CN102076945B - 用于运行内燃机的装置 - Google Patents

Abstract

设置一个配置单元，它被设计用于依据Lambda探测器的测量信号确定针对特定气缸的Lambda信号和依据该针对特定气缸的Lambda信号确定各气缸与由针对特定气缸的Lambda信号平均的Lambda信号相关的Lambda偏差信号。此外设置一个观察器，它包括Lambda探测器的一个传感器模型，它布置在观察器的一个反馈支路中。观察器被如此设计，使得针对特定气缸的Lambda偏差信号从输入端侧输入观察器中并且与各气缸相关的观察器输出参数代表各气缸的喷射阀的喷射特性与预定的喷射特性之间的偏差。设置一个参数检测单元，它被设计用于从针对特定气缸的混合物偏差中施加一个预定的干扰图案。它此外被设计成响应各预定的干扰图案而改变传感器模型的至少一个参数作为检测参数，直到观察器输出参数中的至少一个以预定的方式代表干扰图案的与其气缸配置的分量。该至少一个检测参数被输出。

Description

用于运行内燃机的装置

本发明涉及一种用于运行内燃机的装置。

由于对安装了内燃机的机动车的允许的有害物质排放的法规越来越严格，因此要求在内燃机运行时保持尽可能低的有害物质排放。这一方面可以如此实现，即减少在各个气缸中燃烧空气/燃料混合物期间形成的有害物质排放。另一方面在内燃机中使用废气再处理系统，其将在各个气缸中燃烧空气/燃料混合物期间产生的有害物质排放转变成无害物质。

为此目的使用催化净化器，其将一氧化碳、碳氢化合物和氧化氮转变成无害物质。

不仅有目标地影响在燃烧期间产生的有害物质排放，而且通过催化净化器高效地转变有害物质成分都要求在各个气缸中的非常精确调整的空气/燃料比。

由出版商Vieweg & Sohn出版有限公司，Richard Basshuysen，Fred Schäfer的专业书“内燃机手册”， 2002年6月第二版，第559至561页，已知一种二进制的Lambda调节机构，其具有一个二进制的Lambda探测器，该探测器布置在废气催化净化器的上游。二进制的Lambda调节机构包括一个PI-调节器，其中P-分量和I-分量被存储在涉及发动机转速和负载的特性曲线簇中。在该二进制的Lambda调节机构中，催化净化器的激发，也称为Lambda波动，隐含地通过两点调节形成。Lambda波动的幅度被调整在大约3%上。

为了满足关于有害物质排放的尤其是未来的法律要求，将使用更加靠近发动机的催化净化器。由于从排气阀直到催化净化器之间的混合路段很短，这在许多情况下要求在一个废气组的各单个气缸中的空气/燃料比具有非常小的公差并且是一个比在催化净化器远离发动机布置情况下要显著较小的公差。在这点上可以使用一种针对特定气缸的Lambda调节机构。

DE19846393A1公开一种在多缸内燃机中的空气/燃料比的气缸选择式调节机构，其具有设计成跃变探测器的Lambda探测器。在气缸选择式调节机构的范围中，形成一个气缸中的Lambda探测器电压信号与相邻气缸中的电压信号相关联的电压偏差。然后利用该差值进行对喷射的修正。在此情况下考虑，正是在精确的理论计算的空气/燃料比的区域中探测器电压的强烈改变使得即使是与优化的空气/燃料比的很小的偏差也能够识别出来。

EP0826100B1公开一种用于按照气缸选择地调节具有多气缸的内燃机的燃料空气比的方法。设有一个Lambda调节装置，它配有一个氧传感器，它发出一个代表由各个气缸的各个废气组产生的总废气的相应的氧含量的传感器信号。针对传感器信号的每个值，依据一个特性曲线确定所属的Lambda实际值。由这些值形成用于每个氧传感器的Lambda平均值并且采用在一个依据内燃机的负载预定的Lambda理论值和Lambda平均值之间的差值作为一个总调节器的输入参数并且输入给调节装置的一个总Lambda调节器，用于修正基础喷射信号，从而可以调整理论的空气/燃料比。此外设置一个单缸Lambda调节器，用于调节各单个气缸的各单个的空气/燃料比。这种单缸-Lambda调节器的依据气缸选择的输出参数与总Lambda调节器的输出参数叠加并且通过由此获得的值，针对特定气缸地修正基础喷射信号。

DE10011690A1公开一种在使用宽带Lambda探测器下的针对气缸选择的Lambda调节机构。由DE10358988B3也已知一种与线性Lambda探测器相关联的针对特定气缸的Lambda调节机构。

DE10304245B3公开了一种用于使Lambda探测器信号值的信号扫描与依气缸选择的Lambda调节机构在多缸内燃机中的使用相适配的方法，其中与内燃机的曲轴位置相关的用于探测单个气缸的Lambda值的时间点被这样地设置，使得一个特性参数具有一个极端值，该特性参数是用于各单个气缸的Lambda值的偏差的一个尺度。

在探测内燃机中的针对特定气缸的空气/燃料比的范围中，由DE102004026176B3已知，确定与各气缸的活塞的参照位置相关的扫描曲轴转角，以便探测废气探测器的测量信号，并且是依据一个表征在各个气缸中的空气/燃料比参数来确定。针对该扫描曲轴转角，探测该测量信号并且将其分配给相应的气缸。

由DE102004004291B3已知，针对一个预定的曲轴转角，其与相应的气缸的活塞的参照位置相关，在废气探测器中探测该测量信号并且分配给相应的气缸。依据调节器的不稳定标准匹配该预定的曲轴转角。借助于调节器，依据为该气缸探测的测量信号，产生用于影响各个气缸中的空气/燃料比的调节参数。

由DE102005034690B3已知，依据一个品质标准使一个用于借助于测量信号探测空气/燃料比的预定的曲轴转角与一个相应的气缸之间的配置相匹配，品质标准取决于内燃机的不规律的运转和驱动轴。

本发明基于的任务是提供一种用于运行具有多个气缸的内燃机的装置，其以简单的方式为低有害物运行做出贡献。

该任务通过独立权利要求的特征解决。有利的实施例的特征在从属权利要求中表述。

本发明的特征在于一种用于运行具有多个气缸的内燃机的装置，这些气缸分别配置一个喷射阀，内燃机包括一个废气系统，它包括一个废气催化净化器和一个在该废气催化净化器上游或里面布置的Lambda探测器。Lambda探测器可以例如设计成宽带探测器，其也称为线性Lambda探测器，或者也可以设计成跃变探测器，其也称为二进制Lambda探测器。

设置一个配置单元（分配单元），该配置单元被设计用于依据Lambda探测器的测量信号确定针对特定气缸的Lambda信号。它此外被设计用于依据该针对特定气缸的Lambda信号确定各气缸与由针对特定气缸的Lambda信号平均的Lambda信号相关的Lambda偏差信号。

设置一个观察器，它包括Lambda探测器的一个传感器模型，它布置在观察器的一个反馈支路中。观察器被如此设计，使得针对特定气缸的Lambda偏差信号从输入端侧输入观察器。针对特定气缸的Lambda偏差信号由此尤其是与传感器模型的输出信号一起耦合到观察器的一个向前的支路中，例如通过形成一个差值。

观察器此外被如此设计，使得它的与各气缸相关的观察器输出参数代表各气缸的喷射阀的喷射特性与预定的喷射特性之间的偏差。

设置一个参数检测单元，它被设计用于从针对特定气缸的混合物偏差中施加一个预定的干扰图案。它此外被设计为，响应各预定的干扰图案而改变传感器模型的至少一个参数作为检测参数，直到观察器输出参数中的至少一个以预定的方式代表该干扰图案的与其气缸配置的分量。如果是这种情况，输出该至少一个检测参数。

传感器模型的该至少一个参数可以例如是一个放大系数或例如是一个上升时间。传感器模型可以例如是以PT1为基的并且该至少一个检测参数可以因此例如是一个PT1-环节的一个或多个参数。

观察器可以极其有效地被用于确定这个或这些检测参数的实际的值。因此，例如可以基于例如老化影响因素可靠地识别Lambda探测器的被改变了的动态性能。

在确定至少一个检测参数期间，优选使可能存在的针对特定气缸的Lambda调节机构去激活，也就是说，主动地不向它输入各观察器输出参数的任何当前的值，即涉及针对特定气缸的Lambda调节机构是开环运行。这样可以特别精确地确定Lambda探测器当前的动态特性。在确定至少一个检测参数之外，优选至少暂时地激活必要时存在的针对特定气缸的Lambda调节机构。

按照一个有利的实施例，该装置包括一个诊断单元，它被设计用于依据至少一个检测参数来确定是否Lambda探测器是无故障的或是有故障的。这能够在没有附加的硬件费用下特别有效地诊断Lambda探测器。

按照另一个有利的实施例，该用于运行内燃机的装置包括一个匹配单元，它被设计用于依据至少一个检测参数匹配传感器模型的至少一个参数，用于通过各针对特定气缸的Lambda调节器的运行，这些调节器被如此设计，使得各观察器输出参数作为输入参数被分别输入到这些调节器中，该输入参数与相应的气缸相配置，并且相应的调节器的调节信号影响在相应的气缸中要配量的燃油量。

以这种方式可以使传感器模型与Lambda探测器的当前的动态特性特别有效地匹配并且由此为实现一种特别精确的针对特定气缸的Lambda调节做出贡献。

按照另一个有利的实施例，参数检测单元被如此设计，使得各预定的干扰图案是排放中性的。以这种方式可以在更大程度上没有对内燃机的有害物质排放产生负面影响的情况下实现对至少一个检测参数的精确的确定。

按照另一个有利的实施例，Lambda探测器设计成二进制的Lambda探测器。此外设置有二进制的Lambda调节器，该调节器被如此设计，使得它的调节输入参数依赖于二进制的Lambda探测器的信号并且它的调节器调节信号影响要配量的燃油量。该配置单元在这种情况下优选被如此设计，使得如果二进制的Lambda探测器的测量信号是在一个稀薄混合气阶段和一个浓混合气阶段之间的一个过渡阶段的外部，则依据二进制的Lambda探测器的测量信号确定该针对特定气缸的Lambda信号。

在这点上利用这样的认识，即尽管在稀薄混合气阶段和浓混合气阶段之间的过渡阶段中出现相当大的测量信号改变，但是Lambda信号的要被配置的改变是较小的。在这点上，该Lambda信号尤其应该理解是一个在考虑所谓的空气系数下被标准化的信号，它的值在化学计算的空气/燃料比情况下为值1。

此外基于这样的认识，正是在浓混合气阶段中以及在稀薄混合气阶段中，并且是由于各特定气缸的不同的实际空气/燃料比，一个被调制到二进制的Lambda探测器的测量信号上的波动（振荡）具有比在过渡阶段中更小的幅值，但是在被配置的Lambda信号中的相应的差异显露得更有特性。

由此已经证明，通过这种信号评价，借助于二进制的Lambda探测器也可以非常精确地确定相应的针对特定气缸的Lambda信号并且因此可以通过该相应的针对特定气缸的Lambda调节器非常精确地补偿相应的气缸的喷射阀喷射特性与预定的喷射特性之间的公差或偏差。该预定的喷射特性例如可以与一个预定的基准喷射阀相关联，该基准喷射阀例如已经在发动机测试台上被精确地测量。此外，该预定的喷射特性例如也可以是相应的气缸的全部喷射阀的平均的喷射特性。所述装置也可以有利地补偿与预定的基准特性的其它的偏差，例如与进气系统的部件相关的偏差。此外，在这点上也利用这样的认识，即例如尤其是各喷射阀的喷射特性与预定的喷射特性之间的相应的偏差通常都可能明显大于在利用调节器调节的范围中产生的波动。

以下对照示意附图详细描述本发明的实施例。附图中所示:

图1是一个具有控制装置的内燃机，

图2是一个Lambda调节器的框块图，

图3是在一个针对特定气缸的Lambda调节的范围中的框块图，

图4是一个在控制装置中进行运行处理的程序的第一流程图，

图5是在控制装置中进行运行处理的第二流程图，

图6是在时间上绘制的信号变化曲线，

图7是一个用于确定至少一个检测参数的程序的流程图，

图8是一个用于实施诊断的程序的流程图和

图9是一个用于实施匹配的程序的流程图流程图。

相同结构或功能的元件在各图之间相关联地用相同的标记表示。

一台内燃机(图1)包括进气系统1，发动机体2，气缸头3和废气系统4。进气系统1最好包括一个节流阀5，此外包括收集器6和进气管7，进气管朝着气缸Z1方向上经进气道通入发动机体2中。发动机体2此外包括曲轴8，曲轴经连杆10与气缸Z1的活塞11耦联。

气缸头3包括具有进气阀12和排气阀13的气阀机构。

气缸头3此外包括喷射阀18和火花塞19。备选地，喷射阀18也可以布置在进气管7中。

在废气系统4中布置有废气催化净化器21，它优选设计成三元催化净化器并且例如布置得非常靠近配置了排气阀13的排气口。

此外在废气系统4中也可以布置另一个废气催化净化器，它例如设计成NOx催化净化器23。

设有控制装置25，为其配置了一些传感器，这些传感器探测不同的测量参数并且分别确定测量参数的值。除了这些测量参数以外，运行参数也包括由测量参数导出的参数。

控制装置25设计成依据其中的至少一个运行参数确定调节参数，这些调节参数然后被转换成一个或多个调节信号，用于借助于相应的调节驱动器控制执行元件。控制装置25也可以称为用于控制内燃机的装置或称为用于运行内燃机的装置。

这些传感器是探测加速踏板27的加速踏板位置的踏板位置传感器26，探测节流阀5上游的空气质量流量的空气质量传感器28，探测进气空气温度的第一温度传感器32，探测收集器6中的进气管压力的进气管压力传感器34，探测曲轴转角的曲轴转角传感器36，该曲轴转角然后配属有一个转速N。

此外，设置一个Lambda探测器42，它布置在废气催化净化器21上游或布置在废气催化净化器21中并且探测废气的残余氧含量以及它的测量信号MS1用于表征在气缸Z1的燃烧室中的和在Lambda探测器42上游在燃油氧化之前的空气/燃料比，以下称为气缸Z1中的空气/燃料比。Lambda探测器42可以这样地布置在可以废气催化净化器中，使得一部分催化净化器体积位于Lambda探测器42上游。Lambda探测器42例如可以是跃变探测器，并且例如也可以称为二进制Lambda探测器。Lambda探测器例如也可以设计成宽带探测器，其也称为线性Lambda探测器。

与宽带探测器相反，二进制的Lambda探测器的动态特性尤其是稀薄混合气阶段和浓混合气阶段之间的过渡阶段期间是强烈非线性的。对非线性区域中的测量信号的评价和因此对针对气缸选择的Lambda偏差的评价是一种挑战，因为依据探测器动态性的不同，在一些情况下，测量信号的下降或上升可以比一个工作循环的持续时间更快地完成。此外，在过渡阶段中，测量信号向Lambda信号的转换是明显不精确的，因为Lambda在这个区域中的敏感性非常小。

原则上也可以在废气催化净化器21的下游布置废气探测器。

依据本发明的不同的实施形式，可以存在任意少于所述传感器的数量的传感器或者也可以存在附加的传感器。

执行元件例如是节流阀5，进气阀和排气阀12，13，喷射阀18或火花塞19。

除了气缸Z1以外还设有其它的气缸Z2至Z3，它们也配置有相应的执行元件并且必要时配置了传感器。因此，例如气缸Z1至Z3例如配置一个废气机组并且配置一个公共的Lambda探测器42。此外，自然也可以设置其它的气缸，如例如为一个第二废气机组配置的那些气缸。因此该内燃机可以包括任意的气缸数。

在一个实施例中，控制装置25包括一个二进制的Lambda调节机构，它举例说明地依据图2详细描述。框块1包括一个二进制的Lambda调节器，它被这样地设计，即，作为调节参数，该调节参数也可以称为调节输入参数，使设计成二进制的Lambda探测器的Lambda探测器42的测量信号MS1被输入。基于二进制Lambda探测器的测量信号MS1的二进制特性，二进制Lambda调节器被设计成两点调节器。在此情况下，二进制Lambda调节器被设计用于识别稀薄混合气阶段LEAN，即测量信号MS1小于一个预定的浓-稀阈值THD_1，它例如可以具有大约0.2V的值。此外，二进制Lambda调节器被设计用于识别浓混合气阶段RICH，即设计成二进制Lambda探测器的Lambda探测器42的测量信号MS1具有大于一个预定的稀-浓阈值THD_2的值。预定的稀-浓阈值THD_2例如可以具有大约0.6V的值。此外，二进制Lambda调节器优选被如此设计，使得在一次识别稀薄混合气或浓混合气阶段LEAN，RICH要重新识别一个过渡运行状态TRANS之前，要经过一个预定的封闭时间。这样，即使在测量信号MS1的叠加的波动情况下也能够非常有效地避免Lambda调节器的不稳定性。

二进制Lambda调节器优选设计成PI-调节器。P-分量优选作为比例跃变P_J被输入框块B1。设有框块B2，其中依据转速N和负载LOAD确定比例跃变P_J。为此优选设置一个可以固定地存储的特性曲线。

二进制Lambda调节器的I-分量优选依据积分增量I_INC确定。积分增量I_INC优选在框块B14中也依据转速N和负载LOAD确定。为此例如也可以设置一个特性曲线。负载LOAD例如可以是空气质量流量或例如也可以是进气管压力。

此外，在框块B1中作为输入参数也输入延迟持续时间T_D，它在框块B6中被确定并且是优选依据一个平衡调节器的干预被确定。其中在平衡调节机构的范围中使用另一个废气探测器的测量信号。

此外，可以在框块B1中可以将一个延长持续时间T_EXT输入框块B1。延长持续时间T_EXT例如依据内燃机的各当前的运行状态BZ在框块B3中确定。与此相关地，优选规定，与第二运行状态BZ2相比较，延长持续时间的值在第一运行状态BZ1下显著更大。因此例如在第二运行状态中延长持续时间T_EXT等于零，而在第一运行状态BZ1中例如是在一个或多个工作循环的数量级上。第一运行状态BZ1可以例如依据一种时间条件被占用，也就是说例如相对于发动机运转或者相对于其它的参照点，或例如也相对于一个预定的行驶功率而言，是在一个预定的时间间隔内。

在二进制Lambda调节器的输出侧，输出它的调节器调节信号LAM_FAC_FB，它影响要被配给的燃油量。二进制Lambda调节器的调节器调节信号LAM_FAC_FB被输入到乘法环节M1，在此处通过与一个要配量的燃油量MFF相乘，确定一个修正的要配量的燃油量MFF_COR。

设有框块B10，其中依据例如转速N和负载LOAD确定要配量的燃油量MFF。为此例如可以设置一个或多个特性曲线簇，它们例如是在发动机测试台上被预先确定的。

框块B12被设计成用于依据修正的要配量的燃油量MFF_COR确定一个尤其是用于喷射阀18的调节信号SG。

框块B1被设计用于确定二进制Lambda调节器的调节器调节参数LAM_FAC_FB，用于数个气缸Z1至Z3，即尤其是用于配置了一个惟一的二进制Lambda探测器42的那些气缸Z1至Z3。相应的情况尤其也适用于框块B10。

依据图3详细说明一种针对特定气缸的Lambda调节机构。依据测量信号MS1的典型的信号变化曲线可以识别出，针对测量信号的典型的矩形或梯形的基本形状，模拟了叠加的波动，这种波动尤其是通过相应气缸Z1至Z3的相应喷射阀18的喷射特性与预定的喷射特性的偏差引起。在框块B15中，也画出了例如设计成二进制Lambda探测器的Lambda探测器42的测量信号MS1，其中示意地示出了相应的过渡阶段TRANS，浓混合气阶段RICH和稀薄混合气阶段LEAN。

框块B16包括配置单元，它被这样地设计，使得如果设计成二进制Lambda探测器的Lambda探测器42的测量信号MS1位于在稀薄混合气阶段LEAN和浓厚混合气阶段RICH之间的一个过渡阶段TRANS外部，那么就依据Lambda探测器42的测量信号MS1确定出针对特定气缸的Lambda信号LAM_Z1，LAM_Z2，LAM_Z3并且依据针对特定气缸的Lambda信号LAM_Z1，LAM_Z2，LAM_Z3，与经针对特定气缸的Lambda信号LAMZ1，LAMZ2，LAM_Z3平均的Lambda信号LAM_Z1_MW相关地，确定出用于相应的气缸的针对特定气缸的Lambda偏差信号D_LAM_Z1，D_LAM_Z2，D_LAM_Z3。

为此目的，优选设有程序，它在内燃机运行期间在控制装置被运行并且以下依据图4和5详细描述。该程序按照图4在步骤S1中开始，在该步骤中必要时可以对变量进行初始化。

在步骤S2中检查，是否二进制Lambda探测器的测量信号MS1小于浓-稀阈值THD_1。如果不是这种情况，那么在步骤S4中进行进行处理，在该步骤中该程序保持一个预定的第一等待持续时间T_W1或也可以被中断，其中第一等待持续时间T_W1被如此适当短地预先设定，使得步骤S2的条件可以被适当经常地检查。此外，在步骤S4中预定的等待持续时间T_W1也可以依据各当前的转速并因此与曲轴转角相关联地预先设定。

如果不满足步骤S2的条件，尤其是在步骤S1中启动程序之后直接在首次处理步骤S2之后，优选也可以在步骤S16中继续进行该处理，该步骤在更后面详细描述，并且在这种情况下然后在不满足步骤S16的条件时在步骤S4中继续该处理，其中然后将这种修改的处理一直进行到或者首次满足了步骤S2的条件或者首次满足了步骤S16的条件。

相反，如果满足了步骤S2的条件，那么在步骤S6中，将一个当前的阶段ACT_PH分配给稀薄混合气阶段LEAN并且此外在一个真实性值TRUE上设置一个配置标识ZUORD。在此之后程序在步骤S8中暂停一个预定的第二等待持续时间T_W2或在这期间该程序被中断，其中尤其是与封闭持续时间相关联地设置第二等待持续时间TW2。

接下来，在步骤S10中检查，是否二进制的Lambda探测器的测量信号MS1小于浓-稀阈值THD1。如果是这种情况，那么作为当前的阶段ACT_PH稀薄混合气阶段LEAN继续有效并且在步骤S10被重新实施之前，程序在步骤S12中暂停或者在这期间相应于步骤S4中断预定的第一等待持续时间T_W1。

相反，如果不满足步骤S10的条件，那么在步骤S14中，为当前的阶段ACT_PH分配过渡阶段TRANS并且将配置标识ZUORD施加在一个错误值FE上。

接下来，在步骤S16中检查，是否二进制的Lambda探测器42的测量信号MS1大于稀-浓阈值THD2。如果不满足步骤S16的条件，那么相应于按照步骤S4的方式，在重新实施步骤S16之前，程序在步骤S18中暂停预定的第一等待持续时间T_W1。

相反，如果满足步骤S16的条件，那么在步骤S16中为当前的阶段ACTPH分配浓混合气阶段RICH并且将真实性值TRUE分配配置标识ZUORD。

接下来，程序在步骤S22中暂停并且是相应于步骤S8暂停预定的第二等待持续时间T_W2并且因此也可以在步骤S22期间被中断。

在步骤S24中，接下来检查，是否Lambda探测器42的测量信号MS1继续大于稀-浓阈值THD_2。如果是这种情况，那么在步骤S26中相应于步骤S4继续进行该处理。在接着步骤S26之后该处理重新在步骤S24中继续。

相反，如果不满足步骤S24的条件，那么在步骤S28中为当前的阶段ACT_PH分配过渡阶段TRANS并且在步骤S4中继续该处理之前为配置标识ZUORD分配错误值FE。

与按照图4的程序准平行地运行另一个程序，该程序以下还要依据图5描述。该程序在步骤S30中被启动，其中必要时可以对变量初始化。在步骤S32中，检查，是否配置标识ZUORD出于其真实性值TRUE上。如果不是这种情况，那么在步骤S34中继续该处理，其中该程序保持暂停预定的第一等待持续时间T_W1或也可以相应于按照步骤S4的方法在该处理在步骤S32中继续进行之前被中断。

相反，如果满足步骤S32的条件，那么在步骤S36中，依据Lambda探测器42的测量信号MS1确定关于气缸Z1，Z2，Z3的针对特定气缸的Lambda信号LAM_Z1，LAM_Z2和LAM_Z3。在这点上实施一种相应分段同步的扫描，并且是这样地进行，即相应的废气组分别代表相应的气缸Z1至Z3。此外，依据二进制Lambda探测器42的测量信号MS1，优选依据特性曲线并且更优选地依据用于浓混合气阶段RICH的并且是一个Lambda-浓-特性曲线KL_R，和一个为稀薄混合气阶段LEAN预定的Lambda-稀-特性曲线KL_L的各一个单独预定的特性曲线，确定针对特定气缸的Lambda信号LAM_Z1，LAM_Z2，LAM_Z3。在此情况下，这些特性曲线是优选的。在接着步骤S36之后，在步骤S34中实施该处理。

框块B16(图3)中的配置单元包括框块B18，它包括一个转换器（转换开关）。转换器被设计用于进行转换，该转换分别与各对应的时刻相关联，在该时刻上对应的废气组代表对应的气缸Z1至Z3。因此，当Lambda探测器的测量信号MS1在其针对对应的气缸，即例如从气缸Z1到气缸Z2或气缸Z3的特性改变时，侧进行转换。

框块B20被设计用于确定经针对特定气缸的Lambda信号LAM_Z1，LAM_Z2，LAM_Z3平均的Lambda信号LAMZ1_MW。此外，框块B20被设计用于确定各针对特定气缸的Lambda偏差信号D_LAM_Z1，D_LAM_Z2，D_LAM_Z3并且是依据相应的针对特定气缸的Lambda信号LAM_Z1，LAM_Z2，LAM_Z3的差和在另一方面依据平均的Lambda信号LAM_Z1_MW。依据框块B18中转换器的当前的位置，然后为各相关的气缸Z1至Z3确定对应的针对特定气缸的Lambda偏差信号D_LAM_Z1，D_LAM_Z2，D_LAM_Z3。

配置单元也可以备选地设计成用于依据设计成宽带探测器的Lambda探测器的测量信号确定针对特定气缸的Lambda偏差信号D_LAM_Z1，D_LAM_Z2，D_LAM_Z3。在这种情况下，然后为了确定针对特定气缸的Lambda信号LAM_Z1，LAM_Z2，LAM_Z3只需要相应地同步描述Lambda探测器42的测量信号MS1。

各当前的确定的针对特定气缸的Lambda偏差信号D_LAM_Z1，D_LAM_Z2，D_LAM_Z3被输入框块B22，它包括一个观察器，其中实施向一个减法环节SUB1的输入，其中确定相对于一个模型Lambda偏差信号D_LAM_MOD的差，其中模型Lambda偏差信号D_LAM_MOD是一个传感器模型的输出信号。这个差然后在放大器K中被放大并且接下来被输入框块B24，该框块也包括一个转换器，该转换器被与框块B18的转换器同步地转换。

在框块B24的输出侧，该框块依据它的转换位置与框块B26，框块B28或框块B30耦联。框块B26，B28和B30包括各一个I-环节，即积分环节，它对其输入端上施加的信号积分。框块B26的输出参数代表气缸Z1的喷射阀18的喷射特性与预定的喷射特性的偏差并且相乘观察器输出参数OBS_Z1，后者代表气缸Z1的喷射阀的喷射特性与预定的喷射特性的偏差。预定的喷射特性例如可以是相应气缸Z1，Z2，Z3的全部喷射阀18的平均的喷射特性。相应的情况适用于观察器输出参数OBS_Z2，OBS_Z3，它们是框块B28及B30的涉及气缸Z2及Z3的输出参数。

此外，在框块B32中设置另一个转换器，观察器输出参数OBS_Z1，OBS_Z2和OBS_Z3从输入侧输入到该转换器，并且它的转换器与框块B18和B24的转换器同步地被转换并且它的输出信号是框块B34的输入参数。

框块B34包括Lambda探测器42的一个传感器模型。这个传感器模型例如可以以PT1-环节的形式实现，但是它也可以包括其它的元件。它包括作为参数例如一个放大系数和一个上升时间参数。在框块B34的输出侧，然后作为传感器模型的输出，产生模型Lambda偏差信号D_LAM_MOD。

各观察器输出参数OBS_Z1，OBS_Z2和OBS_Z3被输入到针对特定气缸的Lambda调节器，它们各构成一个框块B36，B38和B40。针对特定气缸的Lambda调节器可以例如具有积分分量。相应的调节器调节信号LAM_FAC_ZI_Z1，LAM_FAC_ZI_Z2，LAM_FAC_ZI_Z3影响在各个气缸中Z1，Z2，Z3要配量的燃油量MFF，就此而言，可以例如在乘法环节M1中针对相应的气缸Z1至Z3实施各单独的修正。此外，也可以依据相应的针对特定气缸的调节器调节信号LAM_FAC_ZI_Z1，LAM_FAC_ZI_Z2，LAM_FAC_ZI_Z3也确定相应的适配值，如依据接着框块B36至B40之后的示意示出的其它框块所示的那样。

在图6中，一方面针对第一运行状态BZ1和针对第二运行状态BZ2，还示出了Lambda调节器的调节器调节信号LAM_FAC_FB的示例性变化曲线。

设置框块B42(图3)，它被设计用于将涉及对应的气缸Z1至Z3的观察器输出参数OBS_Z1，OBS_Z2，OBS_Z3或者接通到框块B36至B40或者接通到框块B44，该框块包括一个参数检测单元。参数检测单元被设计用于，当它被施加观察器输出参数OBS_Z1，OBS_Z2，OBS_Z3时，从针对特定气缸的混合物偏差中施加一个预定的干扰图案并且作为对各预定的干扰图案的反应，使传感器模型的至少一个参数作为检测参数PARAM_DET被一直改变，直到观察器输出参数中的至少一个以预定的方式代表了干扰图案PAT的与它们的各气缸Z1至Z3配置的分量并且然后输出该至少一个检测参数PARAM_DET。

该输出可以例如在框块B46上进行，它包括一个匹配单元。备选地或附加地，该输出也可以在框块B48上进行，它包括一个诊断单元。

如果该参数检测单元是激活的并且施加预定的干扰图案，那么至少为框块B34的传感器模型施加这个或这些检测参数PARAM_DET。因此，与对应的检测参数PARAM_DET配属的参数PARAM然后在传感器模型中至少暂时地被相应地匹配。

以下依据图7的流程图详细描述一个在参数检测单元中进行功能执行的程序。

该程序在步骤P1中开始，该步骤例如可以在时间上靠近内燃机的起动时刻。

在步骤P2中检查，是否时间计数器T_CTR大于一个预定的时间阈值T_THD。时间阈值T_THD被如此适当地预先设定，即在大致适当的间隔上施加干扰图案PAT。备选地，也可以在步骤P2中检查，是否自上次满足了步骤P2的条件以来完成了预定的公里数。

如果不满足步骤P2的条件，那么在步骤P4中继续进行该处理，其中在该程序重新在步骤P2中继续运行之前，该程序暂停一个预定的等待持续时间T_W3。

相反，如果满足步骤P2的条件，那么在步骤P6中检查，是否内燃机处于一个不变的运行状态下。这优选通过评价转速N和/或负载参数LOAD实施。如果不满足步骤P6的条件，那么在步骤P8中继续进行该处理，，其中在该处理重新在步骤P6继续进行之前，该程序保持暂停一个预定的等待持续时间T_W4。

相反，如果满足步骤P6的条件，那么该处理在步骤P9中继续进行。在步骤P9中，由针对特定气缸的混合物偏差形成一个预定的干扰图案PAT。例如可以在每个废气机组有三个气缸Z1，Z2，Z3的情况下预先给定以下的备选的干扰图案，其中百分数分别代表与各个气缸Z1至Z3中的空气/燃料比的偏差，该空气/燃料比是分别在没有该干扰图案情况下预先确定的，并且各数组与气缸Z1，Z2和Z3相关联。干扰图案可以例如预先设定为[+10%，0%，0%]，[+10%，-5%，-5%]，[-10%，+5%，+5%]或也可以是其它的组合。

优选如此设定各干扰图案PAT，使得排放是中性的。这可以特别简单地如此实现，即各气缸上的偏差以求和方式累加到零。

各干扰图案PAT的施加优选以这样的方式实现，即这在确定修正的要配量的燃油量MFF_COR时进行考虑。

在步骤P10中，接下来确定至少一个针对对应的气缸Z1至Z3确定的干扰值AMP_MOD_MES并且是通过评估分别配置的观察器-输出参数OBS_Z1至OBS_Z3来确定的。

这可以例如由此实现，即检查对应的观察器-输出参数OBS_Z1至OBS_Z3在产生干扰图案PAT之后何时进入一个高峰阶段并且由此再次处于一种准稳定的状态。为此例如也可以辅助性地形成一个空气质量流量积分。

在这点上，优选分别评估那些观察器输出参数OBS_Z1，OBS_Z2，OBS_Z3，关于这些观察器输出参数，在与它们配属的气缸Z1-Z3中通过干扰图案PAT产生了相应不同的混合物。

干扰值AMP_MOD_MES例如可以代表该混合物的通过干扰图案PAT引起的、与在没有施加干扰图案情况下各观察器输出参数OBS_Z1，OBS_Z2，OBS_Z3的各值的偏差，该值尤其是固定的。但是它例如也可以代表一个重建持续时间，该重建持续时间与施加干扰图案的持续时间相关联，直到达到高峰阶段。

在步骤P12中，接下来检查，是否该确定的干扰值AMP_MOD_MES大致对应于一个期望的干扰值AMP_MOD_NOM。该期望的干扰值AMP_MOD_NOM优选依据内燃机的至少一个运行参数被预先给定并且尤其是针对一定的负载点和转速点。在这点上可以例如考虑，在一定的运行点上不期望对各干扰图案的100%的检测，尤其是由于对传感器模型的相应的参数化。

如果不满足步骤P12的条件，那么处理在P14步骤中继续进行。在P14步骤中，对至少一个检测参数PARAM_DET在减小被确定的干扰值和期望的干扰值AMP_MOD_MES，AMP_MOD_NOM之间的偏差的方向上进行匹配。

检测参数PARAM_DET是传感器模型的参数PARAM中的一个或多个参数并且可以因此例如是一个放大系数。但是它也可以例如是一个上升时间参数。在这点上，传感器模型的传递函数可以例如在PT1-环节的情况下为KM/(1+TA·s)，其中KM此时表示放大系数以及TA表示上升时间参数。

在接着步骤P14的处理之后，重新在步骤P10中继续进行该处理。

相反，如果不满足步骤P12的条件，例如如果被确定的干扰值AMP_MOD_MES只是最大以一个预定的小尺度偏离于期望的干扰值AMP_MOD_NOM，就可以是这种情况，那么在步骤P16中输出这个或这些检测参数PARAM_DET。这可以例如在匹配单元上实施或也可以在诊断单元上实施。

在接着步骤P16的处理之后，重新在步骤P4中继续进行该处理。

时间计数器T_CTR借助于一个优选预定的时间计数器环节被周期性地增量并且在满足了步骤P2的条件时被重新复位。

一个依据图8的流程图示出的程序在诊断单元中进行功能运行。该程序在步骤P18中启动，其中必要时可以对程序参数进行初始化。

在步骤P20中检查，是否一个或多个新的检测参数PARAM_DET被参数检测单元输出并且是否这些检测参数处于一个预定的公差范围中，其中各公差范围TOL被如此地预先设定，即如果各检测参数PARAM_DET位于公差范围TOL之内，那么可以认为Lambda探测器42的功能是无故障的，否则必定认为Lambda探测器42的功能不是无故障的。

如果满足步骤P20的条件，那么在步骤P22中设置无故障诊断值DIAG_G并且该处理然后在步骤P24中继续进行，其中在该处理重新在步骤P20中实施之前，该程序保持暂停一个预定的等待持续时间TW5。

相反，如果不满足步骤P20的条件，那么在步骤P26中设置一个有故障诊断值DIAG_F并且可能时依据它例如向司机或者在弹簧储存器中实施一个故障输出。

在接着步骤P26的处理之后，也在步骤P24中继续该处理。

在匹配单元中在功能上执行一个程序，该程序依据图9的流程图详细描述。

该程序在步骤P28中开始，其中必要时可以对程序参数初始化。

在步骤P30中检查，是否至少一个检测参数PARAM_DET被参数检测单元输出并且必要时是否满足其它的前提条件。其它的前提条件例如可以在于，存在预定的运行条件，它们可以适当地实现传感器模型的至少一个参数PARAM的匹配，用于考虑在针对特定气缸的Lambda调节机构的范围内由此产生的被匹配的观察器输出参数OBS_Z1至OBS_Z3。

如果不满足步骤P30的条件，那么该处理在步骤P32中继续进行，其中在该处理重新在步骤P30中继续进行之前，该程序保持暂停另一个等待持续时间T_W6。

相反，如果满足步骤P30的条件，那么该处理在步骤P36中继续进行。

在步骤P36中匹配传感器模型的至少一个参数PARAM并且是依据这个或这些检测参数PARAM_DET进行匹配。在这点上，可以为相应的参数PARAM例如直接到按照值来配置相应的检测参数PARAM_DET。但是也可以在考虑传感器模型的要求的特性情况下配置不同的值。因此例如在改变放大系数情况下在尤其是PT1-模型的范围内要考虑到这对传感器模型的动态性也有作用并且因此在此处设置一定的限制，以便保持针对特定气缸的Lambda调节机构的要求的稳定性储备。

为了支持针对特定气缸的Lambda调节机构的稳定性，必要时也可以实施一个阶段适配，即尤其是改变测量信号MS1的相应的扫描时刻，用于确定相应的针对特定气缸的Lambda信号LAM_Z1，LAM_Z2，LAM_Z3。

按照图7至9以及图5的流程图的程序原则上可以在不同的计算单元中运行处理，但是也可以在一个共同的计算单元中运行处理并且也可以存储在一个共同的数据或程序存储器中或者可以存储在分开的存储器中。

框块B22的向前的分支包括尤其是减法环节SUB1和框块B24至B30。

自然可以尤其是在将Lambda探测器42设计成宽带-探测器的情况下在线性的Lambda调节的范围内设置线性的Lambda调节器，以取代二进制的Lambda调节器。

Claims (7)

1.用于运行内燃机的装置，该内燃机具有多个各配置一个喷射阀(18)的气缸(Z1，Z2，Z3)、一个废气系统(4)，该废气系统包括一个废气催化净化器和一个布置在该废气催化净化器上游或者里面的Lambda探测器(42)，其中

-设置一个配置单元，该配置单元被设计用于依据Lambda探测器(42)的测量信号(MS1)确定针对特定气缸的Lambda信号(LAM_Z1，LAM_Z2，LAM_Z3)和依据该针对特定气缸的Lambda信号(LAM_Z1，LAM_Z2，LAM_Z3)确定各气缸(Z1，Z2，Z3)的相对于一个由针对特定气缸的Lambda信号(LAM_Z1，LAM_Z2，LAM_Z3)平均的Lambda信号(LAM_Z1_MB)的Lambda偏差信号(D_LAM_Z1，D_LAM_Z2，D_LAM_Z3)，

-设置一个观察器，它包括Lambda探测器(42)的一个传感器模型，该传感器模型布置在观察器的一个反馈支路中，其中观察器被如此设计，使得针对特定气缸的Lambda偏差信号(D_LAM_Z1，D_LAM_Z2，D_LAM_Z3)从输入端侧输入观察器中并且与各气缸(Z1，Z2，Z3)相关的观察器输出参数(OBS_Z1，OBS_Z2，OBS_Z3)代表各气缸(Z1，Z2，Z3)的喷射阀(18)的喷射特性与预定的喷射特性之间的偏差，

-设置一个参数检测单元，

--它被设计用于从针对特定气缸的混合物偏差中施加一个预定的干扰图案(PAT)，

--作为对各预定的干扰图案(PAT)的响应，改变传感器模型的至少一个参数(PARAM)作为检测参数(PARAM_DET)，直到观察器输出参数(OBS_Z1，OBS_Z2，OBS_Z3)中的至少一个以预定的方式代表干扰图案(PAT)的与其气缸(Z1，Z2，Z3)配置的分量，和

--输出至少一个检测参数(PARAM_DET)。

2.按照权利要求1所述的装置，该装置包括一个诊断单元，它被设计用于依据至少一个检测参数(PARAM_DET)确定Lambda探测器是否是无故障的或是有故障的。

3.按照权利要求1所述的装置，该装置包括一个匹配单元，它被设计用于依据至少一个检测参数(PARAM_DET)匹配传感器模型的至少一个参数(PARAM)，以便通过各针对特定气缸的Lambda调节器进行运行，这些调节器被如此设计，使得各观察器输出参数(OBS_Z1，OBS_Z2，OBS_Z3)作为输入参数被分别输入到这些调节器中，该输入参数与相应的气缸(Z1，Z2，Z3)相配置，并且相应的调节器的调节信号影响在相应的气缸(Z1，Z2，Z3)中要配量的燃油量。

4.按照权利要求2所述的装置，该装置包括一个匹配单元，它被设计用于依据至少一个检测参数(PARAM_DET)匹配传感器模型的至少一个参数(PARAM)，以便通过各针对特定气缸的Lambda调节器进行运行，这些调节器被如此设计，使得各观察器输出参数(OBS_Z1，OBS_Z2，OBS_Z3)作为输入参数被分别输入到这些调节器中，该输入参数与相应的气缸(Z1，Z2，Z3)相配置，并且相应的调节器的调节信号影响在相应的气缸(Z1，Z2，Z3)中要配量的燃油量。

5.按照权利要求1 至4之一所述的装置，其中参数检测单元被如此设计，使得各预定的干扰图案(PAT)是排放中性的。

6.按照权利要求1 至4之一所述的装置，其中

-Lambda探测器(42)设计成二进制的Lambda探测器，

-设置一个二进制的Lambda调节器，它被如此设计，使得调节输入参数依赖于二进制的Lambda探测器的信号(MS1)并且它的调节器调节信号(LAM_FAC_FB)影响要配量的燃油量，

-该配置单元被如此设计，使得如果二进制的Lambda探测器的测量信号(MS1)是在一个稀薄混合气阶段(LEAN)和一个浓混合气阶段(RICH)之间的一个过渡阶段(TRANS)的外部，则依据二进制的Lambda探测器的测量信号(MS1)确定该针对特定气缸的Lambda信号(LAM_Z1，LAM_Z2，LAM_Z3)。

7.按照权利要求5所述的装置，其中

-Lambda探测器(42)设计成二进制的Lambda探测器，

-设置一个二进制的Lambda调节器，它被如此设计，使得调节输入参数依赖于二进制的Lambda探测器的信号(MS1)并且它的调节器调节信号(LAM_FAC_FB)影响要配量的燃油量，

-该配置单元被如此设计，使得如果二进制的Lambda探测器的测量信号(MS1)是在一个稀薄混合气阶段(LEAN)和一个浓混合气阶段(RICH)之间的一个过渡阶段(TRANS)的外部，则依据二进制的Lambda探测器的测量信号(MS1)确定该针对特定气缸的Lambda信号(LAM_Z1，LAM_Z2，LAM_Z3)。

Images