-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anpassen des Erfassens eines
Messsignals einer Abgassonde, die in einer Brennkraftmaschine angeordnet
ist mit mehreren Zylindern und den Zylindern zugeordneten Einspritzventilen,
die Kraftstoff zumessen. Die Abgassonde ist in einem Abgastrakt
angeordnet und ihr Messsignal ist charakteristisch für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in
dem jeweiligen Zylinder.
-
Immer
strengere gesetzliche Vorschriften bezüglich zulässiger Schadstoffemissionen
von Kraftfahrzeugen, in denen Brennkraftmaschinen angeordnet sind,
machen es erforderlich, die Schadstoffemissionen beim Betrieb der
Brennkraftmaschine so gering wie möglich zu halten. Dies kann
zum einen erfolgen, indem die Schadstoffemissionen verringert werden,
die während
der Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches in dem jeweiligen
Zylinder der Brennkraftmaschine entstehen. Zum andern sind in Brennkraftmaschinen
Abgasnachbehandlungssysteme im Einsatz, die die Schadstoffemissionen,
die während
des Verbrennungsprozesses des Luft/Kraftstoff-Gemisches in den jeweiligen
Zylindern erzeugt werden, in unschädliche Stoffe umwandeln. Zu
diesem Zweck werden Katalysatoren eingesetzt, die Kohlenmonoxid,
Kohlenwasserstoffe und Stickoxide in unschädliche Stoffe umwandeln. Sowohl
das gezielte Beeinflussen des Erzeugens der Schadstoffemissionen
während
der Verbrennung als auch das Umwandeln der Schadstoffkomponenten
mit einem hohen Wirkungsgrad durch einen Abgaskatalysator setzen
ein sehr präzise
eingestelltes Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem jeweiligen Zylinder
voraus.
-
Um
aktuelle oder auch zukünftige
gesetzliche Anforderungen bezüglich
von Abgasemissionen Rechnung tragen zu können, werden verstärkt motornahe
Abgaskatalysatoren eingesetzt. Diese erfordern aufgrund der geringen
Mischstrecke von Auslassventilen der Brennkraftmaschine bis zum
Abgaskatalysator gegebenenfalls sehr geringe Toleranzen in dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis in
den jeweiligen Zylindern der Brennkraftmaschine und zwar im Verhältnis zueinander
bezogen auf eine Abgasbank im Vergleich zu einer motorfernen Anordnung
des Abgaskatalysators, wie zum Beispiel bei einer in Unterflurmontage
des Abgaskatalysators.
-
Aus
der
DE 199 03 721
C1 ist ein Verfahren für
eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine zur zylinderselektiven Regelung
eines zu verbrennenden Luft/Kraftstoff-Gemisches bekannt, bei dem
die Lambdawerte für
verschiedene Zylinder oder Zylindergruppen getrennt sensiert und
geregelt werden. Dazu ist eine Sonden-Auswerteeinheit vorgesehen, in
der eine zeitaufgelöste
Auswertung des Abgassondensignals erfolgt und so ein zylinderselektiver Lambdawert
für jeden
Zylinder der Brennkraftmaschine ermittelt wird. Jedem Zylinder ist
ein einzelner Regler zugeordnet, der als PI- oder PID-Regler ausgebildet
ist, dessen Regelgröße ein zylinderindividueller
Lambdawert ist und dessen Führungsgröße ein zylinderindividueller
Sollwert des Lambdas ist. Die Stellgröße des jeweiligen Reglers beeinflusst
dann die Einspritzung des Kraftstoffs in dem jeweils zugeordneten
Zylinder.
-
Die
Güte der
zylinderindividuellen Lambdaregelung hängt maßgeblich davon ab, wie präzise das
Messsignal der Abgassonde dem Abgas des jeweiligen Zylinders zugeordnet
ist. Während
des Betriebs der Abgassonde kann sich deren Ansprechverhalten ändern und
somit auch der Grad der Präzision der
Zuordnung des Messsignals der Abgassonde zu den Abgasen des jeweiligen
Zylinders.
-
Aus
der
DE 10 2004
004 291 B3 ist ein Verfahren zum Anpassen des Erfassens
eines Messsignals einer Abgassonde bekannt. Die Abgassonde ist in
einer Brennkraftmaschine angeordnet mit mehreren Zylindern und den
Zylindern zugeordneten Einspritzventilen, die Kraftstoff zumessen.
Die Abgassonde ist in einem Abgastrakt angeordnet und ihr Messsignal
ist charakteristisch für
das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
in dem jeweiligen Zylinder. Zu einem vorgegebenen Kurbelwellenwinkel
wird, bezogen auf eine Bezugsposition des Kolbens des jeweiligen
Zylinders, das Messsignal erfasst und dem jeweiligen Zylinder zugeordnet.
Mittels eines Reglers wird eine Stellgröße zum Beeinflussen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
in dem jeweiligen Zylinder abhängig
von dem für
den jeweiligen Zylinder erfassten Messsignal erzeugt. Der vorgegebene
Kurbelwellenwinkel wird abhängig
von einem Instabilitätskriterium
des Reglers angepasst, wobei das Instabilitätskriterium abhängt von
der oder den Stellgrößen des
dem jeweiligen Zylinder zugeordneten Reglers und/oder weiteren Reglern
die anderen Zylindern zugeordnet sind.
-
Die
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Anpassen des Erfassens
eines Messsignals einer Abgassonde zu schaffen, das über eine
lange Betriebsdauer ein einfaches und präzises Steuern einer Brennkraftmaschine
ermöglicht,
in der die Abgassonde anordenbar ist.
-
Die
Aufgabe wird gelöst
durch die Merkmale der unabhängigen
Patentansprüche.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
-
Die
Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und eine entsprechende
Vorrichtung zum Anpassen des Erfassens eines Messsignals einer Abgassonde.
Die Abgassonde ist in einer Brennkraftmaschine angeordnet mit mehreren
Zylindern und mit den Zylindern zugeordneten Einspritzventilen,
die Kraftstoff zumessen. Die Abgassonde ist in einem Abgastrakt
der Brennkraftmaschine angeordnet und ihr Messsignal ist charakteristisch
für das
Luft/Kraftstoff-Verhältnis
in dem jeweiligen Zylinder.
-
Zu
einem vorgegebenen Kurbelwellenwinkel bezogen auf eine Bezugsposition
des Kolbens des jeweiligen Zylinders wird das Messsignal erfasst
und dem jeweiligen Zylinder zugeordnet. Mittels jeweils eines Reglers
wird eine Stellgröße zum Beeinflussen des
Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
in dem jeweiligen Zylinder abhängig
von dem für
den jeweiligen Zylinder erfassten Messsignal erzeugt.
-
Der
vorgegebene Kurbelwellenwinkel wird abhängig von einem Gütekriterium
angepasst, das abhängt
von einer Laufunruhe einer Abtriebswelle der Brennkraftmaschine.
Das Gütekriterium
umfasst eine geeignete Rechenvorschrift, die die Laufunruhe umfasst.
-
Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das Gütekriterium,
das abhängt
von der Laufunruhe der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine, einfach
sehr schnell eine notwendige Anpassung des vorgegebenen Kurbelwellenwinkels
indizieren kann, das heißt,
dass abhängig
von dem Gütekriterium sehr
frühzeitig
eine derartig notwendige Anpassung erkannt werden kann, und so unerwünschte Schadstoffemission
aufgrund fehlerbehafteter Ermittlungen des zylinderindividuellen
Luft/Kraftstoff-Verhältnisses sehr
stark begrenzt werden könne.
Darüber
hinaus wird die Laufunruhe häufig
für andere
Funktionen zum Steuern der Brennkraftmaschine ohnehin berechnet,
sodass auf sie ohne großen
Mehraufwand zurückgegriffen
werden kann.
-
Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Gütekriterium
abhängig
von zylinderindividuellen Laufunruhewerten ermittelt. Dies hat den
Vorteil, dass es besonders charakteristisch ist für die Güte der Wahl
des jeweiligen vorgegebenen Kurbelwellenwinkels und seiner entsprechenden
Korrelation zu dem jeweiligen zylinderindividuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnis.
-
Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Gütekriterium
abhängig
von einer Summe der Beträge
der zylinderindividuellen Laufunruhewerte ermittelt. Dies ist besonders
einfach und charakteristisch für
die Güte der
Ermittlung des jeweiligen zylinderindividuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses.
-
In
diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn das Gütekriterium
eine Gradientenbildung der Summe der Beträge der zylinderindividuellen
Laufunruhewerte umfasst. Auf diese Weise kann sehr einfach ein Wegdriften
von einem stabilen Regelbereich hin zu einer instabilen Regelbereich sehr
frühzeitig
erkannt werden.
-
Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Gütekriterium
abhängig
von Stellgrößen der
den Zylindern zugeordneten Reglern ermittelt. Auf diese Weise kann
mit hoher Wahrscheinlichkeit sichergestellt werden, dass ein Anpassen
der vorgegebenen Kurbelwellenwinkel entweder notwendig ist oder
auch nicht und so mögliche
Fehlquellen, die nicht auf den vorgegebenen Kurbelwellenwinkel zurückzuführen sind,
ausgeschlossen werden können
durch das Ermitteln des Gütekriteriums
sowohl abhängig
von der Laufunruhe der Abtriebswelle als auch von den Stellgrößen der den
Zylindern zugeordneten Reglern. Auch in diesem Zusammenhang ist
es vorteilhaft, wenn Beträge
von Kenngrößen für die Stellgrößen der
den Zylindern zugeordneten Reglern summiert werden und gegebenenfalls
eine Gradientenbildung dieser Summe erfolgt.
-
Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der vorgegebene
Kurbelwellenwinkel noch abhängig
von einem Instabilitätskriterium
des Reglers angepasst. Das Instabilitätskriterium ist erfüllt, wenn
der jeweilige Regler instabil arbeitet. Auf diese Weise kann eine
besonders zuverlässige
Anpassung gewährleistet
werden und so kann letztlich eine Redundanz zum Erkennen des notwendigen
Anpassen des vorgegebenen Kurbelwellenwinkels vorgesehen sein.
-
Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung hängt das
Instabilitätskriterium ab
von der oder den Stellgrößen des
dem jeweiligen Zylinder zugeordneten Reglers und/oder weiteren Reglern,
die anderen Zylindern zugeordnet sind. So kann das Messsignal besonders
einfach und schnell angepasst werden.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das
Instabilitätskriterium
erfüllt, wenn
die Stellgröße beziehungsweise
die Stellgrößen für eine vorgegebene
Zeitdauer gleich ist beziehungsweise sind ihrem Grenz-Maximalwert,
auf den sie durch den beziehungsweise die Regler begrenzt wird beziehungsweise
werden, oder gleich ist beziehungsweise sind ihrem Grenz-Minimalwert,
auf den sie durch den beziehungsweise die Regler begrenzt wird beziehungsweise
werden. Dadurch kann einfach erkannt werden, ob die Regelung instabil
ist und dann eine entsprechende Anpassung des vorgegebenen Kurbelwellenwinkels
erfolgen.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zum
Erfüllen
des Stabilitätskriteriums
erforderlich, dass alle Stellgrößen für die vorgegebene
Zeitdauer gleich sind ihrem Grenz-Maximalwert, auf den sie durch
die Regler begrenzt werden oder gleich sind ihrem Grenz-Minimalwert,
auf den sie durch die Regler begrenzt werden und dies für die Stellgrößen aller
Zylinder gilt. So kann besonders zuverlässig die Instabilität der Regelung
erkannt werden und insbesondere verhindert werden, dass ein Komponentenfehler,
zum Beispiel der eines Einspritzventils, fehlerhaft auf eine Instabilität der Regelung
erkannt wird.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zum
Erfüllen
des Instabilitätskriteriums
erforderlich, dass bei einer geraden Anzahl an Zylindern die eine
Hälfte
der Stellgrößen gleich
ist dem Grenz-Maximalwert und die andere Hälfte gleich ist dem Grenz-Minimalwert
und dass bei einer ungeraden Anzahl an Zylindern eine erste Anzahl
an Stellgrößen gleich
ist dem Grenz-Maximalwert und eine zweite Anzahl an Stellgrößen gleich
ist dem Grenz-Minimalwert, wobei die erste Anzahl sich von der zweiten
um eins unterscheidet und die Summe der ersten und zweiten Anzahl
gleich ist der ungeraden Anzahl an Zylindern. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde,
dass dies charakteristisch ist für
eine instabile Regelung bei einer geraden Zylinderanzahl und entsprechend
bei einer ungeraden Zylinderanzahl.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird auf
einen Fehler des Einspritzventils oder eines Stellglieds erkannt,
das ausschließlich die
Luftzufuhr zu dem jeweiligen Zylinder beeinflusst, wenn die Stellgröße des jeweiligen
Zylinders für
eine vorgegebene Zeitdauer gleich ist ihrem Grenz-Maximalwert, auf
den sie durch den Regler begrenzt wird, oder gleich ist ihrem Grenz-Minimalwert,
auf den sie durch den Regler begrenzt wird, und mindestens eine Stellgröße, die
einem anderen Zylinder zugeordnet ist, ungleich ist dem Grenz-Maximalwert
oder dem Grenz-Minimalwert. So kann zusätzlich ein Fehler eines Einspritzventils
erkannt werden und dann nicht fälschlicherweise
der Kurbelwellenwinkel der Erfassung des Messsignals verändert werden.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das
Instabilitätskriterium
erfüllt, wenn
mindestens die einem Zylinder zugeordnete Stellgröße mit einer
Amplitude schwingt, die größer ist
als eine vorgegebene Schwellenwert- Amplitude. So kann insbesondere bei
einer ungeraden Zylinderanzahl die Instabilität der Regelung sicher erkannt werden.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfassen
die Regler je einen Beobachter, der eine Zustandsgröße ermittelt
abhängig von
den erfassten Messsignalen der Abgassonde, wobei eine die Zustandsgröße charakterisierende Größe des Beobachters
rückgekoppelt
wird und bei dem das Instabilitätskriterium
abhängt
von einer oder mehreren der Zustandsgrößen. Dadurch kann das Instabilitätskriterium
besonderes einfach sein.
-
Weitere
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung im Hinblick auf die Zustandsgröße oder
die Zustandsgrößen entsprechen
denen bezogen auf die Stellgröße oder
die Stellgrößen und
weisen entsprechende Vorteile auf.
-
Vorteilhaft
ist es ferner, wenn das Anpassen des vorgegebenen Kurbelwellenwinkels
mit einer Schrittweite erfolgt, die einem vorgegebenen Bruchteil
des erwarteten Stabilitätsbereichs
der Regelung entspricht. Der Bruchteil ist bevorzugt in etwa 1/5
des erwarteten Stabilitätsbereichs
der Regelung gewählt. So
kann das Anpassen des vorgegebenen Kurbelwellenwinkels sehr schnell
erfolgen und zwar je nach Wahl der Schrittweite und gleichzeitig
ist dann ein geringer Rechenaufwand notwendig, da es nur notwendig
ist, dass im Ergebnis der Stabilitätsbereich erreicht wird.
-
Wenn
das Messsignal der Abgassonde charakteristisch ist für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem
jeweiligen Zylinder eines ersten Teils aller Zylinder und eine weitere
Abgassonde vorgesehen ist, deren Messsignal charakteristisch ist
für das
Luft/Kraftstoff-Verhältnis
in dem jeweiligen Zylinder eines zweiten Teils aller Zylinder, erfolgt
vorteilhaft das Anpassen des Erfassens des Messsignals der Abgassonde und
der weiteren Abgassonde getrennt und jeweils bezogen auf den ersten
Teil beziehungsweise den zweiten Teil aller Zylinder.
-
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind im folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert. Es
zeigen:
-
1 eine
Brennkraftmaschine mit einer Steuereinrichtung,
-
2 ein
Blockschaltbild der Steuereinrichtung,
-
3 ein
erstes Ablaufdiagramm eines Programms zum Anpassen des Erfassens
eines Messsignals einer Abgassonde,
-
4 ein
weiteres Programm zum Anpassen des Erfassens des Messsignals der
Abgassonde,
-
5 noch
ein weiteres Ablaufdiagramm eines Programms zum Anpassen des Erfassens
des Messsignals der Abgassonde und
-
6 noch
ein weiteres Ablaufdiagramm eines Programms zum Anpassen des Erfassens
des Messsignals der Abgassonde.
-
Elemente
gleicher Konstruktion und Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen
Bezugszeichen gekennzeichnet.
-
Eine
Brennkraftmaschine (1) umfasst einen Ansaugtrakt 1,
einen Motorblock 2, einen Zylinderkopf 3 und einen
Abgastrakt 4. Der Ansaugtrakt 1 umfasst vorzugsweise
eine Drosselklappe 11, ferner einen Sammler 12 und
ein Saugrohr 13, das hin zu einem Zylinder Z1 über einen
Einlasskanal in den Motorblock 2 geführt ist. Der Motorblock 2 umfasst ferner
eine Kurbelwelle 21, welche über eine Pleuelstange 25 mit
dem Kolben 24 des Zylinders Z1 gekoppelt ist.
-
Der
Zylinderkopf 3 umfasst einen Ventiltrieb mit einem Gaseinlassventil 30,
einem Gasauslassventil 31 und Ventilantrieben 32, 33.
Der Zylinderkopf 3 umfasst ferner ein Einspritzventil 34 und
eine Zündkerze 35.
Alternativ kann das Einspritzventil auch in dem Ansaugkanal angeordnet
sein.
-
Der
Abgastrakt 4 umfasst einen Katalysator 40, der
bevorzugt als Dreiwegekatalysator ausgebildet ist. Von dem Abgastrakt 4 kann
eine Abgasrückführleitung
hin zum Ansaugtrakt 1, insbesondere hin zum Sammler 12 geführt sein.
-
Ferner
ist eine Steuereinrichtung 6 vorgesehen, der Sensoren zugeordnet
sind, die verschiedene Messgrößen erfassen
und jeweils den Messwert der Messgröße ermitteln. Die Steuereinrichtung 6 steuert
abhängig
von mindestens einer der Messgrößen die
Stellglieder mittels entsprechender Stellantriebe an.
-
Die
Sensoren sind ein Pedalstellungsgeber 71, welcher die Stellung
eines Fahrpedals 7 erfasst, ein Luftmassenmesser 14,
welcher einen Luftmassenstrom stromaufwärts der Drosselklappe 11 erfasst,
ein Temperatursensor 15, welcher die Ansauglufttemperatur
erfasst, ein Drucksensor 16, welcher den Saugrohrdruck
erfasst, ein Kurbelwellenwinkelsensor 22, welcher einen
Kurbelwellenwinkel erfasst, dem dann eine Drehzahl N zugeordnet
wird, ein weiterer Temperatursensor 23, welcher eine Kühlmitteltemperatur
erfasst, ein Nockenwellenwinkelsensor, welcher den Nockenwellenwinkel
erfasst und eine Abgassonde 41 welche einen Restsauerstoffgehalt des
Abgases erfasst und deren Messsignal charakteristisch ist für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in
dem Zylinder Z1 vor der Verbrennung des Kraftstoffs. Die Abgassonde 41 ist
bevorzugt als lineare Lambdasonde ausgebildet und erzeugt so über einen
weiten Bereich des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses ein zu diesem proportionales
Messsignal.
-
Je
nach Ausführungsform
der Erfindung kann eine beliebige Untermenge der genannten Sensoren
oder auch zusätzliche
Sensoren vorhanden sein. So kann beispielsweise auch ein Zylinderdrucksensor
vorhanden sein, der einen Druck in Brennräumen der Zylinder erfasst.
-
Die
Stellglieder sind beispielsweise die Drosselklappe 11,
die Gaseinlass- und Gasauslassventile 30, 31,
das Einspritzventil 34 oder die Zündkerze 35.
-
Neben
dem Zylinder Z1 sind auch noch weitere Zylinder Z2–Z4 vorgesehen,
denen dann auch entsprechende Stellglieder zugeordnet sind. Bevorzugt
ist jeder Abgasbank an Zylindern eine Abgassonde zugeordnet. So
kann die Brennkraftmaschine beispielsweise sechs Zylinder umfassen,
wobei jeweils drei Zylinder einer Abgasbank und dementsprechend
je einer Abgassonde 41 zugeordnet sind.
-
Ein
Blockschaltbild von Teilen der Steuereinrichtung 6, die
auch als Vorrichtung zum Steuern der Brennkraftmaschine bezeichnet
werden kann, ist anhand der 2 dargestellt.
-
Ein
Block B1 entspricht der Brennkraftmaschine. Einem Block B2 wird
ein von der Abgassonde 41 erfasstes Luft/Kraftstoff-Verhältnis LAM_RAW
zugeleitet. Zu jeweils vorgegebenen Kurbelwellenwinkeln CRK_SAMP
bezogen auf eine Bezugsposition des jeweiligen Kolbens des jeweiligen
Zylinders Z1 bis Z4 erfolgt dann in dem Block B2 eine Zuordnung des
in diesem Zeitpunkt jeweils aktuellen erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses,
das aus dem Messsignal der Abgassonde 41 abgeleitet wird,
zu dem jeweiligen Luft/Kraftstoff-Verhältnis des jeweiligen Zylinders
Z1 bis Z4 und so wird das zylinderindividuell erfasste Luft/Kraftstoff-Verhältnis LAM_I
[Z1–Z4]
zugeordnet.
-
Die
Bezugsposition des jeweiligen Kolbens 24 ist bevorzugt
sein oberer Tonpunkt. Der vorgegebene Kurbelwellenwinkel CRK_SAMP
ist beispielsweise für
eine erste Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine fest appliziert
und wird im folgenden anhand der weiter unten beschriebenen Programme gegebenenfalls
angepasst.
-
In
einem Block B2a wird ein mittleres Luft/Kraftstoff-Verhältnis LAM_MW
durch Mittelung der zylinderindividuell erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnisse
LAM_I [Z1–Z4]
ermittelt. Ferner wird in dem Block B2a ein Istwert D_LAM_I [Z1]
einer zylinderindividuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnis Abweichung aus der Differenz
des mittleren Luft/Kraftstoff-Verhältnisses LAM_MW und des zylinderindividuell
erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
LAM_I [Z1] ermittelt. Diese wird dann einem Regler zugeführt, der
durch den Block B3a gebildet ist.
-
In
einer Summierstelle S1 für
die Differenz des Istwertes D_LAM_I [Z1] und eines Schätzwertes D_LAM_I_EST
[Z1] der zylinderindividuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnis Abweichung
ermittelt und dann einem Block B3 zugeordnet, der Teil eines Beobachters
ist und ein Integrierglied umfasst, das die an seinem Eingang anliegende
Größe integriert.
Das I-Glied des Blocks B3 stellt dann an seinem Ausgang einen ersten
Schätzwert
EST1 [Z1] zur Verfügung. Der
erste Schätzwert
EST1 [Z1] wird in dem Integrationsglied des Block B3 auf einen Grenz-Minimalwert MINV1
und einen Grenz-Maximalwert MAXV1 begrenzt, die bevorzugt fest vorgegeben
sind.
-
Der
erste Schätzwert
EST1[Z1] wird dann zum einen einem auch Bestandteil des Beobachters bildenden
Verzögerungsglied
zugeführt,
das in dem Block B4 ausgebildet ist. Das Verzögerungsglied ist bevorzugt
als PT1-Glied ausgebildet. Gegebenenfalls werden dem Verzögerungsglied
auch noch die jeweils ersten Schätzwerte
EST1[Z2–Z4]
bezogen auf die weiteren Zylinder [Z2–Z4] zugeführt. Der erste Schätzwert EST1[Z1]
bildet eine Zustandsgröße des Beobachters.
-
Der
erste Schätzwert
EST1[Z1] wird ferner einem Block B5 zugeführt, in dem ein weiteres Integratorglied
ausgebildet ist, das den ersten Schätzwert EST1[Z1] integriert
und als Stellgröße des Reglers
dann an seinem Ausgang einen zylinderindividuellen Lambdaregelfaktor
LAM_FAC_I [Z1] erzeugt. In dem I-Glied
des Blockes B5 wird der zylinderindividuelle Lambdaregelfaktor LAM_FAC_I
[Z1] auf ein Grenz-Maximalwert MAXV2 und eine Grenz-Minimalwert
MINV2 begrenzt.
-
In
einem Block B6 wird abhängig
von dem zylinderindividuellen Lambdaregelfaktor LAM_FAC_I [Z1] ein
zweiter Schätzwert
EST2 [Z1] ermittelt. Dies erfolgt besonderes einfach durch Gleichsetzen
des zweiten Schätzwertes
EST2 [Z1] mit dem zylinderindividuellen Lambdaregelfaktor LAM_FAC_I
[Z1]. In der Summierstelle S2 wird dann die Differenz des über das
Verzögerungsglied
des Blockes B4 gefilterten ersten Schätzwertes EST1 [Z1] und des
zweiten Schätzwertes
EST2 [Z1] gebildet und als Schätzwert D_LAM_I_EST
[Z1] der zylinderindividuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnisabweichung
zur Summierstelle S1 zurückgeführt und
hier von dem Istwert D_LAM_I [Z1] der jeweiligen zylinderindividuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnisabweichung
subtrahiert und so rückgekoppelt
und dann wieder dem Block B3 eingespeist.
-
In
einem Block B8 ist ein Lambdaregler vorgesehen, dessen Führungsgröße ein für alle Zylinder der
Brennkraftmaschine vorgegebenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist
und dessen Regelgröße das mittlere
Luft/Kraftstoff-Verhältnis
LAM_MW ist. Die Stellgröße des Lambdareglers
ist ein Lambdaregelfaktor LAM_FAC_ALL. Der Lambdaregler hat somit
die Aufgabe, dass betrachtet über
alle Zylinder Z1 bis Z4 der Brennkraftmaschine das vorgegebene Luft/Kraftstoff-Verhältnis eingestellt
wird.
-
Alternativ
kann dies auch dadurch erreicht werden, dass in dem Block B2 der
Istwert D_LAM_I der zylinderindividuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnis Abweichung
aus der Differenz des für
alle Zylinder Z1 bis Z4 der Brennkraftmaschine vorgegebenen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
und des zylinderindividuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
LAM_I[Z1–Z4] ermittelt
wird. In diesem Fall kann dann der dritte Regler des Blocks B8 entfallen.
-
In
einem Block B9 wird eine zuzumessende Kraftstoffmasse MFF abhängig von
einem Luftmassenstrom MAF in den jeweiligen Zylinder Z1 bis Z4 und
gegebenenfalls der Drehzahl N und einem Sollwert LAM_SP des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
für alle
Zylinder Z1–Z4
ermittelt.
-
In
der Multiplizierstelle M1 wird eine korrigierte zuzumessende Kraftstoffmasse
MFF_COR durch Multiplizieren der zuzumessenden Kraftstoffmasse MFF,
des Lambdaregelfaktors LAM_FAC_ALL und des zylinderindividuellen
Lambdaregelfaktors LAM_FAC_I[Z1) ermittelt. Abhängig von der korrigierten zuzumessenden
Kraftstoffmasse MFF_COR wird dann ein Stellsignal erzeugt, mit dem
das jeweilige Einspritzventil 34 angesteuert wird.
-
Neben
der in dem Blockschaltbild der 2 dargestellten
Reglerstruktur sind für
jeden weiteren Zylinder Z1 bis Z4 entsprechende Reglerstrukturen B_Z2
bis B_Z4 für
die jeweiligen weiteren Zylinder Z2 bis Z4 vorgesehen.
-
Das
mittlere Luft/Kraftstoff-Verhältnis LAM_MW
wird bevorzugt für
die Zylinder jeder Abgasbank separat ermittelt.
-
Alternativ
kann in dem Block B5 auch ein Proportionalglied ausgebildet sein.
-
Ein
Programm (3) zum Anpassen des Erfassens
des Messsignals der Abgassonde 41 wird in einem Schritt
S1, bevorzugt zeitnah zum Start der Brennkraftmaschine, gestartet.
In dem Schritt S1 werden gegebenenfalls Variablen initialisiert.
-
In
einem Schritt S2 wird geprüft,
ob der zylinderindividuelle Lamdaregelfaktor LAM_FAC_I [Z1], der
dem Zylinder Z1 zugeordnet ist, gleich ist dem Grenz-Maximalwert
MAXV2 oder einem Grenz-Minimalwert MINV2 und zwar für eine vorgegebene
Zeitdauer, so zum Beispiel fünf
bis zehn Sekunden, oder ob die Amplitude AMP des zylinderindividuellen Lambdaregelfaktors
LAM_FAC_I [Z1], der dem Zylinder Z1 zugeordnet ist, eine vorgegebene
Schwellenwert-Amplitude AMP_THR überschreitet.
Ist dies nicht der Fall, so gilt ein Instabilitätskriterium als nicht erfüllt und
die Bearbeitung wird in einem Schritt S4 fortgesetzt, in dem das
Programm für
eine vorgegebene Wartezeitdauer T_W unterbrochen wird, bevor die
Bedingung des Schrittes S2 erneut geprüft wird.
-
Ist
die Bedingung des Schrittes S2 hingegen erfüllt, so gilt das Instabilitätskriterium
als erfüllt
und der vorgegebene Kurbelwellenwinkel CRK_SAMP bezogen auf die
Bezugsposition des Kolbens 24 des jeweiligen Zylinders
Z1 bis Z4, bei dem das Messsignal der Abgassonde 41 erfasst
wird und dem jeweiligen Zylinder zugeordnet wird, wird in dem Schritt
S6 angepasst, bevorzugt dadurch, dass der vorgegebene Kurbelwellenwinkel
CRK_SAMP um einen vorgegebenen Veränderungswinkel D entweder erhöht oder
erniedrigt wird. Der Veränderungswinkel
D ist bevorzugt ein vorgegebener Bruchteil des erwarteten Kurbelwellenwinkelbereichs,
innerhalb der die Regelung stabil ist. Dieser erwartete Kurbelwellenwinkelbereich
ist bevorzugt durch Versuche ermittelt und zwar für den Neuzustand
der Brennkraftmaschine. Er kann bei einer vierzylindrigen Brennkraftmaschine beispielsweise
180 ° Kurbelwellenwinkel
betragen. Der Veränderungswinkel
D ist bevorzugt bezogen auf den Kurbelwellenwinkelbereich großer Winkel
und beträgt
beispielsweise 20 % des Kurbelwellenwinkelbereichs also zum Beispiel
in etwa 40 ° Kurbelwellenwinkel.
Die Richtung der Anpassung des vorgegebenen Kurbelwellenwinkels
CRK_SAMP wird bevorzugt durch zwei oder mehrere aufeinanderfolgende Durchläufe der
Schritte S2 und S6 unter Einbeziehung des Startzustandes, also des
Instabilitätskriteriums,
mit unterschiedlichen Vorzeichen des Veränderungswinkels D ermittelt.
-
Durch
die bevorzugt große
Schrittweite der Anpassung des vorgegebenen Kurbelwellenwinkels CRK_SAMP
aufgrund des großen
Veränderungswinkels
D kann innerhalb sehr weniger Durchläufe der Schritte S2 und S6
der stabile Bereich der Regelung gefunden werden, der dadurch gekennzeichnet
ist, dass das Instabilitätskriterium
des Schrittes S2 nicht erfüllt
ist.
-
Eine
zweite Ausführungsform
eines Programms zum Anpassen des Erfassens des Messsignals der Abgassonde 41 ist
anhand der 4 dargestellt. Das Programm
wird in einem Schritt S10 gestartet, in dem gegebenenfalls Variablen
initialisiert wer den. Es wird beispielhaft für eine Brennkraftmaschine beschrieben,
bei der drei Zylinder Z1–Z3
einer Abgassonde 41 zugeordnet sind. Dies kann zum Beispiel
der Fall sein bei einer Brennkraftmaschine mit drei Zylindern Z1–Z3 oder
auch bei einer Brennkraftmaschine mit sechs Zylindern, bei der jeweils
die Abgaskanäle
von drei Zylindern Z1–Z3
hin zu je einer Abgassonde 41 geführt sind. Bei einer derartigen Brennkraftmaschine
mit sechs Zylindern wird dann für
je drei Zylinder einmal parallel das Programm gemäß der folgenden
Schritte abgearbeitet. Das Programm ist jedoch auch geeignet zur
Durchführung, wenn
der jeweiligen Abgassonde 41 eine andere Anzahl an Zylindern
zugeordnet sind, wobei dann die Bedingungen entsprechend dieser
Anzahl angepasst sind.
-
In
dem Schritt S12 werden die zylinderindividuellen Lambdaregelfaktoren
LAM_FAC_I [Z1], LAM_FAC_I [Z2], LAM_FAC_I [Z3], die den Zylindern Z1
bis Z3 zugeordnet sind, daraufhin geprüft, ob sie für die vorgegebene
Zeitdauer den Grenz-Maximalwert
MAXV2 oder den Grenz-Minimalwert MINV2 einnehmen oder ihr zeitlicher
Verlauf mit einer Amplitude AMP schwingt, die größer ist als die vorgegebene
Schwellenwert-Amplitude AMP_THR.
-
In
einer einfachen Ausgestaltung des Schrittes S12 kann die Amplitude
AMP jeweils auch dadurch bestimmt werden, dass die während der
vorgegebenen Zeitdauer auftretenden maximalen und minimalen Werte
des zeitlichen Verlaufs des zylinderindividuellen Lambdaregelfaktors
LAM_FAC_I [Z1 bis Z3] erfasst werden und deren Differenz gleich
gesetzt wird mit der Amplitude AMP.
-
In
einem Schritt S14 wird anschließend
geprüft,
ob die Anzahl der zylinderindividuellen Lambdaregelfaktoren LAM_FAC_I
[Z1 bis Z3], die in dem Schritt S12 dahingehend erfasst wurden,
dass sie für die
vorgegebenen Zeitdauer gleich waren dem Grenz-Maximalwert MAXV2
oder dem Grenz-Minimalwert MINV2 größer null ist und gleichzeitig
deren Anzahl kleiner drei ist.
-
Ist
dies der Fall, so wird in einem Schritt S16 auf einen Fehler einer
Komponente erkannt. Diese Komponente kann das jeweilige Einspritzventil 34 des
oder der Zylinder Z1–Z3
sein, deren zylinderindividueller Lambdaregelfaktor LAM_FAC_I [Z1
bis Z3] für
die vorgegebene Zeitdauer den Grenz-Maximalwert MAXV2 oder den Grenz-Minimalwert
MINV2 eingenommen hat. Dies beruht auf der Erkenntnis, dass wenn
nicht alle zylinderindividuellen Lambdaregelfaktoren LAM_FAC_I [Z1
bis Z3] die je einer Abgassonde 41 zugeordnet sind, sondern
nur ein Teil von ihnen den Grenz-Maximalwert MAXV2 oder den Grenz-Minimalwert
MINV2 einnimmt, dies nicht auf eine Instabilität der Regelung zurückzuführen ist, sondern
auf einen Fehler in einer Komponente. Die Komponente kann das jeweilige
Einspritzventil 34 sein oder auch ein Stellglied, das ausschließlich die Luftzufuhr
zu dem jeweiligen Zylinder Z1–Z3
beeinflusst. Ein derartiges Stellglied kann beispielsweise das Einlassventil 30 oder
auch ein so genanntes Impulsladeventil sein.
-
In
dem Schritt S16 kann dann beispielsweise ein Notlauf der Brennkraftmaschine
gesteuert werden oder gegebenenfalls auch Maßnahmen zum Beheben des Fehlers
der Komponenten eingeleitet werden. Im Anschluss an den Schritt
S16 wird die Bearbeitung in dem Schritt S18 fortgesetzt, in dem
das Programm für
die vorgegeben Wartezeitdauer T_W unterbrochen wird bevor die Bearbeitung
erneut in dem Schritt S12 fortgesetzt wird.
-
Ist
die Bedingung des Schrittes S14 hingegen nicht erfüllt, so
wird in einem Schritt S20 ein Instabilitätskriterium geprüft. Es wird
in dem Schritt S20 geprüft,
ob die Anzahl ANZ der zylinderindividuellen Lambdaregelfaktoren
LAM_FAC_I [Z1 bis Z3], die für die
vorgegebene Zeitdauer in dem Schritt S12 den Grenz-Maximalwert MAXV2
eingenommen haben, gleich zwei ist und die entsprechende Anzahl
derjenigen, die den Grenz-Minimalwert
MINV2 eingenommen haben gleich eins ist oder die Anzahl ANZ derjenigen,
die den Grenz-Maximalwert MAXV2 eingenommen haben gleich eins ist
und die Anzahl derjenigen, die den Grenzwert-Minimalwert MINV2 eingenommen
haben gleich zwei ist oder die Anzahl derjenigen zylinderindividuellen
Lamdaregelfaktoren LAM_FAC_I [Z1 bis Z3], deren Amplitude AMP größer ist
als die Schwellenwert-Amplitude AMP_THR, größer null ist.
-
Ist
die Bedingung des Schrittes S20 und mithin des Instabilitätskriteriums
nicht erfüllt,
so wird die Bearbeitung in dem Schritt S18 fortgesetzt.
-
Der
Bedingung des Schrittes S20 liegt die Erkenntnis zugrunde, dass
im Falle einer Instabilität
der Regelung bei einer ungeraden Zahl an Zylindern alle zylinderindividuellen
Lambdaregelfaktoren LAM_FAC_I [Z1 bis Z3] entweder den Grenz-Maximalwert MAXV2
oder den Grenz-Minimalwert MINV2 einnehmen und darüber hinaus
ein Teil den Grenz-Minimalwert MINV2 und der andere Teil den Grenz-Maximalwert
MAXV2 einnehmen wobei sich die Anzahl derer, die den Grenz-Maximalwert MAXV2
einnehmen, nur um eins von der Anzahl unterscheidet, die den Grenz-Minimalwert
MINV2 einnehmen. Bei einer geraden Zylinderanzahl ist in diesem
Fall genau die eine Hälfte
der zylinderindividuellen Lambdaregelfaktoren LAM_FAC_I [Z1 bis
Z3] gleich dem Grenz-Maximalwert MAXV2 und die andere Hälfte gleich
dem Grenz-Minimalwert MINV2. Untersuchungen haben ge zeigt, dass
insbesondere bei einer ungeraden Zylinderanzahl auch dann eine Instabilität der Regelung
vorliegt, wenn die Amplitude AMP der Schwingung des Verlaufs der
jeweiligen zylinderindividuellen Lambdaregelfaktoren LAM_FAC_I [Z1
bis Z3] größer ist
als die vorgegebene Schwellwert-Amplitude AMP_THR, die bevorzugt
in etwa zwei Drittel der Differenz des Grenz-Maximalwertes MAXV2 und des Grenz-Minimalwertes
MINV2 entspricht.
-
Ist
die Bedingung des Schrittes S20 erfüllt, so wird in einem Schritt
S22 der vorgegebene Kurbelwellenwinkel CRK_SAMP entsprechend dem
Schritt S6 angepasst. Im Anschluss an den Schritt S22 wird die Bearbeitung
des Programms in dem Schritt S18 fortgesetzt.
-
Eine
weitere Ausführungsform
des Programms zum Anpassen des Erfassens des Messsignals der Abgassonde 41 wird
im folgenden anhand der 5 beschrieben, wobei nur die
Unterschiede zu der Ausführungsform
gemäß 4 erläutert werden.
Das Programm wird in einem Schritt S30 gestartet. Anschließend erfolgt
die Bearbeitung eines Schrittes S32, der analog ist zu dem Schritt
S12. Im Unterschied zu dem Schritt S12 werden hier die zeitlichen
Verläufe
des jeweiligen ersten Schätzwertes EST1
[Z1 bis Z3] des dem jeweiligen Zylinder Z1 bis Z4 zugeordneten Reglers
dahingehend untersucht, ob sie für
die vorgegebene Zeitdauer den Grenz-Maximalwert MAXV1 oder den Grenz-Minimalwert MINV1
einnehmen oder ob ihr zeitlicher Verlauf mit einer Amplitude AMP
schwingt, die größer ist
als Schwellenwert-Amplitude AMP_THR.
-
Alternativ
kann in dem Schritt S32 auch statt des jeweiligen ersten Schätzwertes
EST1 der mittels des Blocks B4 gefilterte erste Schätzwert EST1
untersucht werden.
-
Die
Schritte S34 und S40 entsprechend analog den Schritten S14 beziehungsweise
S20 mit der Maßgabe,
dass hier die Bedingungen statt auf die zylinderindividuellen Lambdaregelfaktoren
LAM_FAC_I [Z1 bis Z3] auf die jeweiligen ersten Schätzwerte EST1
[Z1 bis Z3] bezogen sind. Die Schritte S36, S38 und S42 entsprechen
den Schritten S16, S18 und S22.
-
Ein
weiteres Programm zum Anpassen des Erfassens des Messsignals der
Abgassonde 41 wird in einem Schritt S50, bevorzugt zeitnah
zum Start der Brennkraftmaschine, gestartet (6). In dem Schritt
S50 werden gegebenenfalls Variablen initialisiert. Das Programm
gemäß der 6 wird
in der Steuervorrichtung 6 unabhängig davon abgearbeitet, ob
auch eines oder mehrere der Programme gemäß der 3 bis 5 abgearbeitet
werden. Bevorzugt wird jedoch in der Steuervorrichtung 6 während des Betriebs
der Brennkraftmaschine mindestens eine der Ausführungsformen der Programme
gemäß der 3 bis 5 quasi
parallel zu der Abarbeitung des Programms gemäß der 6 abgearbeitet.
-
In
einem Schritt S52 wird eine Laufunruhe einer Abtriebswelle der Brennkraftmaschine
ermittelt. Die Abtriebswelle der Brennkraftmaschine ist bevorzugt
die Kurbelwelle 21. Die Laufunruhe wird bevorzugt abhängig von
dem Messsignal des Kurbelwellenwinkelsensor 22 ermittelt.
Sie kann jedoch auch beispielsweise abhängig von einem Messsignal des Zylinderdrucksensors
ermittelt werden.
-
Die
Laufunruhe ist charakteristisch für eine runde das heißt gleichmäßige Drehbewegung
der Kurbelwelle 21 oder eine davon abweichende Drehbewegung.
Bevorzugt werden in dem Schritt S52 zylinderindividuelle Laufunruhewerte
LU[Z1], LU[Z2], LU[Z3] er mittelt. Bevorzugt werden die zylinderindividuellen
Laufunruhewerte LU[Z1], LU[Z2], LU[Z3] durch Bilden des Gradienten
der Drehzahlen N in zwei aufeinander folgenden Zylindersegmenten
ermittelt. Unter Gradient wird in diesem Zusammenhang die zeitliche Änderung
der Drehzahl verstanden. Als Zylindersegment wird derjenige Kurbelwellenwinkelbereich
innerhalb eines Arbeitsspiels der Brennkraftmaschine bezeichnet,
währenddessen das
jeweils erzeugte Drehmoment je einem Zylinder Z1–Z4 zuzuordnen ist. Der Kurbelwellenwinkelbereich,
den ein Zylindersegment einnimmt, beträgt bei einer Viertaktbrennkraftmaschine
720 Grad Kurbelwellenwinkel geteilt durch die Anzahl der Zylinder. Der
Laufunruhewert kann so besonders einfach ermittelt werden. Er ist
ein charakteristisches Maß für die Abweichung
der einzelnen Drehmomentbeiträge, die
von den jeweiligen Zylindern durch die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches erzeugt
werden.
-
In
einem Schritt S54 wird ein Laufunruheterm LU_T durch Bilden einer
Summe der Beträge
der zylinderindividuellen Laufunruhewerte ermittelt. Die zylinderindividuellen
Laufunruhewerte sind bevorzugt bezogen auf einen mittleren Laufunruhewert
für alle Zylinder
oder diejenigen Zylinder, die je einer Abgasbank zugeordnet sind.
Sie sind somit repräsentativ für die Abweichungen
der Laufunruhe der jeweiligen Zylinder Z1–Z3. Der Laufunruheterm LU_T
nimmt somit entsprechend größere Werte
an, wenn die Abweichungen der zylinderindividuellen Laufunruhewerte LU[Z1–Z3] zunehmen.
-
In
einem Schritt S56 wird dann ein Gradient LU_T_GRD der Laufunruheterme
LU_T ermittelt. Dazu werden dann bevorzugt bei vergangenen Durchläufen der
Schritte S52 und S54 entsprechend ermittelte Laufunruheterme LU_T
herangezogen.
-
In
einem Schritt S58 werden die zylinderindividuellen Lambdaregelfaktoren
LAM_FAC_I[Z1–Z3] ermittelt.
Sie werden insbesondere von dem Block B3a gemäß der 2 abgefragt.
Bevorzugt werden die zylinderindividuellen Lambdaregelfaktoren LAM_FAC_I[Z1–Z3] quasi
parallel zu den zylinderindividuellen Laufunruhewerte LU[Z1–Z3] ermittelt, also
bevorzugt innerhalb eines Arbeitsspiels.
-
In
einem Schritt S62 wird ein Lambdaterm LAM_FAC_T durch Bilden der
Summe der zylinderindividuellen Lambdaregelfaktoren LAM_FAC_I[Z1–Z3] und
zwar der Beträge
ihrer Abweichungen von einem neutralen Wert gebildet, der bevorzugt
eins ist.
-
In
einem Schritt S64 wird ein Gradient LAM_FAC_T_GRD des Lambdaterms
LAM_FAC_T gebildet und zwar bevorzugt abhängig von dem aktuell ermittelten
Lambdaterm LAM_FAC_T und mindestens einem bei einem vorangegangenen
Durchlauf des Schrittes S62 ermittelten Lambdaterms LAM_FAC_T.
-
In
einem Schritt S66 wird anschließend
geprüft,
ob der Gradient LU_T_GRD des Laufunruheterms LU_T größer ist
als ein vorgegebener Laufunruhe-Schwellwert LU_T_THD, der durch
geeignete Versuche oder Simulationen ermittelt ist und bevorzugt
in einem Datenspeicher der Steuervorrichtung fest abgespeichert
ist.
-
Ist
die Bedingung des Schrittes S66 nicht erfüllt, so wird die Bearbeitung
in einem Schritt S60 fortgesetzt, in dem das Programm für eine vorgegebene Wartezeitdauer
T_W oder einen gegebenenfalls vorgegebenen Kurbelwellenwinkel verharrt,
bevor die Bearbeitung erneut in dem Schritt S52 fortgesetzt wird.
-
Ist
die Bedingung des Schrittes S66 jedoch erfüllt, so wird einem Schritt
S68 geprüft,
ob der Gradient LAM_FAC_T_GRD des Lambdaterms LAM_FAC_T größer ist
als ein vorgegebener Lambda-Schwellenwert LAM_FAC_T_THD. Der Lambda-Schwellenwert
ist bevorzugt ebenfalls durch Versuche oder Simulationen vorab ermittelt
und in einem Datenspeicher der Steuervorrichtung 6 gespeichert. Ist
die Bedingung des Schrittes S68 nicht erfüllt, so wird die Bearbeitung
in dem Schritt S60 fortgesetzt. Ist die Bedingung des Schrittes
S68 hingegen erfüllt, so
wird die Bearbeitung in dem Schritt S70 fortgesetzt. Der Schritt
S70 entspricht dem Schritt S6. Somit erfolgt in dem Schritt S70
dann ein Anpassen des vorgegebenen Kurbelwellenwinkels CRK_SAMP.
-
In
einer einfacheren Ausgestaltung des Programms kann der Schritt S70
auch abgearbeitet werden, wenn zumindest die Bedingung des Schrittes S58
erfüllt
ist. Wenn jedoch die Bedingung des Schrittes S68 zusätzlich für das Abarbeiten
des Schrittes S70 erfüllt
sein muss, so kann mit höherer Sicherheit
verhindert werden, dass ein Überschreiten des
Gradienten LU_T_GRD des Laufunruheterms LU_T auf eine andere Ursache
als einen nicht korrekten vorgegebenen Kurbelwellenwinkel zurückgeht und
dennoch der vorgegebene Kurbelwellenwinkel CRK_SAMP angepasst wird.
Darüber
hinaus kann alternativ in dem Schritt S66 oder auch in dem Schritt S68
statt dem Gradienten LU_T_GRD beziehungsweise LAM_FAC_T_GRD auch
der jeweilige Laufunruheterm LU_T oder der entsprechende Lambdaterm LAM_FAC_T
mit einem geeigneten Schwellenwert verglichen werden.
-
Es
hat sich gezeigt, dass durch das Programm der 6 sehr
frühzeitig
eine notwendige Anpassung des vorgegebenen Kurbelwellenwinkels CRK_SAMP
erkannt werden kann und somit Schad stoffemissionen sehr gering gehalten
werden können.
Dieser Vorteil kommt besonders ausgeprägt zum Tragen, wenn die Einspritzventile
und hier insbesondere ihre Antriebe, einen sehr großen Streuungsbereich
haben. Dies hat sich insbesondere bei Piezoaktuatoren für Einspritzventile
gezeigt. Aufgrund dieser hohen Streuungstoleranzen muss dann ein
sehr großer
Regelbereich der zylinderselektiven Lambdaregelung zugelassen werden,
das heißt
es muss zugelassen werden, dass die zylinderindividuellen Lambdaregelfaktoren
LAM_FAC_I[Z1–Z4]
innerhalb des Stabilitätsbereichs
der Regelung beispielsweise bis zu fünfzehn oder zwanzig Prozent von
einem neutralen Wert abweichen. In diesem Fall wird mittels des
Programms der 6 besonders frühzeitig
im Vergleich zu den Programmen gemäß der 3 bis 5 ein
notwendiges Anpassen der vorgegebenen Kurbelwellenwinkels CRK_SAMP
erkannt und durchgeführt.
Durch ein paralleles Durchführen
mindestens eines der Programme gemäß der 3 bis 5 kann
jedoch die Erkennungssicherheit eines notwendigen Durchführens der
Anpassung des vorgegebenen Kurbelwellenwinkels CRK_SAMP weiter verbessert
werden und somit geringe Emissionen der Brennkraftmaschine noch
zuverlässiger
sichergestellt werden.