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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anpassung der Übergangskompensation
für verschiedene
Kraftstoffarten sowie eine Vorrichtung hierfür.
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Bei
Verbrennungsmotoren, bei denen ein Luft-Kraftstoff-Gemisch über ein
Einlassventil in den Brennraum zugeführt wird, muss für eine saubere Verbrennung
das Mischungsverhältnis
zwischen Kraftstoffmenge und Luft eingestellt werden. Bei einer
Einspritzung des Kraftstoffs in ein Saugrohr vor dem Einlassventil
bleibt jedoch üblicherweise
ein Teil des abgespritzten Kraftstoffes an der Saugrohrwand hängen. Beim Öffnen der
Drosselklappe, über
die die Luftzufuhr in das Saugrohr gesteuert wird, steigt der Saugrohrdruck
und die Verdampfungsneigung des darin eingespritzten Kraftstoffes
wird geringer. Dadurch vergrößert sich
die Menge des in dem Wandfilm angelagerten Kraftstoffs und es gelangt
eine kleinere Menge Kraftstoff in den Brennraum als eingespritzt
wird. Beim Schließen
der Drosselklappe verringert sich der Saugrohrdruck entsprechend
und die Verdampfungsneigung des darin eingespritzten Kraftstoffes
nimmt zu. Der als Wandfilm angelagerte Kraftstoff verdampft nun
in das Volumen des Saugrohrs und es gelangt eine größere Menge
an Kraftstoff in den Brennraum als in das Saugrohr eingespritzt
wird. Dieser Effekt wird durch eine so genannte Übergangskompensation berücksichtigt,
die vorsieht, bei Zustandsänderungen
des Motors (z. B. eine veränderte
Drehmomentenanforderung) die einzuspritzende Kraftstoffmenge gemäß eines
Kompensationswertes zu erhöhen
oder zu erniedrigen, um den oben beschriebenen Effekt des Anlagerns
von eingespritztem Kraftstoff an die Saugrohrwand bzw. des Abdampfens
von angelagertem Kraftstoff in das Saugrohr zu kompensieren.
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Die
Kraftstoffqualität
von bei verschiedenen Tankvorgängen
getankten Kraftstoffen kann erheblich variieren. Insbesondere variieren
die Anteile der flüchtigen
Bestandteile, so dass je nach Kraftstoffqualität das Anlagerungsverhalten
des Kraftstoffs an der Saugrohrwand variiert. Ist das Motorsystem
auf einen bestimmten Kraftstoff eingestellt, kann dies bei einer Änderung
der Kraftstoffqualität
trotz der vorgesehenen Übergangskompensation
zu einer Ausmagerung bei einem Beschleunigungsvorgang (was in der
Regel bei einem Öffnen
der Drosselklappe auftritt) bzw. einer Anfettung beim Schließen der
Drosselklappe führen.
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Um
das unterschiedliche Anlagerungsverhalten von verschiedenen Kraftstoffen
zu kompensieren, wurden bisher Adaptionen entwickelt, die abhängig vom
Regeleingriff der Lambda-Regelung
die Kraftstoffkompensationsmenge, die von der Übergangskompensation bestimmt
wird, verringert oder verstärkt.
Zudem ist das Anlagerungsverhalten sehr stark und nicht linear von
der Saugrohrwandtemperatur abhängig,
so dass die Adaption in verschiedene Bereiche unterteilt werden
muss und für
jeden Bereich ein entsprechender Faktor zum Beaufschlagen des Regeleingriffs
der Lambda-Regelung gelernt wird, der jedoch in anderen Bereichen
nicht verwendet werden kann.
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Beim
Start des Verbrennungsmotors, d. h. bei einer niedrigen Temperatur
des Verbrennungsmotors ist die Lambda-Sonde und damit die Lambda-Regelung
noch nicht aktiv. In diesem Betriebszustand wird anhand des Drehzahlverhaltens
in einer Startphase auf eine zu magere Verbrennung geschlossen.
Die in der anschließenden
Nachstartphase gelernten Korrekturen der Übergangskompensation sind jedoch
nicht auf die Startphase übertragbar. In
der Startphase kann sich daher die Adaption nicht schnell genug
an eine neue Kraftstoffqualität
anpassen.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Anpassen
der Übergangskompensation
zur Verfügung
zu stellen, bei dem in einfacher Weise verschiedene Kraftstoffqualitäten berücksichtigt
werden können
und wobei insbesondere Lambda-Abweichungen
bei Zustandsänderungen des
Verbrennungsmotors reduziert werden können. Weiterhin soll ein besseres
Startverhalten des Verbrennungsmotors bei verschiedenen Kraftstoffqualitäten gewährleistet
werden.
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Diese
Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie durch die
Vorrichtung gemäß Anspruch
10 gelöst.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Gemäß einem
ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Anpassen einer Übergangskompensation bei
einem Verbrennungsmotor vorgesehen, bei dem Kraftstoff gemäß einer
korrigierten Einspritzmenge in ein Saugrohr eingespritzt wird, um
ein Luft-Kraftstoff-Gemisch
zu bilden, dass einer Brennkammer des Verbrennungsmotors zugeführt wird,
wobei eine einer Luftmasse in der Brennkammer entsprechende Einspritzmenge
mit einer Kompensationsmenge beaufschlagt wird, um die korrigierte
Einspritzmenge zu erhalten. Die Kompensationsmenge wird gemäß einem Übergangskompensationsmodell
abhängig
von einer Änderung
des Saugrohrdrucks und einer Temperatur des Saugrohrs bestimmt.
Abhängig
von einer Eigenschaft des Kraftstoffs wird eine Angabe über die
Temperatur des Saugrohrs mit einem Temperaturdifferenzäquivalent
beaufschlagt, wobei die Kompensationsmenge gemäß dem Übergangskompensationsmodell
abhängig
von der mit dem Temperaturdifferenzäquivalent beaufschlagten Angabe über die Temperatur
des Saugrohrs bestimmt wird.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ermöglicht
es in einfacher Weise, die Übergangskompensation
an eine veränderte
Kraftstoffqualität
anzupassen, indem ein Temperaturdifferenzäquivalent ermittelt wird, mit
der die Angabe über
die Temperatur des Motors, die der Temperatur des Saugrohrs im wesentlichen
entspricht, beaufschlagt wird. Die resultierende Temperaturangabe
wird verwendet, um die Übergangskompensation
zu bestimmen.
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Der
Erfindung liegt die Beobachtung zugrunde, dass sich ein Kraftstoff
mit einer veränderten Kraftstoffqualität bezüglich einer
Kraftstoffqualität
eines ursprünglichen
Kraftstoffes ebenso wie der ursprüngliche Kraftstoff bei einer
veränderten
Temperatur verhält.
Aus diesem Grunde ist es möglich,
für die Übergangskompensation
bei einer veränderten Kraftstoffqualität dasselbe Übergangskompensationsmodell
zugrunde zu legen, wie es bei der ursprünglichen vorgegebenen Kraftstoffqualität verwendet
wird, wobei lediglich die gemessene Saugrohrtemperatur mit einem
von der veränderten
Kraftstoffqualität
abhängigen
veränderten
Temperaturdifferenzäquivalent
beaufschlagt wird. Dadurch ist es möglich, die Übergangskompensation für verschiedene
Kraftstoffqualitäten
in einfacher Weise anzupassen.
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Weiterhin
kann das Temperaturdifferenzäquivalent
anhand eines Lambda-Wertes ermittelt werden. Alternativ kann das
Temperaturdifferenzäquivalent
anhand eines Stellwerts einer Lambdaregelung zum Einstellen eines
Luft-Kraftstoff-Gemisches im Saugrohr bestimmt werden.
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Gemäß einer
Ausführungsform
kann das Temperaturdifferenzäquivalent
ermittelt werden, indem festgestellt wird, ob ein Schwellwert durch
den Betrag der Kompensationsmenge überschritten wird, wobei nach
dem Feststellen des Überschreitens während einer
vorgegebenen Zeitdauer eine positive und eine negative Abweichung
des Stellwerts detektiert wird, wobei abhängig von der positiven und/oder der
negativen Abweichung das Temperaturdifferenzäquivalent erniedrigt bzw. erhöht wird.
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Vorzugsweise
wird, wenn die positive Abweichung des Stellwerts einen Schwellwert übersteigt, ein
Zähler,
dessen Zählerwert
dem Temperaturdifferenzäquivalent
entspricht, dekrementiert, und, wenn die negative Abweichung des
Stellwerts einen Schwellwert übersteigt,
der Zähler
inkrementiert.
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Weiterhin
kann die Kompensationsmenge gemäß einem Übergangskompensationsmodell
weiterhin abhängig
von einer Starttemperatur des Saugrohrs beim Starten des Verbrennungsmotors
bestimmt werden, wobei die Starttemperatur des Saugrohrs mit dem
Temperaturdifferenzäquivalent
beaufschlagt wird, wobei die Kompensationsmenge gemäß dem Übergangskompensationsmodell
abhängig von
der mit dem Temperaturdifferenzäquivalent
beaufschlagten Starttemperatur des Saugrohrs bestimmt wird.
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Gemäß einer
Ausführungsform
wird das ermittelte Temperaturdifferenzäquivalent bei einem Stoppen
des Verbrennungsmotors gespeichert und bei einem Starten die Temperatur
des Saugrohrs bzw. die Starttemperatur des Saugrohrs mit dem gespeicherten
Temperaturdifferenzäquivalent
beaufschlagt.
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Es
kann weiterhin vorgesehen sein, dass das Beaufschlagen der Einspritzmenge
mit einer Kompensationsmenge abhängig
von einer Betriebsphase des Verbrennungsmotors durch Addieren eines
Korrekturwertes und/oder durch Multiplizieren der Einspritzmenge
mit einem zumindest von der Betriebsphase abhängigen Faktor durchgeführt wird,
wobei die Betriebsphase einer der Phasen für den Startbetrieb (Startphase),
für Nachstartbetrieb
(Nachstartphase), für
den Warmlaufbetrieb (Warmlaufphase) und für den Normalbetrieb (Normalbetriebsphase) entspricht,
wobei die Betriebsphasen durch bestimmte Zeitperioden bezüglich des
Startzeitpunktes des Motors und/oder durch Temperaturbereiche des
Verbrennungsmotors definiert sind.
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Gemäß einer
Ausführungsform
kann die Eigenschaft des Kraftstoffs dem Verdampfungsverhalten des
Kraftstoffs in dem Saugrohr entsprechen.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt ist eine Vorrichtung zum Anpassen einer Übergangskompensation
bei einem Verbrennungsmotor vorgesehen. Die Vorrichtung umfasst
ein Saugrohr, in das Kraftstoff eingespritzt wird, so dass sich
ein Luft-Kraftstoff-Gemisch
in dem Saugrohr bildet, das einer Brennkammer des Verbrennungsmotors
zugeführt
wird, und eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, um das Einspritzen
von Kraftstoff in das Saugrohr gemäß einer korrigierten Einspritzmenge
zu steuern, wobei die korrigierte Einspritzmenge einer einer Luftmenge
in der Brennkammer entsprechende Einspritzmenge entspricht, die
mit einer Kompensationsmenge beaufschlagt ist. Die Steuerein heit
ist weiter ausgebildet, die Kompensationsmenge gemäß einem Übergangskompensationsmodell
abhängig
von einer Änderung
des Saugrohrdrucks und einer Temperatur des Saugrohrs zu bestimmen.
Die Steuereinheit ist ausgebildet, um abhängig von einer Eigenschaft
des Kraftstoffs den Wert der Temperatur des Saugrohrs mit einem
Temperaturdifferenzäquivalent
zu beaufschlagen, und um die Kompensationsmenge gemäß dem Übergangskompensationsmodell
abhängig
von der mit dem Temperaturdifferenzäquivalent beaufschlagten Wert
der Temperatur des Saugrohrs zu bestimmen.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen
näher erläutert.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung eines Verbrennungsmotors mit einer
Steuereinheit, einem Saugrohr und einer Brennkammer;
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2 ein
Blockdiagramm zur Realisierung der Übergangskompensation für eine bestimmte Kraftstoffsorte;
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3 ein
schematisches Blockdiagramm zur Darstellung des Verfahrens zur Anpassung
der Übergangskompensation
gemäß der Erfindung;
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4 ein
detailliertes Blockdiagramm zur Berechnung der Werte des Temperaturdifferenzäquivalents
für die
Motortemperatur bzw. die Motorstarttemperatur.
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In 1 ist
eine schematische Darstellung eines Teils eines herkömmlichen
Verbrennungsmotors gezeigt. Einer Brennkammer 1 wird dabei über ein
Saugrohr 2 ein Luft-Kraftstoff-Gemisch zugeführt. Das
Luft-Kraftstoff-Gemisch wird von einer Steuereinheit 3 als
das Verhältnis
von Luftfüllung
und Kraftstoffeinspritzung geregelt. Der Kraftstoff wird über eine
Einspritzdüse 4 in
das Saugrohr 2 eingespritzt, so dass es sich der dort befindlichen
Luft zu einem Kraftstoff-Luft-Gemisch verbindet, das bei einer Öffnung des
Einlassventils 5 der Brennkammer 1 zugeführt wird.
Die Luftzufuhr in das Saugrohr 2 wird über eine Stellung der Drosselklappe 6 eingestellt,
die ebenfalls durch die Steuereinheit 3 gesteuert wird. Die
Steuereinheit 3 führt
eine Regelung der Drosselklappenstel lung sowie der Einspritzmenge
abhängig von
einer Vielzahl von Größen, wie
z. B. einer Luftmenge mL in der Brennkammer
(die von dem Fahrerwunschmoment MSoll, d.
h. der Gaspedalstellung abhängt),
einem von einer Lambda-Sonde 8 ermittelter Lambda-Wert, mit dem festgestellt
werden kann, ob sich das Luft-Kraftstoff-Gemisch
in der Brennkammer in einem stöchiometrischen
Gleichgewicht befunden hat oder davon in positiver oder negativer
Richtung abweicht, der Motortemperatur (die über die Kühlwassertemperatur bestimmt
bzw. geschätzt
wird) sowie von anderen für
den Betrieb des Verbrennungsmotors relevante Größen.
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Von
dem in das Saugrohr 2 eingespritzten Kraftstoff lagert
sich ein Teil des Kraftstoffs an der Saugrohrwand des Saugrohrs 2 an.
Die Menge des an der Saugrohrwand angelagerten Kraftstoffs hängt von
dem Luftdruck in dem Saugrohr 2 ab, der die Verdampfungsneigung
des eingespritzten Kraftstoffs bestimmt. Bei einem konstanten Betrieb
des Verbrennungsmotors stellt sich die Menge des an der Saugrohrwand
anhaftenden Kraftstoffs auf ein bestimmtes Gleichgewicht ein, und
es wird über
das Einspritzventil 4 nur eine Menge von Kraftstoff eingespritzt,
die auch als Luft-Kraftstoff-Gemisch in die Brennkammer eingesaugt
wird. Bei Änderung
der Luftmenge in dem Zylinder ändert
die Steuereinheit 3 die Drosselklappenstellung und gemäß einer
Vorsteuerung die eingespritzte Kraftstoffmenge, um die einzuspritzende Kraftstoffmenge
an die geänderte
Luftzufuhr anzupassen. Dies führt
dazu, dass sich der Saugrohrdruck zum Aufbau oder Abbau der Luftfüllung in
der Brennkammer 1 ändert,
so dass sich die Menge des an der Saugrohrwand anhaftenden Kraftstoffs ändert, indem
Kraftstoff von der Saugrohrwand verdampft oder mehr Kraftstoff an
die Saugrohrwand angelagert wird. Dadurch gelangt neben der in das Saugrohr 2 eingespritzten
Kraftstoffmenge eine zusätzliche
Menge von Kraftstoff aus dem Wandbelag an der Saugrohrwand in das
Luft-Kraftstoff-Gemisch bzw. eine geringere als die eingespritzte
Menge von Kraftstoff in das Luft-Kraftstoff-Gemisch. Auf diese Weise
befindet sich das Luft-Kraftstoff-Gemisch bei einer Änderung
des Motorbetriebszustandes nicht in einem stöchiometrischen Gleichgewicht,
so dass das tatsächlich
einge spritzte Luft-Kraftstoff-Gemisch entweder zu fett oder zu mager
ist. Um diesen Effekt auszugleichen, ist eine Übergangskompensation vorgesehen,
die die von der Steuereinheit 3 vorgegebene Einspritzmenge
mit einem Kompensationswert beaufschlagt, um den unerwünschten
Effekt des Anlagerns bzw. Abdampfens von Kraftstoff an bzw. von der
Saugrohrwand zu kompensieren.
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Ein
Beispiel dieser Funktionsweise ist in dem Blockdiagramm der 2 dargestellt,
das ein Verfahren zur Ermittlung der tatsächlichen Einspritzmenge EAKT, die die gewünschte Einspritzmenge E und
einen Übergangskompensationswert
EK berücksichtigt, veranschaulicht.
Das Verfahren wird in der Steuereinheit 3 durchgeführt. In
Block 10 wird gemäß einer herkömmlichen
Motorsteuerung abhängig
von einer Luftmasse mL in der Brennkammer 1 und
von weiteren bei dem Betrieb des Verbrennungsmotors zu berücksichtigende
Parameter eine Menge an Kraftstoff berechnet, die über die
Einspritzdüse 4 in
das Saugrohr 2 eingespritzt werden soll und von dort als Luft-Kraftstoffgemisch
in die Brennkammer 1 gesaugt wird. Zur Realisierung der Übergangskompensation wird
bei jeder Änderung
des Motorbetriebs, wie z. B. eine Änderung des Luftmasse mL in der Brennkammer z. B. aufgrund eines
geänderten
Fahrerwunschmomentes MSoll und die zu einer Änderung des
Drucks im Saugrohr 2 und damit zu einem veränderten
Anlagerungs- bzw. Abdampfverhalten des an die Saugrohrwand angelagerten
Kraftstoffs führt,
in Block 11 ein Übergangskompensationswert
EK ermittelt, mit dem die Einspritzmenge
E beaufschlagt wird (in diesem Fall zu E hinzuaddiert wird). Der Übergangskompensationswert
EK führt
zu einer Erhöhung der
Einspritzmenge, wenn der Saugrohrdruck steigt, da mit erhöhtem Saugrohrdruck
weniger Kraftstoff aus dem Kraftstoffwandfilm verdampft und sich
der Wandfilm aufbaut. Sinkt der Saugrohrdruck aufgrund eines sich
verkleinernden Fahrerwunschmomentes, so verdampft mehr Kraftstoff
von dem an der Saugrohrwand angelagerten Wandfilm, so dass das Luft-Kraftstoff-Gemisch,
das in die Brennkammer gelangen würde, zu fett wäre. Der
in Block 11 gemäß einem Übergangskompensationsmodell
ermittelte Übergangskompensationswert
EK wird in diesem Fall die von dem in Block 10 veran schaulichten
Motorsteuerung berechneten Einspritzmenge E verringern. Der Übergangskompensationswert
EK wird anhand einer Reihe von Parametern
gemäß einem
zuvor definierten, in Block 11 gespeicherten bzw. in sonstiger Weise
definiertem Übergangskompensationsmodell für eine bestimmte
Kraftstoffsorte mit einer bestimmten Kraftstoffqualität ermittelt.
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Das Übergangskompensationsmodell
berücksichtigt
die Temperatur des Saugrohrs (die im wesentlichen als der Motortemperatur
entsprechend angenommen wird), eine Größe RLDKROH, die als Maß für die künftige Luftfüllung im
Brennraum und dem künftigen
Druck im Saugrohr verwendet wird, und optional den aktuellen Motorbetriebszustand
(d. h. Startphase, Nachstartphase, Warmlaufphase, Normalbetriebsphase),
die Motorstarttemperatur TMST (die Temperatur des Motors beim Starten)
sowie weitere Größen wie
den Umgebungsdruck und dgl., um den Übergangskompensationswert zu
ermitteln. Da das Anlagerungs- bzw.
Abdampfungsverhalten des Kraftstoffs von der Saugrohrwand nicht
linear ist, sind in dem Übergangskompensationsmodell
verschiedene Kennlinien bzw. Kennfelder vorgesehen, z. B. um getrennt
voneinander das Anlagerungsverhalten und das Abdampfungsverhalten
nachzubilden. In der Start-, Nachstart- und Warmlaufphase des Motors kann die Übergangskompensation
z. B. mithilfe eines Faktors realisiert werden, mit dem die Einspritzmenge
E (anstelle der Addition) beaufschlagt wird und der unter anderem
mithilfe der Motorstarttemperatur TMST und anhand einer oder mehrerer
entsprechender Kennlinien ermittelt wird.
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Das
vorgegebene Übergangskompensationsmodell
ist auf eine Kraftstoffsorte mit bestimmten Verdampfungseigenschaften
ausgelegt. Ändert
sich die Kraftstoffsorte im Tank zu einer Kraftstoffsorte mit veränderten
Verdampfungseigenschaften, wird entweder über- oder unterkompensiert.
Dies führt
zu unerwünschten
Lambda-Abweichungen, die jedoch erst mit einer bestimmten Verzögerung im
Abgas festgestellt werden können,
so dass der Verbrennungsmotor eine Zeit lang mit einem zu fetten
bzw. zu mageren Luft-Kraftstoff-Gemisch betrieben wird, wenn sich aufgrund
einer Änderung
des Luftmassenstroms z. B. aufgrund eines geänderten Fahrerwunschmomentes
der Saugrohrdruck geändert
hat. Dies kann schlimmstenfalls zu einem Stoppen des Verbrennungsmotors
aufgrund von Verbrennungsaussetzern führen, die bei zu fettem oder
zu magerem Luft-Kraftstoff-Gemisch
auftreten.
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Um
die Übergangskompensation
für eine
bestimmte Kraftstoffsorte auf eine davon verschiedene Kraftstoffsorte
anzuwenden, ist nun erfindungsgemäß vorgesehen, nicht den für die vorgegebene Kraftstoffsorte
ermittelten Übergangskompensationswert
bei einem dazu unterschiedlichen Kraftstoff anzupassen, sondern
die zur Ermittlung des Übergangskompensationswerts
verwendete Angabe der Saugrohrtemperatur mit einem Temperaturdifferenzäquivalent
zu beaufschlagen. Einer solchen Vorgehensweise liegt die Beobachtung,
zugrunde, dass sich eine Kraftstoffsorte mit weniger verdampfungsfreudigen
Anteilen bei einer höheren
Temperatur in gleicher Weise verhält wie eine Kraftstoffsorte
mit mehr verdampfungsfreudigen Anteilen. Daher existiert ein Temperaturdifferenzäquivalent
DTM, dass den Unterschied zwischen zwei Kraftstoffsorten beschreibt.
D. h. die Kraftstoffsorte, die dem Übergangskompensationsmodell
zugrunde liegt, verhält sich
bei einer bestimmten Motortemperatur genauso wie eine davon verschiedene
Kraftstoffsorte bei einer von der Motortemperatur um das Temperaturäquivalent
abweichenden Temperatur.
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Wie
in 3 schematisch dargestellt, kann somit unter Verwendung
des bestehenden Übergangskompensationsmodells
für die
bestimmte Kraftstoffsorte, das in 2 dargestellt
ist, in einfacher Weise durch Manipulieren des Werts der Motortemperatur
TM und optional der Motorstarttemperatur TMST an eine andere Kraftstoffsorte
in den Blöcken 12 und 13 angepasst
werden. Das Manipulieren erfolgt durch Andern der Motortemperatur
TM und/oder der Motorstarttemperatur TMST durch Addieren des Temperaturdifferenzäquivalents
DTM, bevor das so ermittelte Temperaturäquivalent dem Block 11,
d. h. dem Übergangskompensationsmodell für die bestimmte
Kraftstoffsorte zugeführt
wird.
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In 4 ist
ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung des Verfahrens zur Ermittlung
des Temperaturdifferenzäquivalents
detailliert dargestellt. Das Temperaturdifferenzäquivalent DMT wird ermittelt,
indem bei einer Änderung
des Motorzustands (Änderung
des Motorbetriebspunkts), d. h. z. B. bei einer Änderung z. B. des Fahrerwunschmomentes MSoll die Abweichung des Lambda-Werts ermittelt wird
und wenn der Lambda-Wert
von einem Wert, der das stöchiometrische
Gleichgewicht angibt, um mehr als einen Schwellwert abweicht, wird
das Temperaturdifferenzäquivalent
DMT entsprechend angepasst. Die Abweichung des Lambda-Werts kann
entweder direkt von der Ausgangsgröße der Lambda-Sonde bestimmt
werden oder dem von der Lambda-Regelung bereitgestellten Regeleingriff,
der eine Stellgröße fr angibt,
abhängig
von der die Einspritzmenge geändert
wird, um das stöchiometrische Gleichgewicht
des Luft-Kraftstoff-Gemisches
einzustellen.
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In
dem Blockdiagramm der 4 wird zunächst in Block 20 ein
Betrag des gemäß dem in
dem herkömmlichen
Verfahren ermittelten Übergangskompensationswert
EK mit einem Schwellwert ES verglichen,
um festzustellen, ob eine nennenswerte Übergangskompensation stattfindet
oder nicht. Dies ist in der Regel bei Zustandsänderungen des Verbrennungsmotors
der Fall, die eine Änderung
des Saugrohrdrucks zur Folge haben. Die Abfrage in Block 20 dient
dazu, festzustellen, ob die Zustandsänderung des Verbrennungsmotors
eine erhebliche Änderung
des Saugrohrdrucks und dadurch aufgrund des Wandbelags von Kraftstoff
eine Änderung des
Verhältnisses
des Luft-Kraftstoff-Gemisches
um einen bestimmten Betrag vom stöchiometrischen Gleichgewicht
zur Folge hat. Der Schwellwert kann z. B. absolut oder relativ zu
der Einspritzmenge E, wie z. B. +/– 10% der Einspritzmenge, definiert
werden.
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Wird
in Block 20 festgestellt, dass eine nennenswerte Übergangskompensation
stattfindet, wird die in diesem Moment anliegende Stellgröße fr des Regeleingriffs
der Lambda-Regelung fr in Block 21 als Referenzwert frr
gespeichert und weiterhin eine Messung des Maximum- und Minimumwertes
dieser Stellgröße für eine bestimmte
vorgegebenen Zeitdauer dt, z. B. 1 Sekunde, in Block 22 ermittelt.
Die Zeitdauer dt kann im Prinzip frei gewählt werden, sollte jedoch die
Zykluszeit berücksichtigen,
nach der der Einfluss eines geänderten
Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
des eingespritzten Luft-Kraftstoff-Gemisches sich in veränderten
Lambda-Werten niederschlägt. Die
Zeitdauer dt kann vorzugsweise zwischen 0,5 und 2 Sekunden liegen.
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In
Block 24 werden nun die Abweichungen der Stellgröße in positiver
sowie negativer Richtung dMax = Max(fr(dt)) – frr, dMmin = frr – Min(fr(dt))
ermittelt.
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Die
Werte dMmax und dMin werden einem Block 25 zugeführt, in
dem ein Schwellwertvergleich durchgeführt wird. Bei dem Schwellwertvergleich wird
festgestellt, ob die Abweichung der Stellgröße fr des Regeleingriffs der
Lambda-Regelung während der
Zeitdauer dt in positiver Richtung oder in negativer Richtung einen
Schwellwert S übersteigt.
Wird der Schwellwert S durch die positive Abweichung dMax der Stellgröße überschritten
(das Gemisch ist zu fett) (dMax > S
und dMin < S),
so wird ein Zähler in
Block 25 dekrementiert, der als Integrationsglied dient
und eine Angabe für
das Temperaturdifferenzäquivalent
DTM darstellt. Übersteigt
die Abweichung dMin in negativer Richtung den vorgegebenen Schwellwert
(dMax < S und dMin > S), so wird der Zähler inkrementiert
und das Temperaturäquivalent entsprechend
verringert. Ansonsten erfolgt keine Änderung des Zählerwertes.
Das Inkrementieren und Dekrementieren des Zählers erfolgt bei zeitlich
konstanten Takten, kann jedoch auch von Parametern des Betriebs
des Verbrennungsmotors abhängigen variablen
Zeittakten erfolgen.
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Liegen
beide Abweichungen dMin, dMax unter dem Schwellwert S, so wird der
Zähler
nicht verändert.
Das in dem Zähler
ermittelte Temperaturdifferenz äquivalent
wird der Motortemperatur TM hinzuaddiert und ein entsprechender
Temperaturäquivalenzwert
TMkor dem Übergangskompensationsmodell
zugeführt.
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Die
zur Durchführung
der Übergangskompensation
bei einem Startvorgang des Motors benötigte Motorstarttemperatur
TMST wird vorzugsweise ebenfalls mit dem Temperaturäquivalent
DTM beaufschlagt (addiert), um ein an die veränderte Kraftstoffsorte angepasstes
Startverhalten des Motors zu erreichen.
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Das
Temperaturdifferenzäquivalent
DTM wird vorzugsweise in dem Zähler
dauerhaft gespeichert, so dass nach einem Stoppen des Motors und bei
einem erneuten Starten des Motors das zuletzt verwendete Temperaturdifferenzäquivalent
zur Durchführung
der Übergangskompensation
verwendet wird. Dies ist zulässig,
da in der Kraftstoffzuführungsleitung
in der Regel auch nach dem Tanken noch so viel der vorherigen Kraftstoffsorte
verbleibt, dass der Start des Motors gelingt. Das Temperaturdifferenzäquivalent
DTM wird entsprechend angepasst, sobald die neue Kraftstoffsorte
durch die Leitung dem Motor zugeführt wird, so dass das dann
geänderte Temperaturdifferenzäquivalent
bei einem nächsten Starten
des Motors zur Verfügung
steht.