DE102006016020B3 - Verfahren zur Bestimmung zylinderindividueller Füllungsluftunterschiede - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung zylinderindividueller Füllungsluftunterschiede einer Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Zylindern und mit einem variablen Ventiltrieb mit folgenden Schritten: DOLLAR A - Ermittlung von kraftstoffmassenabhängigen Lambdawert-Abweichungen jedes Zylinders von einem Sollwert in einem nahezu keine Füllungsluftunterschiede aufweisenden Betriebszustand der Brennkraftmaschine, DOLLAR A - Speichern der kraftstoffmassenabhängigen Lambdawert-Abweichungen und DOLLAR A - Berechnung füllungsluftbedingter Lambdawert-Abweichungen in einem Normalbetrieb der Brennkraftmaschine anhand momentan gemessener Lambdawerte und den gespeicherten kraftstoffmassenabhängigen Lambdawert-Abweichungen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung zylinderindividueller Füllungsluftunterschiede einer Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Zylindern und mit einem variablen Ventiltrieb.
  • Die Füllungsluft eines Zylinders einer Brennkraftmaschine beschreibt die Menge an „Frischluft", die in den Zylinder strömt und anschließend für die Verbrennung zur Verfügung steht. Bei Brennkraftmaschinen mit einem variablem Ventiltrieb, wie zum Beispiel ein elektromagnetischer oder elektrohydraulischer Ventiltrieb, der variable Öffnungszeiten oder einen variablen Ventilhub der Ventile ermöglicht, können sich aufgrund von systembedingten Toleranzen Füllungsluftunterschiede zwischen zwei oder mehreren Zylindern ergeben. So können sich zum Beispiel durch Bauteiltoleranzen oder durch minimale Abweichungen der Reaktionszeit der Stellglieder eines Ventiltriebs unterschiedliche Öffnungszeiten der Ventile ergeben, wodurch mehr oder weniger „Frischluft" in den Zylinder strömt. Die Füllungsluftunterschiede führen dabei, zum Beispiel, zu Laufruheschwankungen der Brennkraftmaschine und/oder zu Verbrennungsaussetzern. Darüber hinaus lassen sich bestimmte thermodynamische Prozesse mit entsprechender Steuerstrategie nicht realisieren, da die Gasdynamik einer Brennkraftmaschine auf ungenaue Steuerzeiten sehr empfindlich reagiert. Es ist daher wünschenswert, die Zylinderfüllungsluftunterschiede zu erkennen, um durch gezielte Veränderungen der Öffnungszeiten der Ein- und/oder Auslassventile die Füllungsluftunterschiede auszugleichen beziehungsweise die Zylinder gleichzustellen.
  • Verfahren zur Erkennung zylinderindividueller Füllungsluftunterschiede sind bekannt. So beschreibt, zum Beispiel, die DE 100 46 221 A1 ein Verfahren zur Steuerung zylinderindividueller Füllungen im Leerlaufbetrieb einer Verbrennungsmaschine mit variablem Ventiltrieb, wobei zur Erkennung unterschiedlicher Zylinderbefüllungen Laufunruhegrößen, wie zum Beispiel die Drehzahl der Verbrennungsmaschine, Ventilhubgrößen oder auch ein Lambdasondensignal herangezogen werden. Dabei wird in der Offenlegungsschrift nicht offenbart, wie von dem Lambdasondensignal auf eine Zylinderfüllung oder auf Zylinderfüllungsluftunterschiede geschlossen wird.
  • Die JP 63021338 A beschreibt ein Verfahren zum Ausgleich unterschiedlicher Luft-Kraftstoff-Verhältnisse, wobei mittels eines gemessenen Lambdawerts, der in Abhängigkeit von einem Kurbelwellenwinkel einem Zylinder zugeordnet und mit einem vorgegebenen Soll-Lambdawert verglichen wird, auf die Zylinderluftfüllung geschlossen wird.
  • Ein weiteres Verfahren zur Erkennung von Zylinderluftfüllungsunterschieden wird in der EP 1 169 560 B1 beschrieben. Dabei werden für die Bestimmung der Füllungsluftunterschiede Lambdawerte der Zylinder zusammen mit Drehmomentbeiträgen der Zylinder herangezogen.
  • Bei den oben genannten Verfahren werden Lambdawert-Abweichungen nur in Abhängigkeit von Zylinderfüllungsluftunterschieden betrachtet, wobei die eingebrachten Kraftstoffmassen in die jeweiligen Zylinder als gleich angenommen werden. Dabei weist auch ein Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine unterschiedliche Toleranzen auf, die zu unterschiedlichen Krafftstoffmassen in den Zylindern führen und einen ermittelten Lambdawert beeinflussen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, bei Brennkraftmaschinen mit mindestens zwei Zylindern und einem variablen Ventiltrieb zylinderindividuelle Füllungsluftunterschiede allein auf Basis von Luft-/Kraftstoffverhältnissen, unter Berücksichtigung von Kraftstoffmassen-Abweichungen, auf einfache und kostengünstige Art und Weise zu bestimmen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zunächst in einem ersten Schritt kraftstoffmassenabhängige Lambdawert-Abweichungen jedes Zylinders von einem Sollwert in einem nahezu keine Füllungsluftunterschiede aufweisenden Betriebszustand der Brennkraftmaschine ermittelt und anschließend in einem zweiten Schritt gespeichert werden, und dass in einem dritten Schritt füllungsluftbedingte Lambdawert-Abweichungen, in einem Normalbetrieb der Brennkraftmaschine, anhand momentan gemessener Lambdawerte und den im zweiten Schritt gespeicherten kraftstoffmassenabhängigen Lambdawert-Abweichungen berechnet werden. Ein Lambdawert eines Zylinders wird im Wesentlichen durch die Masse an -von einem zur Brennkraftmaschine gehörenden Kraftstoffsystem- eingebrachten Kraftstoff und durch die Menge der zugeführten Luft, der Füllungsluft, beeinflusst. Dadurch hängen Abweichungen eines Lambdawerts eines Zylinders der Brennkraftmaschine von einem Sollwert im Wesentlichen von Abweichungen der eingebrachten Kraftstoffmasse und von Abweichungen der Füllungsluft ab. Kennt man also die Abweichungen der eingebrachten Kraftstoffmasse eines jeden Zylinders von einem Sollwert, so lässt sich durch eine einfache Berechung auf abweichende Füllungsluftunterschiede schließen. Um im Wesentlichen kraftstoffmassenabhängige Lambdawerte beziehungsweise kraftstoffabhängige Lambdawert-Abweichungen jedes Zylinders ermitteln zu können, wird die Brennkraftmaschine in einen solchen Betriebszustand gebracht, in die zugeführte Füllungsluft bei allen Zylindern als identisch angenommen werden kann. Die in diesem Betriebszustand ermittelten, nur noch kraftstoffmassenabhängigen Lambdawert-Abweichungen werden gespeichert und anschließend zur Berechung füllungsluftbedingter Lambdawert-Abweichungen im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine unter Hinzunahme von momentan gemessenen zylinderindividuellen Lambdawerten verwendet. Die momentan gemessenen Lambdawert-Abweichungen jedes Zylinders sind dann also nur noch von einem Parameter abhängig, nämlich von den Füllungsluftunterschieden.
  • Vorteilhafterweise wird zur Ermittlung der kraftstoffmassenabhängigen Lambdawert-Abweichungen eine niedrige Drehzahl der Brennkraftmaschine eingestellt, wodurch sich niedrige Kolbengeschwindigkeiten ergeben und zum Beispiel eine Füllungsluft sehr genau eingestellt beziehungsweise bestimmt werden kann.
  • Vorteilhafterweise wird als niedrige Drehzahl die Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine verwendet.
  • Zweckmäßigerweise wird zur Ermittlung der kraftstoffmassenabhängigen Lambdawert-Abweichungen der Schließzeitpunkt von Einlassventilen auf den unteren Totpunkt des Ansaugtaktes des jeweiligen Zylinders, also zum Zeitpunkt des größten Zylindervolumens, gestellt. Dadurch liegt eine so geringe Sensitivität der Zylinderfüllung gegenüber den Steuerzeiten von Ein- und/oder Auslassventilen des variablen Ventiltriebs vor, dass gemessene Lambdawert-Abweichungen im Wesentlichen nur noch von Unterschieden der eingebrachten Kraftstoffmassen abhängig sind.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird zur Ermittlung der kraftstoffabhängigen Lambdawert-Abweichungen die Brennkraftmaschine ohne überschneidende Öffnungszeiten von Ein- und/oder Auslassventile betrieben, um, zur Optimierung des Verfahrens, einen Restgasgehalt der Zylinder zu minimieren.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung werden die Lambdawerte der Zylinder mittels mindestens einer Lambdasonde in mindestens einem Abgastrakt gemessen. Unter Berücksichtigung eines Kurbelwellenwinkels der Brennkraftmaschine reicht es aus, eine Lambdasonde in einem Abgastrakt, durch den die Abgase mehrerer Zylinder geleitet werden, anzuordnen, um zylinderindividuelle Lambdawerte zu erhalten. Dazu werden die gemessenen Lambdawerte der Lambdasonde mittels des Kurbelwellenwinkels einem Zylinder zugeordnet. Um genauere Lambdawerte zu erhalten, wird alternativ in einem zylinderindividuellen Abgastrakt jedes Zylinders, also bevor die Abgastrakte mehrerer Zylinder zu einem gemeinsamen Abgastrakt zusammengeführt werden, eine Lambdasonde angeordnet, wodurch zylinderindividuelle Lambdawerte direkt gemessen werden können.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird zur Ermittlung der kraftstoffmassenabhängigen Lambdawert-Abweichungen die Brennkraftmaschine in unterschiedlichen Lastbereichen betrieben, wobei die Drehzahl weiterhin konstant gehalten wird. Dadurch ist es möglich Abweichungen der Kraftstoffmasse, aufgrund des Verhaltens des Kraftstoffssystems bei unterschiedlichen Lastbereichen, zu ermitteln. So kann im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine, also bei unterschiedlichen Drehzahlen und in unterschiedlichen Lastbereichen, ein Zylinderfüllungsluftunterschied zwischen den Zylindern sehr genau bestimmt werden.
  • Zweckmäßigerweise, zur Erhöhung der Genauigkeit des Verfahrens, wird die Ermittlung der kraftstoffmassenabhängigen Lambdawert-Abweichungen bei unterschiedlichen Drehzahlen wiederholt. Durch Ermittlung kraftstoffmassenabhängiger Lambdawert-Abweichungen bei unterschiedlichen Luftmassendurchsätzen kann auch das Verhalten eines Injektors eines jeden Zylinders in Abhängigkeit der durchzusetzenden Kraftstoffmasse angepasst werden.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird bei der Ermittlung der kraftstoffmassenabhängigen Lambdawert-Abweichungen als Sollwert der Mittelwert der gemessenen kraftstoffmassenabhängigen Lambdawerte aller Zylinder verwendet.
  • Vorteilhafterweise werden die kraftstoffmassenabhängigen Abweichungen als Kennwerte, Kennkurven und/oder Kennfelder in einem nicht-flüchtigen Speicher abgelegt, damit eine Steuereinheit der Brennkraftmaschine, zum Ausgleichen der Zylinderfüllungsluftunterschiede während des Normalbetriebs, ständig auf diese Werte zurückgreifen kann, um entsprechende Steuersignale an den Ventiltrieb zu leiten, so dass dieser die Öffnungs- und/oder Schließzeiten der Ventile so anpasst, dass die Zylinderfüllungsluftunterschiede ausgeglichen werden.
  • Im Folgenden soll die Erfindung anhand von zwei Figuren näher erläutert werden. Dabei zeigen
  • 1 den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens und
  • 2 ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens.
  • 1 zeigt ein Flussdiagramm mit vier Schritten 1, 2, 3 und 4. Durch Auswertung des Luftverhältnisses Lambda, dem Quotienten aus angesaugter Luftmasse zu der Luftmasse, die bei stöchiometrischer Verbrennung notwendig ist, sollen in den vier Schritten 1, 2, 3, und 4 des erfindungsgemäßen Verfahren zylinderindividuelle Füllungsluftunterschiede bestimmt werden. Dazu werden für alle Zylinder Lambdawerte λ, zum Beispiel mittels einer individuellen Messeinrichtung, wie zum Beispiel einer Lambdasonde, im Abgastrakt eines jeden Zylinders bestimmt. Der gemessene Lambdawert λ wird jedoch im Wesentlichen durch zwei Parameter beeinflusst, zum einen durch die Streuung der eingebrachten Kraftstoffmenge in die Zylinder und zum anderen durch die Füllungsluftunterschiede. Es gilt also für jeden Zylinder: Δλ = Δλ_Kraftstoff + Δλ_Füllung (1)
  • Das Verfahren wird aufgrund eines Startbefehls im ersten Schritt 1 gestartet. In einem zweiten Schritt 2 werden kraftstoffmassenabhängige Lambdawertabweichungen Δλ_Kraftstoff jedes Zylinders von einem Sollwert, in einem nahezu keine Füllungsluftunterschiede aufweisenden Betriebszustand der Brennkraftmaschine ermittelt und als Kennwerte und/oder Kennfelder in einem Speicher, zum Beispiel in einem Speicher einer Steuereinheit, abgelegt. Der so eingestellte Betriebszustand der Brennkraftmaschine sorgt dafür, dass die Gleichung (1) reduziert werden kann zu: Δλ = Δλ_Kraftstoff (2)
  • Im dritten Schritt 3 werden anhand der gespeicherten kraftstoffmassenabhängigen Lambdawertabweichungen Δλ_Kraftstoff und im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine gemessenen Lambdawertabweichungen Δλ die füllungsluftbedingten Lambdawertabweichungen Δλ_Füllung der Zylinder bestimmt: Δλ_Füllung = Δλ – Δλ_Kraftstoff (3)
  • Im vierten Schritt 4 können die berechneten füllungsluftbedingten Lambdawertabweichungen Δλ_Füllung zum Beispiel zur Steuerung eines variablen Ventiltriebs der Brennkraftmaschine so verwendet werden, dass die Öffnungs- und/oder Schließzeiten der Ein- und/oder Auslassventile so angepasst werden, dass die füllungsluftbedingten Lambdawert-Abweichungen, und damit die Füllungsluftunterschiede ausgeglichen werden.
  • In 2 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Flussdiagramm dargestellt. Von einem Startpunkt 5 führt eine Verbindung zu einem Verfahrensschritt 6, in welchem die Drehzahl einer Brennkraftmaschine auf eine niedrige Drehzahl, wie zum Beispiel eine Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine, gebracht wird, der Schließzeitpunkt der Einlassventile des variablen Ventiltriebs auf den unteren Totpunkt eines Ansaugtaktes des jeweiligen Zylinders gestellt wird und in dem die Schließ- und/oder (Öffnungszeiten der Ein- und/oder Auslassventile so eingestellt werden, dass keine überschneidenden Öffnungszeiten der Einlass- und Auslassventile auftreten, um einen Restgasgehalt in den Zylindern zu minimieren. In diesem Betriebszustand weisen die unterschiedlichen Zylinder der Brennkraftmaschine nahezu keine Füllungsluftunterschiede auf. Von dem Verfahrensschritt 6 führt eine Verzweigung 7 zu einem Verfahrensschritt 8, welcher die Bestimmung von kraftstoffmassenabhängigen Lambdawertabweichungen Δλ_Kraftstoff einleitet. Dafür führt von dem Verfahrensschritt 8 eine Verzweigung zu einem Verfahrensschritt 9, bei dem die Lambdawerte λ eines jeden Zylinders ermittelt werden. Da sich die Brennkraftmaschine in dem im Verfahrensschritt 6 eingestellten Betriebszustand befindet, hängen die gemessenen Lambdawerte λ im Wesentlichen nur noch von Streuungen der eingebrachten Kraftstoffmassen in die Zylinder ab. Von dem Verfahrensschritt 9 führt eine Verbindung zu einem Verfahrensschritt 10, in dem ein Mittelwert der gemessenen Lambdawerte λ aller Zylinder gebildet wird. Von dem Verfahrensschritt 10 führt eine Verbindung zu einem Verfahrensschritt 11, in dem Abweichungen der kraftstoffmassenabhängigen Lambdawerte Δλ Kraftstoff von dem gebildeten Mittelwert ermittelt werden. In dem darauffolgenden Verfahrensschritt 12 werden die ermittelten Abweichungen Δλ Kraftstoff in einem nichtflüchtigen Speicher als Kennwerte und/oder Kennfelder gespeichert.
  • Von dem Verfahrensschritt 8 führt eine weitere Verzweigung zu einer Abfrage 13, in der entschieden wird, ob die ermittelten kraftstoffmassenabhängigen Lambdawertabweichungen Δλ_Kraftstoff ausreichen. Sollen die Zylinderfüllungsluftunterschiede nur bei einer sehr niedrigen Drehzahl, wie zum Beispiel der Leerlaufdrehzahl, ausgeglichen werden, um eine hohe Laufruhe der Brennkraftmaschine im Leerlaufbetrieb zu realisieren, so trifft dies zu. Sollen die Zylinderfüllungsluftunterschiede aber auch in weiteren Betriebspunkten der Brennkraftmaschine ausgeglichen werden können, so werden weitere kraftstoffmassenabhängige Lambdawertabweichungen bei unterschiedlichen Lastpunkten und/oder unterschiedlichen Drehzahlen der Brennkraftmaschine ermittelt.
  • Dazu führt von der Abfrage 13 eine Verzweigung 14 zu einem Verfahrensschritt 15, in dem der Lastpunkt der Brennkraftmaschine bei konstanter Drehzahl verändert wird, und zu einem Verfahrensschritt 16, bei dem die Drehzahl der Brennkraftmaschine verändert wird. Von den Verfahrensschritten 15 und 16 führt eine Verzweigung auf die Verzweigung 7, um die im Verfahrensschritt 6 vorgegebene Drehzahl und/oder den Lastpunkt der Brennkraftmaschine zu verändern. Durch die Verfahrensschritte 8 bis 12 werden die weiteren kraftstoffmassenabhängigen Lambdawertabweichungen Δλ_Kraftstoff ebenfalls gespeichert. Von der Abfrage 13 führt eine weitere Verzweigung zu einem Verfahrensschritt 18, durch den die Ermittlung der kraftstoffmassenabhängigen Lambdawertabweichung beendet und die Vorgaben für den Betriebszustand der Brennkraftmaschine aus dem Verfahrensschritt 6 aufgehoben werden. Von dem Verfahrensschritt 18 führt eine Verbindung zu einem Verfahrensschritt 19, bei welchem die Lambdawerte λ aller Zylinder im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine ermittelt werden.
  • Von den Verfahrensschritten 12 und 19 führt jeweils eine Verbindung zu dem Verfahrensschritt 20, in dem füllungsbedingte Lambdawert-Abweichungen Δλ_Füllung jedes Zylinders durch Subtraktion der im Verfahrensschritt 12 gespeicherten kraftstoffmassenabhängigen Lambdawert-Abweichungen Δλ_Kraftstoff von den im Verfahrensschritt 19 gemessenen Lambdawertabweichungen Δλ berechnet werden, wobei natürlich die der momentanen Drehzahl und dem momentanen Lastzustand der Brennkraftmaschine entsprechenden kraftstoffmassenabhängigen Lambdawert-Abweichungen aus dem nichtflüchtigen Speicher verwendet werden.
  • Von dem Verfahrensschritt 20 führt eine Verbindung zu einem Verfahrensschritt 21, in dem ein Regelalgorithmus auf Basis der in Verfahrensschritt 20 ermittelten füllungsbedingten Lambdawerte der Zylinder durch Variation geeigneter Parameter der variablen Ventilsteuerung, zum Beispiel dem Öffnungs- und/oder Schließzeitpunkt eines oder mehrerer Einlass- und/oder Auslassventile, die Lambdawerte aller Zylinder, bis auf tolerierbare Abweichungen, auf einen Sollwert, wie zum Beispiel einen Mittelwert aller Zylinder, bringt. Dabei werden die in den Verfahrensschritten 8 bis 12 ermittelten kraftstoffmassenabhängigen Lambdawertabweichungen Δλ_Kraftstoff eines jeden Zylinders aus dem nichtflüchtigen Speicher des Steuergerätes ausgelesen und mit berechnet, so dass der in Verfahrensschritt 19 gemessene Lambdawert nur noch von Zylinderfüllungsluftunterschieden beeinflusst ist. Durch diese Vorgehensweise können Füllungsluftunterschiede der einzelnen Zylinder auf einen Sollwert, wie zum Beispiel einen Mittelwert, ausgeregelt werden.
  • 1
    1. Schritt
    2
    2. Schritt
    3
    3. Schritt
    4
    4. Schritt
    5
    Startpunkt
    6
    Verfahrensschritt
    7
    Verzweigung
    8
    Verfahrensschritt
    9
    Verfahrensschritt
    10
    Verfahrensschritt
    11
    Verfahrensschritt
    12
    Verfahrensschritt
    13
    Abfrage
    14
    Verzweigung
    15
    Verfahrensschritt
    16
    Verfahrensschritt
    17
    Verzweigung
    18
    Verfahrensschritt
    19
    Verfahrensschritt
    20
    Verfahrensschritt
    21
    Verfahrensschritt

Claims (10)

  1. Verfahren zur Bestimmung zylinderindividueller Füllungsluftunterschiede einer Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Zylindern und mit einem variablen Ventiltrieb mit folgenden Schritten: – Ermittlung von kraftstoffmassenabhängigen Lambdawert-Abweichungen jedes Zylinders von einem Sollwert in einem nahezu keine Füllungsluftunterschiede aufweisenden Betriebszustand der Brennkraftmaschine, – Speichern der kraftstoffmassenabhängigen Lambdawert-Abweichungen und – Berechnung füllungsluftbedingter Lambdawert-Abweichungen in einem Normalbetrieb der Brennkraftmaschine anhand momentan gemessener Lambdawerte und den gespeicherten kraftstoffmassenabhängigen Lambdawert-Abweichungen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der kraftstoffmassenabhängigen Lambdawert-Abweichungen eine niedrige Drehzahl der Brennkraftmaschine eingestellt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als niedrige Drehzahl die Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine verwendet wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der kraftstoffmassenabhängigen Lambdawert-Abweichungen der Schließzeitpunkt von Einlassventilen auf den unteren Totpunkt des Ansaugtaktes des jeweiligen Zylinders gestellt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der kraftstoffabhängigen Lambdawert-Abweichungen die Brennkraftmaschine ohne überschneidende Öffnungszeiten von Ein- und Auslassventile betrieben wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lambdawerte der Zylinder mittels mindestens einer Lambdasonde in mindestens einem Abgastrakt gemessen werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der kraftstoffmassenabhängigen Lambdawert-Abweichungen die Brennkraftmaschine in unterschiedlichen Lastbereichen betrieben wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der kraftstoffmassenabhängigen Lambdawert-Abweichungen die Drehzahl der Brennkraftmaschine variiert wird:
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, dass bei. der Ermittlung der kraftstoffmassenabhängigen Lambdawert-Abweichungen als Sollwert der Mittelwert der gemessenen kraftstoffmassenabhängigen Lambdawerte aller Zylinder verwendet wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kraftstoffmassenabhängigen Lambdawert-Abweichungen als Kennwerte, Kennkurven und/oder Kennfelder in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt werden.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013010770A1 (de) * 2011-07-19 2013-01-24 Continental Automotive Gmbh Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines variablen ventiltriebs einer brennkraftmaschine
CN103874841A (zh) * 2011-10-17 2014-06-18 罗伯特·博世有限公司 用于运行内燃机的方法和装置
WO2015014809A1 (de) * 2013-07-29 2015-02-05 Man Diesel & Turbo Se Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
EP3042062A1 (de) * 2013-09-04 2016-07-13 MAN Diesel & Turbo SE Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6321338A (ja) * 1986-07-14 1988-01-28 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の空燃比制御装置
DE3940752A1 (de) * 1989-12-09 1991-06-13 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum steuern eines ottomotors ohne drosselklappe
DE10006161A1 (de) * 2000-02-11 2001-08-23 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung zylinderindividueller Unterschiede einer Steuergröße bei einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine
DE10046221A1 (de) * 2000-09-19 2002-10-02 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der zylinderselektiven Füllung bei Verbrennungsmotoren mit variablem Ventiltrieb
EP1296043A2 (de) * 2001-09-25 2003-03-26 AVL List GmbH Brennkraftmaschine
DE10261021A1 (de) * 2002-12-24 2004-07-08 Robert Bosch Gmbh Steuerung von Füllung und Gemisch bei vollvariablen Ventiltrieben
DE102004044808A1 (de) * 2004-09-16 2006-04-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen zylinderindividueller Füllungsunterschiede

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6321338A (ja) * 1986-07-14 1988-01-28 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の空燃比制御装置
DE3940752A1 (de) * 1989-12-09 1991-06-13 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum steuern eines ottomotors ohne drosselklappe
DE10006161A1 (de) * 2000-02-11 2001-08-23 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung zylinderindividueller Unterschiede einer Steuergröße bei einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine
DE10046221A1 (de) * 2000-09-19 2002-10-02 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der zylinderselektiven Füllung bei Verbrennungsmotoren mit variablem Ventiltrieb
EP1296043A2 (de) * 2001-09-25 2003-03-26 AVL List GmbH Brennkraftmaschine
DE10261021A1 (de) * 2002-12-24 2004-07-08 Robert Bosch Gmbh Steuerung von Füllung und Gemisch bei vollvariablen Ventiltrieben
DE102004044808A1 (de) * 2004-09-16 2006-04-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen zylinderindividueller Füllungsunterschiede

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103930663B (zh) * 2011-07-19 2017-02-15 大陆汽车有限公司 用于控制内燃机的可变的阀门传动机构的方法和装置
CN103930663A (zh) * 2011-07-19 2014-07-16 大陆汽车有限公司 用于控制内燃机的可变的阀门传动机构的方法和装置
WO2013010770A1 (de) * 2011-07-19 2013-01-24 Continental Automotive Gmbh Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines variablen ventiltriebs einer brennkraftmaschine
US9309814B2 (en) 2011-07-19 2016-04-12 Continental Automotive Gmbh Method and device for controlling a variable valve train of an internal combustion engine
KR101738878B1 (ko) 2011-07-19 2017-05-23 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하 내연기관의 가변 밸브 트레인을 제어하는 방법 및 장치
CN103874841A (zh) * 2011-10-17 2014-06-18 罗伯特·博世有限公司 用于运行内燃机的方法和装置
DE102011084630B4 (de) 2011-10-17 2023-12-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine und Recheneinheit
WO2015014809A1 (de) * 2013-07-29 2015-02-05 Man Diesel & Turbo Se Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
JP2016525656A (ja) * 2013-07-29 2016-08-25 マン・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー 内燃機関の運転方法
US9920700B2 (en) 2013-07-29 2018-03-20 Man Diesel & Turbo Se Method for operation of an internal combustion engine
CN105408605A (zh) * 2013-07-29 2016-03-16 曼柴油机和涡轮机欧洲股份公司 用于运行内燃机的方法
EP3042062A1 (de) * 2013-09-04 2016-07-13 MAN Diesel & Turbo SE Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
US10174692B2 (en) 2013-09-04 2019-01-08 Man Energy Solutions Se Method for operating an internal combustion engine
EP3042062B1 (de) * 2013-09-04 2022-04-06 Andreas Döring Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine

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