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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einer Mehrzahl von Zylindern. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Computerprogramm zum Betreiben der Vorrichtung beziehungsweise zum Durchführen dieses Verfahrens.
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Stand der Technik
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Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 195 27 218 A1 bekannt. Die dort offenbarte Vorrichtung und das dort offenbarte Verfahren dienen zur Regelung der Laufruhe der Brennkraftmaschine. Mit Hilfe einer Sensoreinrichtung wird die jeweils aktuelle Drehzahl der Brennkraftmaschine erfasst. Mit Hilfe einer Berechnungseinrichtung für eine Regelabweichung wird der erfasste Verlauf der Drehzahl analysiert, um aus diesem Drehzahlverlauf auf eventuell vorhandene Schwankungen der in die einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine eingespritzten Kraftstoffmenge rückschließen zu können. Diese Schwankungen beziehungsweise Unterschiede in den in die einzelnen Zylinder eingespritzten Kraftstoffmengen (Kraftstofffehlermengen) bewirken eine Laufunruhe während des Betriebs der Brennkraftmaschine und sind deshalb unerwünscht. Diese Laufunruhe kann von den Insassen eines Fahrzeugs mit einer derartigen Brennkraftmaschine bei Leerlauf der Brennkraftmaschine als störendes Schütteln wahrgenommen werden. In dem Frequenzspektrum des Drehzahlsignals zeigen sich die durch die Kraftstofffehlermengen verursachten Drehzahlschwankungen in Form von peak-förmigen Spektralanteilen bei ganzzahligen Vielfachen der Nockenwellenfrequenz.
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Das in der genannten Offenlegungsschrift offenbarte Verfahren sieht vor, diese einzelnen Spektralanteile mit Hilfe von Bandpässen zu selektieren, um dann später durch Aufsummieren möglichst aller Spektralanteile ein Kraftstofffehlermengensignal rekonstruieren zu können, welches die zu viel oder zu wenig in die einzelnen Zylinder eingespritzten Kraftstoffmengen im Vergleich zu einer vorgegebenen gleichen Kraftstoffmenge für alle Zylinder repräsentiert. Um die rekonstruierten Kraftstofffehlermengen zukünftig kompensieren zu können, wird das rekonstruierte Kraftstofffehlermengensignal zunächst invertiert und dann als Regelabweichung sequentiell einer Mehrzahl von Reglereinrichtungen, insbesondere PI-Reglern, zugeführt. In der offenbarten Vorrichtung sind genauso viele Reglereinrichtungen vorgesehen, wie die Brennkraftmaschine Zylinder hat. Die Reglereinrichtungen dienen dazu, ein zylinderspezifisches Kraftstoffmengen-Korrektursignal auf Basis der eingegebenen Regelabweichung zu generieren. Das Kraftstoffmengen-Korrektursignal gibt für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine einen individuellen Korrekturbetrag für die in diesen Zylinder einzuspritzende Kraftstoffmenge vor. Der Korrekturbetrag ist so bemessen, dass er zu einer angestrebten Angleichung der in die einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine eingespritzten Kraftstoffmenge und auf diese Weise zu der angestrebten Laufruhe führt.
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Die oben erwähnte Selektion der unerwünschten Spektralanteile in dem Frequenzspektrum des Drehzahlsignals und die Rekonstruktion der zylinderspezifischen Kraftstofffehlermengen erfolgt bei der aus der Offenlegungsschrift bekannten Vorrichtung mit Hilfe von Bandpässen. Solange die Annahme beziehungsweise Voraussetzung richtig ist, dass die Spektralanteile in dem Drehzahlsignal bei ganzzahligen Vielfachen der Nockenwellenfrequenz ausschließlich durch Kraftstofffehlermengen bedingt sind, funktioniert das in der besagten Offenlegungsschrift offenbarte Verfahren zur Regelung der Laufruhe der Brennkraftmaschine problemlos.
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Die genannte Voraussetzung ist jedoch nicht immer gegeben. So sind insbesondere zwei Fälle während des Betriebs der Brennkraftmaschine denkbar, bei denen die besagten Spektralanteile nicht lediglich Schwankungen der Kraftstoffmenge, das heißt Kraftstofffehlermengen, sondern auch andere die Laufruhe störende Ursachen repräsentieren. Derartige andere Ursachen können zum Beispiel Torsionsschwingungen der Kurbelwelle sein, welche insbesondere bei höheren Drehzahlen beziehungsweise bei höheren Lasten auftreten. Eine weitere störende Ursache kann in nicht äquidistanten Zündabständen bei der Brennkraftmaschine liegen. Nicht äquidistante Zündabstände führen ebenfalls zu Drehzahlschwingungen der Kurbelwelle im Bereich ganzzahliger Vielfacher der Nockenwellenfrequenz.
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Die beiden genannten Ursachen, das heißt sowohl die Torsionsschwingungen wie auch die Drehzahlschwingungen der Kurbelwelle bei nicht äquidistanten Zündabständen haben in der Regel einen nicht vernachlässigbaren beziehungsweise dominierenden Anteil an den jeweiligen Spektralanteilen des Drehzahlsignals als die Kraftstofffehlermengen. Wenn diese Spektralanteile, die durch verschiedene Ursachen bedingt sind, fälschlicherweise unter der Annahme ausgewertet werden, dass sie lediglich durch Kraftstofffehlermengen bedingt sind, so führt deren Auswertung beziehungsweise Analyse bei dem in der Offenlegungsschrift
DE 195 27 218 offenbarten Verfahren automatisch zu falsch rekonstruierten Kraftstofffehlermengen. Die dann auf Basis des falsch rekonstruierten Kraftstofffehlermengensignals durchgeführte Regelung der Laufruhe ist nicht erfolgreich, das heißt die Laufruhe wird trotz Regelung nicht wesentlich verbessert.
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Aus der
DE 197 33 958 A1 ist eine Vorrichtung zur Korrekturen von Toleranzen eines Geberrades beschrieben. Das Geberrad weist eine Anzahl von Markierungen auf, deren Abstände näherungsweisegleich sind und die von einem Aufnehmer abgetastet werden. Durch die frequenzselektive Filterung der Messwerte werden die verschiedenen Einflüsse auf das Drehzahlsignal, die auf verschiedene Ursache zurückgehen, voneinander getrennt und können einzeln korrigiert werden. Fehler die auf Torsionsschwingungen beruhen sind vom Betriebszustand abhängig und damit korrigierbar.
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Ausgehend von der
DE 195 27 218 als nächstliegendem Stand der Technik ist es die objektive Aufgabe der Erfindung, eine bekannte Vorrichtung und ein bekanntes Verfahren sowie ein Computerprogramm zum Durchführen des Verfahrens dahingehend weiterzubilden, dass die Regelung der Laufruhe auch dann noch erfolgreich durchgeführt werden kann, wenn einzelne Spektralanteile, insbesondere bei ganzzahligen Vielfachen der Nockenwellenfrequenz, im Frequenzspektrum des Drehzahlsignals nicht lediglich durch Kraftstofffehlermengen bedingt sind.
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Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 beanspruchte Vorrichtung gelöst. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Abschalteinrichtung vorgesehen ist zum Eingreifen in die Berechnungseinrichtung und/oder die Regelungseinrichtung so, dass mindestens ein vorbestimmter Spektralanteil des Kraftstoffmengen-Korrektursignals eliminierbar ist.
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Vorteile der Erfindung
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Mit der beanspruchten Vorrichtung zum Regeln der Laufruhe einer Brennkraftmaschine wird eine Stellgröße in Form eines zylinderspezifischen Kraftstoffmengen-Korrektursignals für eine Kraftstoff-Zumesseinheit der Brennkraftmaschine bereitgestellt. Dies bedeutet, dass die beanspruchte Vorrichtung lediglich dazu dient, Schwankungen der eingespritzten Kraftstoffmenge, das heißt Kraftstofffehlermengen als Ursache für eine Laufunruhe der Brennkraftmaschine zu bekämpfen; die beanspruchte Vorrichtung dient nicht dazu, andere mögliche Ursachen für die Laufunruhe, wie zum Beispiel die erwähnten Torsionsschwingungen oder die Schwingungen der Kurbelwelle aufgrund einer Variation des Zündabstandes zu bekämpfen. Sie ermöglicht keine Bereinigung einzelner Spektralanteile dahingehend, dass diese nur noch durch Kraftstofffehlermengen bedingt sind. Stattdessen ist die erfindungsgemäße Vorrichtung ausgebildet, vorbestimmte Spektralanteile, die sich dadurch auszeichnen, dass sie zumindest teilweise auch auf anderen Ursachen als auf Kraftstofffehlermengen basieren, zu selektieren und in dem Kraftstoffmengen-Korrektursignal zu eliminieren, weil sie dieses verfälschen würden. Umgekehrt ausgedrückt stellt die erfindungsgemäße Vorrichtung sicher, dass für die Generierung des Kraftstoffmengen-Korrektursignals lediglich diejenigen Spektralanteile im Drehzahlsignal verwendet werden, die ausschließlich auf Kraftstofffehlermengen zurückzuführen sind.
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Im Unterschied zu der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung zum Regeln der Laufruhe einer Brennkraftmaschine muss die erfindungsgemäße Vorrichtung bei Auftreten von insbesondere den genannten anderen Ursachen für die Laufunruhe nicht mehr vollständig abgeschaltet werden, sondern kann grundsätzlich weiter betrieben werden. Grund dafür ist die erfindungsgemäß mögliche Ausblendung der verfälschenden Spektralanteile bei Generierung einer Regelabweichung und des Kraftstoffmengen-Korrektursignals.
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Zum Generieren des zylinderspezifischen Kraftstoffmengen-Korrektursignals für die Kraftstoff-Zumesseinheit der Brennkraftmaschine umfasst die beanspruchte Vorrichtung eine Mehrzahl von Reglereinheiten. Vorteilhafterweise werden diese einzelnen Reglereinheiten durch ein Ausgangssignal der beanspruchten Abschalteinrichtung individuell so angesteuert, dass der vorbestimmte Spektralanteil in dem Kraftstoffmengen-Korrektursignal eliminiert wird. Wenn es sich bei den Reglereinheiten um PI-Regler handelt, wirkt das Ausgangssignal SA in geeigneter Weise individuell auf deren jeweilige I-Anteile ein, um den gewünschten Effekt, die Eliminierung des vorbestimmten Spektralanteils in dem Kraftstoffmengen-Korrektursignal, zu bewirken.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Abschalteinrichtung und insbesondere einer Reglerkorrektureinrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die beanspruchte Abschalteinrichtung nicht lediglich in die Reglereinheiten eingreift, um den vorbestimmten Spektralanteil in dem Kraftstoffmengen-Korrektursignal zu eliminieren, sondern wenn sie zu diesem Zweck auch in eine Berechnungseinrichtung zur Berechnung der Regelabweichung eingreift. Vorteilhafterweise bewirkt die Abschalteinrichtung in Form einer ersten Auswahleinrichtung dort ein gezieltes Auswählen und Deaktivieren derjenigen Auswertepfade, das heißt insbesondere derjenigen Bandpässe, welche die zu eliminierenden Spektralanteile selektieren.
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Zur Verbesserung der Selektion der einzelnen Spektralanteile ist es vorteilhaft, wenn den Bandpässen in den einzelnen Auswertepfaden jeweils ein weiteres Filterelement, insbesondere ein Finite-Impuls-Response FIR-Filter, nachgeschaltet ist.
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Zeichnungen
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Der Beschreibung sind insgesamt vier Figuren beigefügt, wobei
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1 den schematischen Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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2 den Aufbau einer erfindungsgemäßen Berechnungseinrichtung für eine Regelabweichung in Verbindung mit einer erfindungsgemäßen ersten Auswahleinrichtung;
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3 eine Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
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4 den Aufbau einer Regelungseinrichtung in Verbindung mit einer erfindungsgemäßen Reglerkorrektureinrichtung
zeigt.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt den schematischen Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1000 zum Regeln der Laufruhe einer Brennkraftmaschine mit einer Mehrzahl N von Zylindern (hier nicht gezeigt). Die Vorrichtung 1000 umfasst eine Sensoreinrichtung 100 zum Generieren eines Drehzahlsignals SD, welches die aktuelle Drehzahl der Brennkraftmaschine repräsentiert. Die Vorrichtung 1000 umfasst weiterhin eine Berechnungseinrichtung 200 zum Berechnen einer Regelabweichung SR im Ansprechen auf das Drehzahlsignal.
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Die Regelabweichung wird zwar aus dem Drehzahlsignal berechnet, bezeichnet jedoch im Rahmen der Erfindung keine abweichende Drehzahl, sondern stattdessen für jeden der Zylinder der Brennkraftmaschine einen individuellen Korrekturbetrag für die jeweils einzuspritzende Kraftstoffmenge im Hinblick auf die angestrebte Laufruhe. Dieser Korrekturbetrag wird durch die Berechnungseinrichtung 200 aus dem Drehzahlsignal berechnet.
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Der Berechnungseinrichtung 200 nachgeschaltet umfasst die Vorrichtung 1000 eine Regelungseinrichtung 300. Sie dient zum Generieren eines zylinderspezifischen Kraftstoffmengen-Korrektursignals SK für eine Kraftstoff-Zumesseinheit 500 der Brennkraftmaschine im Ansprechen auf die besagte Regelabweichung SR.
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Sowohl das Drehzahlsignal SD wie auch die Regelabweichung SR und das Kraftstoffmengen-Korrektursignal SK sind grundsätzlich auch im Frequenzbereich darstellbar und werden dort jeweils durch eine Mehrzahl von individuellen Spektralanteilen repräsentiert. Weil jedoch sowohl die Regelabweichung wie auch das Kraftstoffmengen-Korrektursignal letzten Endes aus dem Drehzahlsignal abgeleitet sind, weisen sowohl die Regelabweichung wie auch das Kraftstoffmengen-Korrektursignal Ähnlichkeiten in ihrem Spektrum im Vergleich zu dem Spektrum des Drehzahlsignals auf. Insbesondere wird für die vorliegende Erfindung vorausgesetzt, dass eine Laufunruhe repräsentierende Spektralanteile im Drehzahlsignal bei gleichen Frequenzen, insbesondere bei ganzzahligen Vielfachen der Nockenwellenfrequenz, auch in den Spektren der Regelabweichung und des Kraftstoffmengen-Korrektursignals enthalten sind.
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Wie einleitend beschrieben, kann es erforderlich sein, einzelne dieser Spektralanteile in dem zur Ansteuerung der Zumesseinheit 500 vorgesehenen Kraftstoffmengen-Korrektursignal SK zu eliminieren. Zu diesem Zweck weist die Vorrichtung 1000 erfindungsgemäß eine Abschalteinrichtung 400 auf. Diese ist ausgebildet, mindestens einen vorbestimmten unerwünschten Spektralanteil in dem Kraftstoffmengen-Korrektursignal SK durch Eingreifen in die Berechnungseinrichtung 200 und/oder die Regelungseinrichtung 300 zu eliminieren. Zu diesem Zweck ist die Abschalteinrichtung 400 in eine erste Auswahleinrichtung 410 zum Eingreifen in die Berechnungseinrichtung 200 und in eine Regelungskorrektureinrichtung 420 zum Eingreifen in die Regelungseinrichtung 300 aufgeteilt.
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2 zeigt den erfindungsgemäßen Aufbau der Berechnungseinrichtung 200. Diese umfasst typischerweise eine Mehrzahl von parallelen Auswertepfaden I, II, deren Anzahl der Anzahl der für die Berechnung des Kraftstoffmengen-Korrektursignals relevanten Spektralanteile entspricht. Typischerweise entspricht diese Anzahl der halben Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine, abgerundet auf eine ganze Zahl. Demnach ist bei einer Zwei- oder Dreizylinder-Brennkraftmaschine jeweils nur ein Auswertepfad erforderlich, während bei einer Vier- oder Fünfzylinder-Maschine zwei Auswertepfade vorhanden sind. Die parallelen Auswertepfade I, II sind grundsätzlich gleich aufgebaut und umfassen jeweils einen Bandpass 200-1-1, 200-2-1, optional ein dem Bandpass nachgeschaltetes Finite Impulse-Response FIR-Filter 200-I-2, 200-II-2, ein Abschaltelement 412-I, 412-II der ersten Auswahleinrichtung 410 sowie ein nachgeschaltetes Phasenkorrekturelement 200-I-4, 200-II-4.
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Alle Auswertepfade I, II empfangen zwar das gleiche, von der Sensoreinrichtung 100 bereitgestellte Drehzahlsignal SD, sie sind allerdings insofern unterschiedlich ausgebildet, als dass sie unterschiedliche Spektralanteile dieses Drehzahlsignals selektieren und auswerten, um daraus letzten Endes am Ausgang der Phasenkorrekturelemente jeweils entsprechende beziehungsweise zugehörige Spektralanteile der Regelabweichung SR zu generieren. Diese einzelnen Spektralanteile der Regelabweichung werden in einer Summations- und Invertierungseinrichtung 210 der Berechnungseinrichtung 200 aufsummiert und invertiert, um auf diese Weise die Regelabweichung SR zu generieren.
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3 veranschaulicht das erfindungsgemäße Verfahren, soweit es die Funktionsweise der Berechnungseinrichtung 200 betrifft. Es ist dort die Brennkraftmaschine 600 gezeigt, deren Zylindern jeweils eine bestimmte Menge m an Kraftstoff zugeführt wird. Mit Hilfe der Sensoreinrichtung 100 ist dann am Ausgang der Brennkraftmaschine 600 die Drehzahl von deren Kurbelwelle in Form des Drehzahlsignals n SD erfassbar. Das Drehzahlsignal n besteht im Frequenzbereich aus mehreren Spektralanteilen, die im Zeitbereich einer Grundschwingung SD, und mindestens einer Oberschwingung SDII entsprechen. Diese Spektralanteile sind neben individuellen Amplituden und Phasen insbesondere durch individuelle Frequenzen charakterisiert, die bei der Erfindung durch ganzzahlige Vielfache der Nockenwellenfrequenz repräsentiert sind. Dies ist dadurch begründet, dass die Einspritzungen in die Zylinder synchron zur Nockenwellenfrequenz erfolgen. Wie bereits oben unter Bezugnahme auf 2 erwähnt, werden diese in 3 veranschaulichten Spektralanteile SDI, SDII jeweils von den geeignet ausgebildeten Bandpässen 200-I-1, 200-II-1 selektiert. Diese Selektionen können durch die erwähnten nachgeschalteten FIR-Filter 200-I-2, 200-II-2 aufgrund der geringeren Bandbreite dieser Filter verbessert werden. Die Bandpässe und FIR-Filter führen jedoch nicht lediglich die Selektionen der Spektralanteile aus, sondern rekonstruieren darüber hinaus auch die den jeweils selektierten Spektralanteilen SDI, SDII des Drehzahlsignals zugeordneten Spektralanteile SR-I, SR-II des Kraftstoffmengenfehlersignals SR–1. Die Summe dieser einzelnen Spektralanteile qbeziehungsweise im Zeitbereich der Grundwelle und der jeweiligen Oberwellenrepräsentiert dann das gesuchte rekonstruierte Kraftstoffmengenfehlersignal SR–1. Dieses zylinderspezifische Signal gibt für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine die Fehlermenge an, die zuletzt entweder zu viel oder zu wenig in den jeweiligen Zylinder eingespritzt wurde.
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Für die Umrechnung von einem Spektralanteil SDI, SDII des Drehzahlsignals SD auf den zugeordneten Spektralanteil SR-I, SR-II des Kraftstofffehlermengensignals SR–1 ist die Kenntnis des Zusammenhangs zwischen diesen beiden Größen erforderlich. Diese Kenntnis des Zusammenhangs wird experimentell durch eine Frequenzgangsmessung am Fahrzeug ermittelt. Diese Kenntnis des Zusammenhangs wird bei der vorliegenden Erfindung vorausgesetzt. Dieser Zusammenhang lässt sich beispielsweise experimentell in der Weise ermitteln, dass in die einzelnen Zylinder konkret vorgegebene Kraftstofffehlermengen eingespritzt werden und dass dann nachfolgend die aus den bekannten Kraftstofffehlermengen resultierenden Laufunruhen in Form von Drehzahlschwankungen beziehungsweise entsprechenden Spektralanteilen ermittelt werden. Ein derartiges Vorgehen kann für verschiedene Spektralanteile wiederholt werden, um auf diese Weise schließlich eine umfassende Kenntnis über den vorausgesetzten Zusammenhang zu gewinnen.
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Die aus 2 bekannten Bandpässe 200-I, 200-II-1 und die optional nachgeschalteten FIR-Filter 200-I-2, 200-II-2 rekonstruieren die Spektralanteile des Kraftstofffehlermengensignals bezüglich ihrer Amplitude und Frequenz. Die erwähnten Phasenkorrekturelemente 200-I-IV, 200-II-IV korrigieren darüber hinaus die Phase der rekonstruierten Spektralanteile des Kraftstofffehlermengensignals. Letzteres ist besonders wichtig, weil ansonsten bei der nachfolgenden Aufsummierung der einzelnen Spektralanteile mit Hilfe der Summations- und Invertierungseinrichtung 210 die für die einzelnen Zylinder rekonstruierten Kraftstofffehlermengen nicht mehr zylinderspezifisch richtig zugeordnet werden würden und dann zu einer fehlerhaften Laufruheregelung führen würde. Die an den Ausgängen der Phasenkorrekturelemente 200-I-4, 200-II-4 rekonstruierten Spektralanteile des Kraftstoffmengenfehlersignals repräsentieren, wie gesagt, die tatsächlich zu viel oder zu wenig in die einzelnen Zylinder eingespritzten Kraftstoffmengen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren sehen eine Regelung der Laufruhe der Brennkraftmaschine 600 dadurch vor, dass genau diese Kraftstofffehlermengen gegenüber einer nominellen im Hinblick auf die angestrebte Laufruhe für alle Zylinder gleich großen vorgesehenen Einspritzmenge zukünftig vermieden werden. Zu diesem Zweck wird die Regelabweichung SR als Inverse des rekonstruierten Kraftstofffehlermengensignals in der Summations- und Invertierungseinrichtung 210 gebildet.
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Wenn nun beispielsweise das Kraftstofffehlermengensignal nicht mehr richtig rekonstruiert werden kann, weil einzelne Spektralanteile nicht lediglich durch Kraftstofffehlermengen bedingt sind, so sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, diese jeweils vorbestimmten Spektralanteile bei der Rekonstruktion der entsprechenden Spektralanteile des Kraftstofffehlermengensignals und demzufolge auch bei der Generierung der entsprechenden Spektralanteile in der Regelabweichung und dem Kraftstoffmengenkorrektursignal zu eliminieren. Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel erfolgt diese Eliminierung mit Hilfe der ersten Auswahleinrichtung 410. Diese umfasst die bereits erwähnten Schaltelemente 412-I, 412-II in jedem Auswertezweig I, II, der eine Frequenz als Vielfaches der Nockenwellenfrequenz selektiert, die für eine eventuelle Abschaltung in Frage kommt. Die Schaltelemente sind jeweils so ausgebildet, dass sie im Ansprechen auf ein Steuersignal entweder den Auswertepfad, dem sie zugeordnet sind, einschalten oder stattdessen ein Nullsignal für die nachgeschalteten Elemente der Vorrichtung generieren. Das erwähnte Steuersignal wird von einer Steuereinrichtung 414 durch Auswerten der Drehzahl n der Brennkraftmaschine und der jeweils eingespritzten Kraftstoffmenge m generiert.
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4 zeigt den Aufbau der bereits oben erwähnten Regelungseinrichtung 300. Sie umfasst eine erste Umschalteinrichtung 310 zum sequentiellen Aufschalten der Regelabweichung SR auf nachgeschaltete parallel angeordnete Reglereinrichtungen 320-1 ... -N. Jede dieser Regelungseinrichtungen ist einem Zylinder der Brennkraftmaschine individuell zugeordnet. Den Reglereinrichtungen ist eine zweite, mit der ersten Umschalteinrichtung 310 synchronisierte zweite Umschalteinrichtung 330 nachgeschaltet, welche die Ausgänge der einzelnen Reglereinrichtungen 320-1 ... N sequentiell abtastet, um auf diese Weise das zylinderspezifisches Kraftstoffmengen-Korrektursignal SK zu generieren. Dieses dient zum Ansteuern der Kraftstoff-Zumesseinheit 500 der Brennkraftmaschine so, dass die erwähnten Kraftstofffehlermengen in den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine 600 zukünftig vermieden werden.
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Die Reglereinrichtungen 320-1 ... N sind typischerweise als PI-Regler ausgebildet. Selbst die oben beschriebene Abschaltung einzelner Auswertepfade I, II hätte dann alleine noch nicht den Effekt, dass die entsprechenden Spektralanteile in dem Kraftstoffmengen-Korrektursignal SK vollständig eliminiert würden. Dies hat zwei Ursachen: Eine erste Ursache liegt darin begründet, dass die Trennschärfe der Bandpässe in den parallelen nicht abgeschalteten Auswertepfade I, II nicht ideal ist und dass auch diese nicht abgeschalteten Auswertepfade – wenn auch nur in mehr oder weniger stark gedämpfter Form – den Spektralanteil des abgeschalteten Auswertepfades mit selektieren und auswerten und an die PI-Regler weiterleiten. Die Reaktion der PI-Regler erfolgt stark verzögert wegen einer hohen Dämpfung. Eine weitere Ursache, warum der Spektralanteil des eigentlich abgeschalteten Auswertepfades dann immer noch in dem Kraftstofffehlermengen-Korrektursignal SK enthalten ist, liegt in der Integratoreigenschaft der PI-Regler begründet. Diese Eigenschaft bewirkt, dass die PI-Regler bei einem Nullsignal an ihrem Eingang insbesondere den zuletzt generierten I-Anteil in ihrem Ausgangssignal beibehalten. Dieser repräsentiert jedoch im Wesentlichen den unerwünschten Spektralanteil in dem Kraftstoffmengen-Korrektursignal SK.
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Um auch den mindestens einen unerwünschten Spektralanteil in dem Kraftstoffmengen-Korrektursignal SK zu eliminieren, umfasst die Abschalteinrichtung 400 erfindungsgemäß die besagte Reglerkorrektureinrichtung 420 wie sie ebenfalls in 4 dargestellt ist. Diese umfasst mindestens eine Filtereinrichtung 422-1 ... -N, die vorzugsweise als digitales FIR-Filter ausgebildet ist. Die Anzahl dieser Filtereinrichtungen entspricht der Anzahl der Bandpässe. Alle diese Filter empfangen dasselbe Kraftstoffmengen-Korrektursignal SK am Ausgang der zweiten Umschalteinrichtung 330 und sind ausgebildet zum Selektieren des jeweils unerwünschten vorbestimmten Spektralanteils in dem Korrektursignal SK. Die Reglerkorrektureinrichtung umfasst weiterhin eine Summations- und Invertierungseinrichtung 424 zum Aufsummieren und Invertieren der gegebenenfalls von mehreren der Filtereinrichtungen 422-1 ... -N selektierten vorbestimmten Spektralanteilen und eine Schalteinrichtung 426 zum sequentiellen Ausgeben des jeweils von der Einrichtung 424 ausgegebenen Signals auf jeweils zweite Eingänge der Reglereinrichtungen 320-1 ... -N.
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Für den Fall, dass die Reglerkorrektureinrichtung 420 mehr Filtereinrichtungen 422-1 ... -N aufweist als vorbestimmte Spektralanteile selektiert werden sollen, müssen diejenigen Filter, deren selektierte Spektralanteile nicht korrigiert werden sollen, deaktiviert werden. Dies erfolgt mit Hilfe einer zweiten Auswahleinrichtung 430, welche analog zu der ersten Auswahleinrichtung 410 ausgebildet ist. Auch sie umfasst Umschalteinrichtungen 432-I, 432-II, die vorzugsweise den Filtereinrichtungen 422-1 ... N nachgeschaltet sind und die von vorzugsweise derselben Steuereinrichtung 414 angesteuert werden. Auch diese Umschalteinrichtungen 432-I, 432-II erlauben entweder eine Aufschaltung des Ausgangs der jeweiligen Filtereinrichtung auf die Summations- und Invertierungseinrichtung 424 oder nicht. Wenn nicht, dann bewirken diese Umschalteinrichtungen eine Aufschaltung eines Nullsignals anstelle des Filterausgangs auf die Summations- und Invertierungseinrichtung 424.
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Durch die sequentielle Aufschaltung der Ausgangssignale SA der Umschalteinrichtung 426 auf die zweiten Eingänge der Filtereinrichtungen wird erreicht, dass der mindestens ein Integralanteil in dem Kraftstoffmengen-Korrektursignal SK, der dem vorbestimmten unerwünschten Spektralanteil entspricht, in dem Korrektursignal eliminiert wird.
