 78 gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detaillierter gezeigt. Das Filter 78 nimmt die folgende Operation an dem Eingang vor, der an dem Filtereingang 79 bereitgestellt wird, um den gefilterten Ausgang an dem Filterausgang 81 zu erzeugen, der in diesem Fall der Abgastemperaturausgang 36 ist: y(k) = (1-Filter_Coef)y(k – 1) + (Filter_Coef)x(k) (8)wobei k die Integrationsstufe ist, x(k) das Eingangssignal bei der Integrationsstufe ist, y(k) der gefilterte Eingang bei der Integrationsstufe ist, y(k – 1) der gefilterte Eingang bei der vorhergehenden Integrationsstufe ist, und Filter_Coef die Filterzeitkonstante ist, die an dem Filterkoeffizienteneingang 83 empfangen wird.
  • In 5 ist eine Zeitkonstanten-Auswahleinrichtung 80 für das in 4 gezeigte Filter 78 detaillierter gezeigt. Es ist jedoch einzusehen, dass die Filterzeitkonstante unter Verendung anderer Techniken ausgewählt werden und erfindungsgemäß auch auf anderen Kriterien beruhen kann. Die Zeitkonstanten-Auswahleinrichtung 80 umfasst einen Schalter 82, der ausgestaltet ist, um einen ersten Koeffizienten 86 oder einen zweiten Koeffizienten 88 als die Filterzeitkonstante 83 auf der Grundlage einer Evaluierung einer Kraftstoffunterbrechungsangabe bereitzustellen, die an dem Kraftstoffunterbrechungseingang 90 bereitgestellt wird. Der erste Koeffizient 86 ist vorzugsweise ein Luftkoeffizient (air_coef), der eine Funktion des Luftmassenstromes ist (d.h. air_coef = f(m . a)), und der zweite Koeffzient 88 ist vorzugsweise eine Konstante (Kfz), die die Wirkungen berücksichtigt, die eingeleitet werden, wenn die Kraftstoffversorgung für den Motor unterbrochen ist und der Luftmassenstrom auf ein Minimum reduziert ist. Wenn die Kraftstoffversorgung unterbrochen ist und der Luftmassenstrom auf ein Minimum reduziert ist, nimmt die Abgastemperatur schnell ab, und der zweite Koeffizient 88 kompensiert vorzugsweise diese schnelle Abnahme.
  • Der zweite Koeffizient 88 kann auf der Grundlage einer Tabellennachschlageoperation ausgewählt werden, und der Luftkoeffizient wird ebenfalls vorzugsweise unter Verwendung einer Tabellennachschlageoperation implementiert, da der Luftkoeffizient eine nicht-lineare Funktion des Luftmassenstromes ist. Die Nachschlagetabellen können mit Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, experimentell erzeugt werden. Jedoch können die Nachschlagetabellen auch mit anderen Techniken erzeugt werden, wie etwa empirischer Berechnung, oder diese nicht-linearen Funktionen können unter Verwendung anderer Techniken als Nachschlageoperationen bestimmt werden, wie etwa unter Verwendung periodischer Berechnungen, um die Wirkungen, die mit der Unterbrechung des Kraftstoffes eingeleitet werden, zu berücksichtigen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Kraftstoffunterbrechungsangabe von einem Komparator 92 evaluiert, der ein Signal erzeugt, um den Schalter 82 zur Auswahl des ersten Koeffizienten 86 zu konfigurieren, wenn die Kraftstoffunterbrechungsangabe nicht gleich einem vorbestimmten Wert 94 ist, und den Schalter 82 für die Auswahl des zweiten Koeffizienten zu konfigurieren, wenn die Kraftstoffunterbrechungsangabe gleich dem vorbestimmten Wert 94 ist. Jedoch kann irgendeine Anzahl von Konfigurationen verwendet werden, um den ersten Koeffizienten 86 als die Filterzeitkonstante 83 bereitzustellen, wenn eine erste Bedingung vorhanden ist, und den zweiten Koeffizienten 88 als die Filterzeitkonstante 83 bereitzustellen, wenn eine zweite Bedingung vorhanden ist. Wie es zuvor in dieser detaillierten Beschreibung der Zeichnungen beschrieben worden ist und momentan unter Bezugnahme auf 3 wird die Filterzeitkonstante vorzugsweise verwendet, um die Abgastemperatur (T'exh) zu filtern, die von der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung 32 abgeschätzt wird, und die gefilterte Abgastempera tur (Texh) wird vorzugsweise an dem Abgastemperaturausgang 36 bereitgestellt und anschließend zur Abschätzung anderer Gastemperaturen benutzt.
  • In 6 ist die erste AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 38 von 2 gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detaillierter veranschaulicht. Zusätzlich liefert Anhang A Herleitungsdetails für die erste AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 38 gemäß der bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie es jedoch der Fachmann auf dem Gebiet feststellen kann, können andere Konfigurationen und/oder Ausführungsformen der ersten AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 38 verwendet werden, um die AGR-Gastemperatur an dem AGR-Ventil (Tv) auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur (Texh) und der Abschätzung des AGR-Massenstromes (m . a) abzuschätzen. Die erste AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 38, die in Software, Hardware oder einer Kombination aus Hardware und Software implementiert sein kann, umfasst eine erste Stationär-AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 96 und eine erste AGR-Zeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 98.
  • Die erste Stationär-AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 96 ist ausgestaltet, um die stationäre AGR-Temperatur an dem AGR-Ventil abzuschätzen, und die erste AGR-Zeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 98 ist ausgestaltet, um die Filterzeitkonstante für das Filter 78 bereitzustellen, wie es anhand von 4 beschrieben worden ist, das vorzugsweise ein Verzögerungsfilter erster Ordnung ist, das Hochfrequenzanteile der AGR-Gastemperatur an dem AGR-Ventil beseitigt. Die erste Stationär-AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 96 und die erste AGR-Zeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 98 sind vorzugsweise Nachschlagetabel len-Operatoren, die verwendet werden, um die Abschätzung der stationären AGR-Temperatur an dem AGR-Ventil und die erste AGR-Zeitkonstante, die nicht-lineare Funktionen sind, abzuschätzen.
  • Insbesondere ist die Abschätzung der stationären AGR-Gastemperatur an dem AGR-Ventil eine Funktion des AGR-Massenstromes (d.h. Tvss = f(m . a)), und die Filterzeitkonstante, die von der ersten AGR-Zeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 98 erzeugt wird, ist ebenfalls eine Funktion des AGR-Massenstromes (d.h. erste AGR-Zeitkonstante = f(m . a)). Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Nachschlagetabellen für die erste Stationär-AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 96 und die erste AGR-Zeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 98 mit Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, experimentell erzeugt. Jedoch können die Nachschlagetabellen mit anderen Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, wie etwa mit empirischer Berechnung, erzeugt werden.
  • Sobald die Abschätzung der stationären AGR-Temperatur an dem AGR-Ventil gemäß der Technik einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oder gemäß irgendeiner Anzahl von Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, bestimmt worden ist, wird die Berechnung der AGR-Gastemperatur des AGR-Ventils mit einem Inverter 100 und einem Multiplizierer 101 durchgeführt, um die folgende mathematische Operation, wie sie in Anhang A beschrieben ist, vorzunehmen:
    Figure 00180001
  • Sobald die erste AGR-Zeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 98 die Filterzeitkonstante für das Filter 78 bestimmt, wird zusätzlich die AGR-Gastemperatur des AGR-Ventils vorzugsweise mit dem Filter 78 gefiltert und an dem ersten AGR-Temperaturausgang 42 bereitgestellt. Außerdem wird gemäß der vorliegenden Erfindung die AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse ähnlich berechnet und gefiltert.
  • Im Besonderen ist in 7 die zweite AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 44 von 2 gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detaillierter veranschaulicht. Zusätzlich liefert Anhang A Herleitungsdetails für die zweite AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 44 gemäß der bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Jedoch können andere Konfigurationen und/oder Ausführungsformen der zweiten AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 44 verwendet werden, um die AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse (Tess) auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur (Texh) und der Abschätzung des AGR-Massenstromes (m . a) abzuschätzen, wie es der Fachmann auf dem Gebiet feststellen wird. Die zweite AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung 44, die in Software, Hardware oder einer Kombination aus Hardware und Software implementiert sein kann, umfasst eine zweite Stationär-AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 102 und eine zweite AGR-Zeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 104.
  • Die zweite Stationär-AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 102 ist ausgestaltet, um die stationäre AGR-Temperatur an dem Drosselklappengehäuse abzuschätzen, und die zweite AGR-Zeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 104 ist ausgestaltet, um die Filterzeitkonstante für das Filter 78 bereitzustellen, wie es anhand von 4 beschrieben worden ist, das vorzugsweise ein Verzögerungsfilter erster Ordnung ist, das die Hochfrequenzanteile der AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse beseitigt. Die zweite Stationär-AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 102 und die zweite AGR-Zeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 104 sind vorzugsweise Nachschlagetabellen-Operatoren, die verwendet werden, um die Abschätzung der stationären AGR-Temperatur an dem Drosselklappengehäuse und die zweite AGR-Zeitkonstante, die nicht-lineare Funktionen sind, zu bestimmen.
  • Genauer ist die Abschätzung der stationären AGR-Temperatur an dem Drosselklappengehäuse, die von der zweiten Stationär-AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 102 erzeugt wird, eine Funktion des AGR-Massenstromes (d.h. Tess = f(m . a)), und die Filterzeitkonstante, die von der zweiten AGR-Zeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 104 erzeugt wird, ist ebenfalls eine Funktion des AGR-Massenstromes (d.h. zweite AGR-Zeitkonstante = f(m . a)). Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Nachschlagetabellen für die zweite Stationär-AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung 102 und die zweite AGR-Zeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 104 mit Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, experimentell erzeugt. Jedoch können die Nachschlagetabellen auch mit anderen Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, wie etwa mit empirischer Berechnung, erzeugt werden.
  • Sobald die Abschätzung der stationären AGR-Temperatur an dem Drosselklappengehäuse gemäß der Technik einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oder gemäß irgendeiner Anzahl von Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, bestimmt worden ist, wird die Berechnung der zweiten AGR-Temperatur mit einem Inverter 106 und einem Multiplizierer 108 durchgeführt, um die folgende mathematische Operation vorzunehmen, wie es in Anhang A diskutiert wird:
    Figure 00210001
  • Sobald die zweite AGR-Zeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 104 die Filterzeitkonstante für das Filter 78 bestimmt hat, wird zusätzlich vorzugsweise die zweite AGR-Temperatur mit dem Filter 78 gefiltert und an dem zweiten AGR-Temperaturausgang 46 bereitgestellt, und ebenfalls als ein Eingang in die Ladungstemperatur-Schätzeinrichtung 48 bereitgestellt, wie es in 2 gezeigt ist.
  • In 8 ist die Ladungstemperatur-Schätzeinrichtung 48 von 1 gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Zusätzlich liefert Anhang A Herleitungsdetails für die Ladungstemperatur-Schätzeinrichtung 48 gemäß der bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Jedoch können andere Konfigurationen und/oder Ausführungsformen der Ladungstemperatur-Schätzeinrichtung 48 verwendet werden, um die Ladungsgastemperatur (Tch) auf der Grundlage von zumindest der AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse (Te), der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Abschätzung des AGR-Massenstromes und vorzugsweise auch auf der Grundlage von der Motorkühlmitteltemperatur, der Motoreinlasstemperatur, dem Luftmassenstrom und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges abzuschätzen, wie es der Fachmann auf dem Gebiet feststellen kann. Die Ladungstemperatur-Schätzeinrichtung 48, die in Software, Hardware oder einer Kombination aus Hardware und Software implementiert sein kann, umfasst eine Ladungszeitkonstanten-Bestim mungseinrichtung 110, eine Kühlmittelkoeffizienten-Bestimmungseinrichtung 112 und mehrere mathematische Operatoren, wie es anschließend in dieser detaillierten Beschreibung der Zeichnungen beschrieben wird.
  • Die Ladungszeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 110 ist ausgestaltet, um die Filterzeitkonstante für das Filter 78 zu bestimmen, und die Kühlmittelkoeffizienten-Bestimmungseinrichtung 112 ist ausgestaltet, um den Kühlmittelkoeffizienten (fc) als eine Funktion des Luftmassenstromes und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges zu bestimmen (d.h. fc = f(m . a, v)). Zusätzlich sind die mehreren mathematischen Operatoren ausgestaltet, um die folgende mathematische Operation zur Berechnung der Ladungsgastemperatur vorzunehmen: Tchss ≈ Tmix + fc(Tcool – Tmix) (11)wobei: Tcool die Kühlmitteltemperatur ist, und: Tmix = raTair + reTe (12)wobei: Tair die Motoreinlasstemperatur ist, re das AGR-Verhältnis ist, das in Gleichung (2) aufgeführt ist, und ra das Luftverhältnis ist, das in Gleichung (13) bereitgestellt wird.
  • Figure 00220001
  • Die Ladungszeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 110 und die Kühlmittelkoeffizienten-Bestimmungseinrichtung 112 sind vorzugs weise Nachschlagetabellen-Operatoren, die verwendet werden, um die Filterzeitkonstante (Filter_Coef) bzw. den Kühlmittelkoeffizienten (fc) zu bestimmen. Insbesondere ist die Filterzeitkonstante eine Funktion des Luftmassenstromes (d.h. Filter_Coef = f(m . a)), und der Kühlmittelkoeffizient ist eine Funktion des Luftmassenstromes und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges (d.h. fc = f(m . a, v), wie es zuvor in dieser detaillierten Beschreibung der Zeichnungen beschrieben wurde). Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Nachschlagetabellen für die Ladungszeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 110 und die Kühlmittelkoeffizienten-Bestimmungseinrichtung 112 mit Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, experimentell erzeugt. Jedoch können die Nachschlagetabellen auch mit anderen Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, wie etwa mit empirischer Berechnung, erzeugt werden.
  • Die Variablen, aus denen die Ladungstemperatur-Schätzeinrichtung 44 die Ladungsgastemperatur abschätzt, sind eine Kombination aus gemessenen Werten und berechneten Werten aus den gemessenen Werten. Der Luftmassenstrom, die Kühlmitteltemperatur, die Einlasslufttemperatur und die Geschwindigkeit des Fahrzeuges werden vorzugsweise mit Sensoren gemessen, wie sie dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind. Wie es zuvor in dieser detaillierten Beschreibung der Zeichnungen beschrieben wurde, werden das AGR-Verhältnis und das Luftverhältnis aus dem Luftmassenstrom und der Abschätzung des AGR-Massenstromes berechnet, die gemäß irgendeiner Anzahl von Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, abgeschätzt werden kann, oder die gemäß einer Technik einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie in Anhang B aufgeführt ist, bestimmt werden kann.
  • Sobald die Abschätzung des AGR-Massenstromes, der Luftmassenstrom und der Kühlmittelkoeffizient, die zuvor in dieser detaillierten Beschreibung der Zeichnungen bestimmt worden sind, und die Einlasslufttemperatur und die Kühlmitteltemperatur an dem Einlasslufttemperatureingang 41 und dem Motorkühlmitteltemperatureingang 39 bereitgestellt worden sind, wird die Berechnung der Ladungsgastemperatur mit Multiplizierern 114, 116, 118, 120, 122, Invertern 134, 126, Addierern 128, 130, 132 und Subtrahierern 134 durchgeführt, um die in Gleichung (11) dargelegte mathematische Operation vorzunehmen. Sobald die Ladungszeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung 110 die Filterzeitkonstante für das Filter 78 bestimmt, wird zusätzlich die Ladungsgastemperatur vorzugsweise mit dem Filter 78 gefiltert und an dem Ladungsgastemperaturausgang 50 bereitgestellt. Die Ladungsgastemperatur kann einzeln oder in Kombination mit der Abgastemperatur, der AGR-Gastemperatur an dem AGR-Ventil und/oder der AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse für irgendeine Anzahl von Zwecken, wie etwa zur Verwendung in einer Motorsteuerungsstrategie zum Steuern von Motorbetriebsparametern (z.B. Motoreinlassluft und eingespritzter Kraftstoff) verwendet werden, um Motorbetriebsziele (z.B. geringe Emissionen, hohe Kraftstoffwirtschaftlichkeit und hohes Motorleistungsvermögen) ins Gleichgewicht zu bringen.
  • Wie der Fachmann auf dem Gebiet feststellen wird, hat die in 1 gezeigte und zuvor in dieser detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen beschriebene Vorrichtung 30 zahlreiche Vorzüge, und das Verfahren zum Abschätzen einer Vielzahl von Gastemperaturen in einem Motor eines Fahrzeuges 140, wie es in 9 gezeigt ist, das mit der Vorrichtung oder irgendeiner anderen Vorrichtung oder einer Kombination von Vorrichtungen vorgenommen werden kann, liefert einen oder mehrere der Vorzüge der Vorrichtung sowie weitere Vorzüge, wie es der Fachmann auf dem Gebiet feststellen kann.
  • In 9 ist das Verfahren zum Abschätzen einer Vielzahl von Gastemperaturen in einem Motor eines Fahrzeugs 140 gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Während das Verfahren 140 zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in 9 allgemein veranschaulicht ist, sollte es einzusehen sein, dass die Handlungen, Schritte, Berechnungen, Prozesse und Prozeduren, die im Laufe der Beschreibung der Vorrichtung der bevorzugten beispielhaften Ausführungsform ausgedrückt oder angedeutet wurden, im Schutzumfang des Verfahrens 140 der vorliegenden Erfindung liegen.
  • Das Verfahren 140 umfasst das Empfangen einer Geschwindigkeit des Fahrzeuges und eines Luftmassenstromes 142 und das Abschätzen einer Abgastemperatur auf der Grundlage von zumindest der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem Luftmassenstrom 144. Das Verfahren umfasst auch das Empfangen eines AGR-Massenstromes 146 und das Abschätzen einer AGR-Gastemperatur an einem AGR-Ventil auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom 148. Zusätzlich umfasst das Verfahren das Abschätzen einer AGR-Gastemperatur an einem Drosselklappengehäuse auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom 150. Außerdem umfasst das Verfahren das Abschätzen einer Ladungstemperatur auf der Grundlage von zumindest der AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse, der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und dem AGR-Massenstrom 152.
  • Zusammengefasst sind Verfahren und Vorrichtungen zum Abschätzen von Gastemperaturen eines Fahrzeugmotors vorgesehen. Das Verfahren umfasst das Empfangen einer Geschwindigkeit des Fahrzeuges und eines Luftmassenstromes und das Abschätzen einer Abgastemperatur auf der Grundlage von zumindest der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem Luftmassenstrom. Das Verfahren umfasst auch das Empfangen eines AGR-Massenstromes und das Abschätzen einer AGR-Gastemperatur an einem AGR-Ventil auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom. Zusätzlich umfasst das Verfahren das Abschätzen einer AGR-Gastemperatur an einem Drosselklappengehäuse auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom. Außerdem umfasst das Verfahren das Abschätzen einer Ladungstemperatur auf der Grundlage von zumindest der AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse, der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem AGR-Massenstrom.
  • HERLEITUNGSDETAILS FÜR DIE VORRICHTUNGEN UND VERFAHREN DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
  • Aus dem Energieerhaltungssatz ist die Wärmeübertragungsrate in das Gas in dem Saugrohr wie folgt: Wärmeübertagungsrate in das Gas = δq = m . cP(Tch,z+Δz – Tch,z) (1)wobei: δq die Wärmeübertagungsrate in das Gas ist, m = Luft- und AGR-Gasströme sind, cp die spezifische Wärmekapazität bei konstantem Druck ist, Tch,z+Δ die Temperatur des Gases bei z + Δz ist, und Tch,z die Temperatur des Gases bei z ist.
  • Die Wärmeübertagungsrate in das Gas in dem Saugrohr kann auch wie folgt ausgedrückt werden: δq = hΔAs(Ts – Tch) (2)wobei: h der durchschnittliche Wärmeübertragungskoeffizient ist, As die Oberfläche ist, Ts die Oberflächentemperatur ist, Tch die Temperatur der Ladung in relativ enger Nähe zur Einlassöffnung ist.
  • Eine Kombination der Gleichungen (1) und (2) ergibt das folgende: m . cp(cP(Tch,z+Δz – Tch,z) = hΔAs(Ts – Tch) (3)wobei Gleichung (3) geschrieben werden kann als:
    Figure 00280001
  • Das Integrieren von Gleichung (4) ergibt:
    Figure 00280002
  • Nach der Integration der Gleichung (5) und mit Tch,ein = Tmix und Tch,aus = Tch ist folgende Beziehung vorhanden:
    Figure 00280003
    wobei: Tmix die Temperatur des Luft- und AGR-Gemisches ist. Eine mathematische Umformung von Gleichung (6) ergibt:
    Figure 00280004
  • Außerdem liefert das Addieren von Tmix auf jeder Seite der Gleichung (7) das folgende:
    Figure 00280005
  • Gleichung (8) kann geschrieben werden als:
    Figure 00280006
  • Schließlich kann der folgende Ausdruck für die Temperatur der Ladung aus dem Ausdruck von Gleichung (9) wie folgt bestimmt werden:
    Figure 00290001
  • Aus Gleichung (10) ist festzustellen, dass bei hohen Luftströmen die Temperatur der Ladung (Tch) annähernd gleich der Temperatur des Luft- und AGR-Gemisches ist (d.h. Tch ≅ Tmix). Wie es festzustellen ist, kann die Kühlmitteltemperatur (Tcool) verwendet werden, um eine Abschätzung der Oberflächentemperatur (Ts) in Gleichung (10) bereitzustellen, was die folgende Beziehung ergibt: Tch ≈ Tmix + fc(Tcool – Tmix) (11)wobei fc der Kühlmittelkoeffizient ist, der Wirkungen darstellt, wie etwa die Wirkung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf die Temperatur, den Luftstrom und die Kühlmitteltemperatur, die unter verschiedenen Betriebsbedingungen des Fahrzeuges experimentell erzeugt werden.
  • Aus den Gleichungen (10) und (11) kann der nachstehende Ausdruck für fc wie folgt bestimmt werden:
    Figure 00290002
  • Jedoch ist fc auch eine Funktion der Motordrehzahl (N), d.h.: fc = f(m ., N) (13)
  • Deshalb kann fc mit der folgenden nicht-linearen Gleichung angenähert werden:
    Figure 00300001
    wobei die Koeffizienten C1 und C2 Funktionen der Motordrehzahl sind. Jedoch fängt Gleichung (13) nicht die Wirkung des Luftstromes über den Motor ein, wenn sich ein Fahrzeug mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegt. Deshalb kann zur Berücksichtigung dieser Wirkung des Windes, wenn sich das Fahrzeug mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegt, Gleichung (13) geschrieben werden als: fc = f(m ., N, kmph) (15)wobei kmph die Fahrzeuggeschwindigkeit ist (d.h. die Geschwindigkeit des Fahrzeuges) in Kilometern pro Stunde. Da die Fahrzeuggeschwindigkeit eine Funktion der Motordrehzahl ist, und um die Implementierung von fc zu vereinfachen, kann Gleichung (15) geschrieben werden als: fc = f(m ., kmph) (16)
  • Es kann gezeigt werden, dass Gleichung (13) ein Spezialfall von Gleichung (16) ist. Wenn das Fahrzeug im Leerlauf ist, reduziert sich Gleichung (16) auf Gleichung (13), da die Fahrzeuggeschwindigkeit null beträgt, und Gleichung (16) kann unter Verwendung einer 2-D-Tabellennachschlageoperation implementiert werden.
  • LADUNGSTEMPERATUR BEI GESCHLOSSENEM AGR-UENTIL
  • Stationäre Zustände
  • Stationäre Zustände sind hierin als jene Zustände definiert, bei denen die Motordrehzahl und der Luftmassenstrom im Wesentlichen konstant oder konstant sind. Bei stationären Zuständen kann Gleichung (11) wie folgt umgeschrieben werden: Tchss ≈ Tmix + fc(Tcool – Tmix) (17)wobei Tchss die Temperatur der Ladung bei stationären Zuständen ist. Wenn das AGR-Ventil geschlossen ist, ist die Temperatur des Luft- und AGR-Gemisches (Tmix) gleich der Temperatur der hereinkommenden Luft (d.h. Tmix = Tair). Zusätzlich ist bei geschlossenem AGR-Ventil der Gasstrom in das Saugrohr der Luftmassenstrom (d.h. m . = m . a).
  • Transiente Zustände bei geschlossenem AGR-Uentil
  • Bei transienten Zuständen ändert sich die Temperatur der Ladung mit der Zeit infolge von Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Luftmassenstromes. Während dieser Zustände kann die Temperatur der Ladung durch die folgende Differentialgleichung bestimmt werden: TT .ch = aTch + b1Tchss (18)wobei Tch die momentane Ladungstemperatur ist und die Koeffizienten (d.h. a und b1) Funktionen der Betriebszustände des Motors sind. Gleichung (18) kann wie folgt in eine diskrete Form umgeschrieben werden: Tch(k + 1) = adTch(k) + b1dTchss(k) (19)
  • Ein Spezialfall von Gleichung (19) ist der, bei dem ad = 1 – b1d, deshalb: Tch(k + 1) = (1 – b1d)Tch(k) + b1dTchss(k) (20)
  • Durch Verwendung von Gleichung (20) statt Gleichung (18) kann die Anzahl von Koeffizienten von zwei auf eins reduziert werden, und dies erhöht auch die Wahrscheinlichkeit, dass die Verstärkung im stationären Zustand eins ist.
  • BERÜCKSICHTIGUNG VON AGR IM SAUGROHR
  • Die Temperatur des Saugrohreinlassgases ist nicht nur eine Funktion der Einlasslufttemperatur bei offenem AGR-Ventil. Sie ist vielmehr auch eine Funktion der Temperatur von AGR an der Drosselklappe und des AGR-Prozentsatzes im Saugrohr. Die Temperatur des Saugrohreinlassgases kann wie folgt ausgedrückt werden: Tmix = raTair + reTe (21)wobei die Temperatur der Einlassluft (Tair) aus einem Produktionssensor erhalten wird, Te die AGR-Temperatur an dem Drosselklappengehäuse ist, und ra und re die Luft- und AGR-Verhältnisse sind, die durch Gleichung (22) und Gleichung (23) wie folgt angegeben werden:
    Figure 00320001
    Figure 00330001
  • Te wird vorzugsweise gemäß der vorliegenden Erfindung abgeschätzt und kann als eine Funktion von AGR-Massenstrom, Abgas-, Kühlmittel- und Einlasslufttemperaturen wie folgt ausgedrückt werden: Te = f(m . e,Texh, Tair, m . air) (24)
  • Gleichung (24) kann vereinfacht werden, indem angenommen wird, dass die Hauptwirkungen auf die Temperatur von AGR an dem Drosselklappengehäuse jene aufgrund von m . e und Texh sind. Unter dieser Annahme reduziert sich Gleichung (24) auf: Te = f(m . e, Texh) (25)
  • In Gleichung (25) wird Texh von der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung erhalten. Zusätzlich wird zur Abschätzung der Temperatur der Ladung bei der Anwesenheit von AGR der AGR-Massenstrom durch das AGR-Ventil (m . e) gemäß der vorliegenden Erfindung wie in Anhang B dargelegt, abgeschätzt.
  • ABSCHÄTZUNG DER AGR-TEMPERATUR AN DEM DROSSELKLAPPEN-GEHÄUSE
  • Die AGR-Temperatur an dem Drosselklappengehäuse wird vorzugsweise bei stationären und transienten Zuständen abgeschätzt, wobei sich das System in einem stationären Zustand befindet, wenn die Motordrehzahl und die Luft- und AGR-Ströme im Wesentlichen konstant oder konstant sind.
  • AGR-Temperaturabschätzung bei stationären Zuständen
  • Wie es zuvor in diesem Anhang A diskutiert wurde, ist die AGR-Temperatur an dem Drosselklappengehäuse eine Funktion der Abgastemperatur und des AGR-Massenstromes. Deshalb kann die stationäre AGR-Temperatur an dem Drosselklappengehäuse wie folgt ausgedrückt werden:
    Figure 00340001
    wobei Tess die AGR-Temperatur an dem Drosselklappengehäuse bei stationären Zuständen ist und f(m . e) durch die folgende nicht-lineare Gleichung angegeben wird:
    Figure 00340002
  • Wie es festzustellen ist, kann Gleichung (27) unter Verwendung einer eindimensionalen Tabellennachschlageoperation implementiert werden.
  • AGR-Temperaturabschätzung während transienter Zustände
  • Während transienter Zustände kann die AGR-Temperatur an dem Drosselklappengehäuse ausgedrückt werden als: Te(k + 1) = aeTe(k) + b1eTess(k) (28) wobei Tess durch Gleichung (26) gegeben ist und Te die momentane Temperatur von AGR an dem Drosselklappengehäuse ist. Die Koeffizienten (d.h. ae und b1e) sind Funktionen des AGR-Massenstromes. Da ae = 1 – b1e, wird vorzugsweise ein Koeffizient als Funktion des AGR-Stromes benutzt.
  • Abgastemperaturabschätzung
  • Die Abgastemperatur wird vorzugsweise unter Verwendung der folgenden Gleichungen abgeschätzt: Texss = f(m . a, kmph, spark, m . e) (29)
  • Bei konstantem Zündzeitpunkt und geschlossenem AGR-Ventil kann Gleichung (29) geschrieben werden als: Texss = f(m . a, kmph) (30)
  • Gleichung (30) wird vorzugsweise unter Verwendung einer zweidimensionalen Tabellennachschlageoperation implementiert. Um die abschließende stationäre Abgastemperatur zu erhalten, wird der Ausgang dieser Tabelle mit Zündzeitpunkt und AGR-Massenstrom modifiziert. Deshalb ist: Texss = f(m . a, kmph) + f(spark) + f(re, kmph) (31)wobei re das AGR-Verhältnis ist, f(spark) die Wirkung der Zündzeitpunktabweichung von dem MBT auf die Abgastemperatur darstellt, und f(re, kmph) die Wirkung von AGR auf die Abgastemperatur darstellt.
  • Während transienter Zustände wird die Abgastemperatur vorzugsweise aus der folgenden diskreten Gleichung erhalten: Tex(k + 1) = aexTex(k) + b1exTexss(k) (32)
  • Zusätzlich zu den in Gleichung (29) gezeigten Variablen wird vorzugsweise die Kraftstoff-Basisimpulsbreite (BPW) während der Kraftstoffunterbrechung verwendet, um die Koeffizienten in Gleichung (32) zu modifizieren. Die Koeffizienten aex und b1ex werden vorzugsweise aus der Minimierung des Fehlers zwischen gemessener und abgeschätzter Abgastemperatur während transienter Zustände erhalten.
  • Abschätzung der AGR-Temperatur an dem AGR-Ventil
  • Die Temperatur der Gase an dem AGR-Ventil wird bei der Bestimmung des AGR-Massenstromes durch das AGR-Ventil benutzt. Da es erwünscht ist, diese Information ohne die Verwendung eines Produktionssensors zu bestimmen, wird eine Abschätzung aus anderen gemessenen oder abgeschätzten Variablen bestimmt. Die AGR-Temperatur an dem AGR-Ventil kann unter stationären Zuständen beschrieben werden durch:
    Figure 00360001
    wobei Tvss die AGR-Temperatur an dem AGR-Ventil bei stationären Zuständen ist, und fv(m . e) durch die folgende nicht-lineare Gleichung gegeben ist:
    Figure 00370001
  • Wie es festzustellen ist, kann die Gleichung (34) mit einer eindimensionalen Tabellennachschlageoperation implementiert werden.
  • AGR-Temperatur an dem AGR-Ventil während transienter Zustände Während transienter Zustände kann die AGR-Temperatur an dem AGR-Ventil wie folgt ausgedrückt werden: Tv(k + 1) = avTv(k) + b1vTvss(k) (35)wobei Tvss durch Gleichung (33) gegeben ist und Tv die momentane Temperatur von AGR an dem AGR-Ventil ist. Die Koeffizienten (d.h. av und b1v) sind Funktionen des AGR-Massenstromes. Da av = 1 – b1v ist, wird der Koeffizient vorzugsweise als eine Funktion des AGR-Stromes benutzt.
  • ABSCHÄTZUNG DES AGR-MASSENSTROMES
  • Der Gasmassenstrom durch das AGR-Ventil (m . e) kann unter Verwendung des folgenden Ausdrucks abgeschätzt werden:
    Figure 00380001
    wobei: p =
    Figure 00380002
    pmv der unterstromige Druck an dem AGR-Ventil ist, und pexh der oberstromige Druck an dem AGR-Ventil ist. Es wird die Annahme getroffen, dass der unterstromige Druck des AGR-Ventils gleich dem Krümmerabsolutdruck (MAP) ist und der oberstromige Druck gegeben ist durch: pexh = Baro + offset (3)wobei: offset = f(m . a). Zusätzlich ist kc =
    Figure 00380003
    das Verhältnis von Wärmekapazitäten, R ist die ideale Gaskonstante, und Aef ist die effektive Ventilfläche, die gegeben ist durch: Aef = cd·Av (4)wobei: Av die Fläche des Ventils und eine Funktion der Stellung des AGR-Ventils (xP) ist (d.h. Av = Av(xP)), und cd der Austragskoeffizient des Ventils ist.

Claims (22)

  1. Vorrichtung zum Abschätzen einer Vielzahl von Gastemperaturen in einem Motor (20) eines Fahrzeuges, umfassend: eine Abgastemperatur-Schätzeinrichtung (32), die ausgestaltet ist, um eine Geschwindigkeit des Fahrzeuges und einen Luftmassenstrom zu empfangen, wobei die Abgastemperatur-Schätzeinrichtung (32) ausgestaltet ist, um eine Abgastemperatur auf der Grundlage von zumindest der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem Luftmassenstrom abzuschätzen, eine erste Abgasrückführungs-(AGR-)Temperatur-Schätzeinrichtung (38), die mit der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung (32) gekoppelt ist, wobei die erste AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (38) ausgestaltet ist, um die Abgastemperatur von der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung (32) zu empfangen, und ferner ausgestaltet ist, um einen AGR-Massenstrom zu empfangen, wobei die erste AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (38) ausgestaltet ist, um eine AGR-Gastemperatur an einem AGR-Ventil (24) des Motors (20) auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom abzuschätzen, eine zweite AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (44), die mit der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung (32) gekoppelt ist, wobei die zweite AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (44) ausgestaltet ist, um die Abgastemperatur von der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung (32) zu empfangen, und ferner ausgestaltet ist, um den AGR-Massenstrom zu empfangen, wobei die zweite AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (44) ausgestaltet ist, um eine AGR-Gastemperatur an einem Drosselklappengehäuse des Motors (20) auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom abzuschätzen, und eine Ladungstemperatur-Schätzeinrichtung (48), die mit der zweiten AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (44) gekoppelt ist, wobei die Ladungstemperatur-Schätzeinrichtung (48) ausgestaltet ist, um die AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse von der zweiten AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (44) zu empfangen, wobei die Ladungstemperatur-Schätzeinrichtung (48) ferner ausgestaltet ist, um die Geschwindigkeit des Fahrzeuges und den AGR-Massenstrom zu empfangen, wobei die Ladungstemperatur-Schätzeinrichtung (48) ausgestaltet ist, um eine Ladungsgastemperatur auf der Grundlage von zumindest der AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse, der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem AGR-Massenstrom abzuschätzen.
  2. Vorrichtung zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Motor (20) des Fahrzeuges nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgastemperatur-Schätzeinrichtung (32) ferner ausgestaltet ist, um die Abgastemperatur auf der Grundlage von zumindest einer Abschätzung eines AGR-Massenstromes und einer Motorgeschwindigkeit abzuschätzen.
  3. Vorrichtung zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Motor (20) des Fahrzeuges nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladungstemperatur-Schätzeinrichtung (48) ferner ausgestaltet ist, um die Ladungsgastemperatur auf der Grundlage von zumindest einer Motorkühlmitteltemperatur und einer Motoreinlasstemperatur abzuschätzen.
  4. Vorrichtung zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Motor (20) des Fahrzeuges nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgastemperatur-Schätzeinrichtung (32) umfasst: eine Lufttemperatur-Schätzeinrichtung (52), die ausgestaltet ist, um eine Lufttemperaturabschätzung auf der Grundlage von zumindest dem Luftmassenstrom und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges zu erzeugen, eine AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung (54), die ausgestaltet ist, um eine AGR-Temperaturabschätzung auf der Grundlage von zumindest einem AGR-Verhältnis und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges zu erzeugen, eine Zündzeitpunktwirkungs-Bestimmungseinrichtung (56), die ausgestaltet ist, um eine Wirkung des Motorzündzeitpunktes auf die Temperaturabschätzung auf der Grundlage von zumindest dem Luftmassenstrom und der Motordrehzahl zu erzeugen, und einen Abgastemperatur-Summierer (58), der ausgestaltet ist, um die Abgastemperatur aus der Lufttemperaturabschätzung, der AGR-Temperaturabschätzung und der Wirkung des Motorzündzeitpunktes auf die Temperaturabschätzung herzustellen.
  5. Vorrichtung zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Motor (20) des Fahrzeuges nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Einrichtung von der Lufttemperatur-Schätzeinrichtung (52), der AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung (54) und der Zündzeitpunktwirkungs-Bestimmungseinrichtung (56) ein Nachschlagetabellen-Operator ist.
  6. Vorrichtung zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Motor (20) des Fahrzeuges nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Verzögerungsfilter erster Ordnung (78), das ausgestaltet ist, um Hochfrequenzanteile der Abgastemperatur zu beseitigen.
  7. Vorrichtung zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Motor (20) des Fahrzeuges nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (38) eine erste Stationär-AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (96) umfasst, die ausgestaltet ist, um eine stationäre AGR-Temperatur an einem AGR-Ventil (24) auf der Grundlage von zumindest dem AGR-Massenstrom abzuschätzen.
  8. Vorrichtung zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Motor (20) des Fahrzeuges nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Verzögerungsfilter erster Ordnung (78), das ausgestaltet ist, um Hochfrequenzanteile der AGR-Gastemperatur an dem AGR-Ventil (24) zu beseitigen.
  9. Vorrichtung zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Motor (20) des Fahrzeuges nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (44) eine zweite Stationär-AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (102) umfasst, die ausgestaltet ist, um eine stationäre AGR-Temperatur in einem Drosselklappengehäuse auf der Grundlage von zumindest dem AGR-Massenstrom abzuschätzen.
  10. Vorrichtung zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Motor (20) des Fahrzeuges nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Verzögerungsfilter erster Ordnung (78), das ausgestaltet ist, um Hochfrequenzanteile der AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse zu beseitigen.
  11. Vorrichtung zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Motor (20) des Fahrzeuges nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladungstemperatur-Schätzeinrichtung (48) umfasst: ein Verzögerungsfilter erster Ordnung (78), das ausgestaltet ist, um Hochfrequenzanteile der Ladungsgastemperatur zu beseitigen, eine Ladungszeitkonstanten-Bestimmungseinrichtung (110), die ausgestaltet ist, um eine Filterzeitkonstante für das Verzögerungsfilter erster Ordnung (78) zu bestimmen.
  12. Verfahren zum Abschätzen einer Vielzahl von Gastemperaturen in einem Motor (20) eines Fahrzeuges mit den folgenden Schritten: Empfangen einer Geschwindigkeit des Fahrzeuges und eines Luftmassenstromes, Abschätzen einer Abgastemperatur auf der Grundlage von zumindest der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem Luftmassenstrom, Empfangen eines AGR-Massenstromes, Abschätzen einer AGR-Gastemperatur an einem AGR-Ventil (24) auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom, Abschätzen einer AGR-Gastemperatur an einem Drosselklappengehäuse auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom, und Abschätzen einer Ladungstemperatur auf der Grundlage von zumindest der AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse, der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem AGR-Massenstrom.
  13. Verfahren zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Motor (20) des Fahrzeuges nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch: Abschätzen der Abgastemperatur auf der Grundlage von zumindest einer Abschätzung eines AGR-Massenstromes und einer Motorgeschwindigkeit.
  14. Verfahren zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Motor (20) des Fahrzeuges nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch: Abschätzen der Ladungstemperatur auf der Grundlage von zumindest einer Motorkühlmitteltemperatur und einer Motoreinlasstemperatur.
  15. Verfahren zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Motor (20) des Fahrzeuges nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschätzen der Abgastemperatur auf der Grundlage von zumindest der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und dem Luftmassenstrom ferner umfasst: Erzeugen einer Lufttemperaturabschätzung auf der Grundlage von zumindest dem Luftmassenstrom und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges, Erzeugen einer AGR-Temperaturabschätzung auf der Grundlage von zumindest einem AGR-Verhältnis und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges, und Erzeugen einer Wirkung eines Zündzeitpunktes auf eine Temperatur auf der Grundlage von zumindest einem Luftmassenstrom und einer Motordrehzahl.
  16. Verfahren zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Motor (20) des Fahrzeuges nach einem der Ansprüche 12 bis 15, gekennzeichnet durch: Filtern der Abgastemperatur.
  17. Verfahren zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Motor (20) des Fahrzeuges nach einem der Ansprüche 12 bis 16, gekennzeichnet durch: Filtern der AGR-Gastemperatur an dem AGR-Ventil (24).
  18. Verfahren zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Motor (20) des Fahrzeuges nach einem der Ansprüche 12 bis 17, gekennzeichnet durch: Filtern der AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse.
  19. Verfahren zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Motor (20) des Fahrzeuges nach einem der Ansprüche 12 bis 18, gekennzeichnet durch: Filtern der Ladungstemperatur.
  20. Verfahren zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Motor (20) des Fahrzeuges einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschätzen der AGR-Gastemperatur an dem AGR-Ventil (24) umfasst: Abschätzen einer stationären AGR-Temperatur an dem AGR-Ventil (24) auf der Grundlage von zumindest dem AGR-Massenstrom.
  21. Verfahren zum Abschätzen der Vielzahl von Gastemperaturen in dem Motor (20) des Fahrzeuges nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschätzen der AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse umfasst: Abschätzen einer stationären AGR-Temperatur an der Drosselklappe auf der Grundlage von zumindest dem AGR-Massenstrom.
  22. Vorrichtung zum Abschätzen einer Vielzahl von Gastemperaturen in einem Verbrennungsmotor (20) eines Kraftfahrzeuges, umfassend: eine Abgastemperatur-Schätzeinrichtung (32), die ausgestaltet ist, um eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs und einen Luftmassenstrom zu empfangen, wobei die Abgastemperatur-Schätzeinrichtung (32) ausgestaltet ist, um eine Abgastemperatur auf der Grundlage von zumindest der Geschwindigkeit des Fahrzeuges, dem Luftmassenstrom, einem AGR-Massenstrom und einer Motorgeschwindigkeit abzuschätzen, wobei die Abgastemperatur-Schätzeinrichtung (32) umfasst: eine Lufttemperatur-Schätzeinrichtung (52), die ausgestaltet ist, um eine Lufttemperaturabschätzung auf der Grundlage von zumindest dem Luftmassenstrom und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges zu erzeugen, eine AGR-Gastemperatur-Schätzeinrichtung (54), die ausgestaltet ist, um eine AGR-Temperaturabschätzung auf der Grundlage von zumindest einem AGR-Verhältnis und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges zu erzeugen, eine Zündzeitpunktwirkungs-Bestimmungseinrichtung (56), die ausgestaltet ist, um eine Abschätzung der Wirkung des Motorzündzeitpunktes auf eine Temperatur auf der Grundlage von zumindest einem Luftmassenstrom und einer Motordrehzahl zu erzeugen, und einen Abgastemperatur-Summierer (58), der ausgestaltet ist, um die Abgastemperatur aus der Lufttemperaturabschätzung, der AGR-Temperaturabschätzung und der Abschätzung der Wirkung des Motorzündzeitpunktes auf eine Temperatur herzustellen, eine erste Abgasrückführungs-(AGR-)Temperatur-Schätzeinrichtung (38), die mit der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung (32) gekoppelt ist, wobei die erste AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (38) ausgestaltet ist, um die Abgastemperatur von der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung (32) zu empfangen, und ferner ausgestaltet ist, um einen AGR-Massenstrom zu empfangen, wobei die erste AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (38) ausgestaltet ist, um eine AGR-Gastemperatur an einem AGR-Ventil (24) des Motors (20) auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom abzuschätzen, eine zweite AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (44), die mit der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung (32) gekoppelt ist, wobei die zweite AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (44) ausgestaltet ist, um die Abgastemperatur von der Abgastemperatur-Schätzeinrichtung (32) zu empfangen, und ferner ausgestaltet ist, um den AGR-Massenstrom zu empfangen, wobei die zweite AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (44) ausgestaltet ist, um eine AGR-Gastemperatur an einem Drosselklappengehäuse des Motors (20) auf der Grundlage von zumindest der Abgastemperatur und dem AGR-Massenstrom abzuschätzen, und eine Ladungstemperatur-Schätzeinrichtung (48), die mit der zweiten AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (44) gekoppelt ist, wobei die Ladungstemperatur-Schätzeinrichtung (48) ausgestaltet ist, um die AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse von der zweiten AGR-Temperatur-Schätzeinrichtung (44) zu empfangen, wobei die Ladungstemperatur-Schätzeinrichtung (48) ferner ausgestaltet ist, um die Geschwindigkeit des Fahrzeuges und den AGR-Massenstrom zu empfangen, wobei die Ladungstemperatur-Schätzeinrichtung (48) ausgestaltet ist, um eine Ladungsgastemperatur auf der Grundlage von zumindest der AGR-Gastemperatur an dem Drosselklappengehäuse, der Geschwindigkeit des Fahrzeuges, dem AGR-Massenstrom, einer Motorkühlmitteltemperatur und einer Motoreinlasstemperatur abzuschätzen.
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