DE102007041227A1

DE102007041227A1 - System zum Steuern der Regeneration von Mager-Nox-Fallen

Info

Publication number: DE102007041227A1
Application number: DE102007041227A
Authority: DE
Inventors: David J. Farmington Hills Stroh
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2006-09-05
Filing date: 2007-08-31
Publication date: 2008-04-24
Anticipated expiration: 2027-09-01
Also published as: DE102007041227B8; DE102007041227B4; CN101139953A; CN101139953B

Abstract

Ein Steuersystem und ein Verfahren zum Steuern der Drehmomentausgabe einer Maschine umfassen ein Luftsteuermodul, das eine tatsächliche Luftströmung und eine gewünschte Luftströmung empfängt und eine angepasste tatsächliche Luftströmung auf der Grundlage der tatsächlichen Luftströmung und der gewünschten Luftströmung ausgibt. Ein Kraftsteuermodul empfängt die angepasste tatsächliche Luftströmung und steuert die Kraftstoffausgabe auf der Grundlage der angepassten tatsächlichen Luftströmung, eines Verhältnisses (lambda) eines Betriebs-Luft/Kraftstoff-Gemischs zu einem idealen Luft/Kraftstoff-Gemisch und einer Betriebskurve (lambda<SUB>traj</SUB>).

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen U.S.-Anmeldung Nr. 60/842,511 , eingereicht am 05. September 2006. Die Offenbarung der obigen Anmeldung ist hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Brennkraftmaschinen und insbesondere ein System zum Steuern der Regeneration einer Mager-NOx-Falle.
HINTERGRUND
Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformation in Bezug auf die vorliegende Offenbarung dar und begründen vielleicht keinen Stand der Technik.
Die Maschine steuert das Luft/Kraftstoff-Gemisch, um ein ideales Luft/Kraftstoff-Gemisch-Verhältnis (stöchiometrisches Verhältnis) zu erzielen. Bei dem optimalen stöchiometrischen Verhältnis wird der gesamte Kraftstoff unter Verwendung des gesamten Sauerstoffs in der Luft verbrannt. Für Brennkraftmaschinen beträgt das stöchiometrische Verhältnis etwa 14,7:1. Mit anderen Worten werden für jedes Pfund Benzin 14,7 Pfund Luft verbrannt. Das Luft/Kraftstoff-Gemisch weicht während des Fahrens von dem optimalen stöchiometrischen Verhältnis ab. Manchmal ist das Luft/Kraftstoff-Gemisch mager (ein Luft-zu-Kraftstoff-Gemisch, das höher als 14,7 ist) und ein anderes Mal ist das Luft/Kraftstoff-Gemisch fett (ein Luft-zu-Kraftstoff-Gemisch, das geringer als 14,7 ist).
Fahrzeugmaschinen erzeugen Oxide von Stickstoff (NOx) als eine Komponente von Fahrzeugemissionen. Insbesondere neigen mager verbrennende Benzin- und Dieselmaschinen dazu, höhere Niveaus an NOx zu erzeugen als herkömmliche stöchiometrische Benzinmaschinen.
In dem Bestreben, NOx-Niveaus in Fahrzeugemissionen zu verringern, wenden Hersteller Emissionssteuersysteme mit Maschinensensoren und NOx-Speicherkatalysatoren an, die manchmal als Mager-NOx-Fallen (LNTs von lean NOx traps) bezeichnet werden. Die NOx-Speicherkatalysatoren absorbieren und zerlegen das NOx mit brennbaren Gasen, wie zum Beispiel Kohlenmonoxid (CO) oder Kohlenwasserstoff (HC). Obgleich sie die NOx-Niveaus verringern, neigen diese Systeme dazu, das Niveau von Kohlenwasserstoffen in Fahrzeugemissionen zu erhöhen.
LNTs erfordern periodische Intervalle von fettem Abgas, um das gespeicherte NOx zu regenerieren und es in harmlose Nebenprodukte umzuwandeln. Diese Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in einer Dieselmaschine kann während eines fetten Betriebs eine Drehmomentstörung verursachen.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Steuersystem und ein Verfahren zum Steuern der Drehmomentausgabe einer Maschine umfassen ein Luftsteuermodul, das eine tatsächliche Luftströmung und eine gewünschte Luftströmung empfängt und auf der Grundlage der tatsächlichen Luftströmung und der gewünschten Luftströmung eine angepasste tatsächliche Luftströmung ausgibt. Ein Kraftstoffsteuermodul empfangt die angepasste tatsächliche Luftströmung und steuert die Kraftstoffausgabe auf der Grundlage der angepassten tatsächlichen Luftströmung, eines Verhältnisses (λ) eines Betriebs-Luft/Kraftstoff-Gemischs zu einem idealen Luft/Kraftstoff-Gemisch und einer Betriebskurve (λ_traj).
Gemäß anderen Merkmalen erzeugt ein Referenzmodul λ_traj auf der Grundlage von λ und einem gewünschten λ (λ_des). Das Referenzmodul erzeugt λ_traj durch Absenken von λ auf λ_des oder Erhöhen von λ auf λ_des. Die gewünschte Luftströmung und λ_des beruhen auf dem mageren Betrieb der Maschine oder dem fetten Betrieb der Maschine. Der magere Betrieb entspricht einem idealen Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis von mehr als 14,7 und der fette Betrieb entspricht einem idealen Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis unter 14,7.
Gemäß anderen Merkmalen umfasst das Luftsteuermodul ein Luftvorwärtskopplungsmodul (Luft-Feedforward-Modul). Das Luftvorwärtskopplungsmodul steuert die Aufladung auf der Grundlage des gewünschten Luftmassendurchflusses. Das Luftsteuermodul umfasst ein Luftrückkopplungsmodul. Das Luftrückkopplungsmodul passt die Abgasrückführung (AGR) und die Drosselklappe auf der Grundlage der gewünschten Luftströmung und der tatsächlichen Luftströmung an. Das Kraftstoffsteuermodul umfasst ein Kraftstoffvorwärtskopplungsmodul, das auf der Grundlage der angepassten tatsächlichen Luftströmung, λ_traj und eines Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis-Modells eine Vorwärtskopplungskraftstoffmenge steuert, die der Maschine zugeführt wird. Das Kraftstoffsteuermodul umfasst ein Verzögerungsmodul und ein Kraftstoffrückkopplungsmodul. Das Verzögerungsmodul hält λ_traj für eine Anfangszeitspanne fest. Das Kraftstoffrückkopplungsmodul ermittelt eine Deltakraftstoffmenge auf der Grundlage von λ und λ_traj. Die Anfangszeitspanne kompensiert einen Zeitablauf zwischen dem Zuführen der Kraftstoffvorwärtskopplung an die Maschine und dem Kommunizieren mit einem λ-Sensor.
Bei anderen Merkmalen empfangen das Steuersystem und -verfahren eine Moduseingabe, die einem mageren Betrieb der Maschine oder einem fetten Betrieb der Maschine entspricht. Der magere Betrieb entspricht einem idealen Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis von mehr als 14,7 und der fette Betrieb entspricht einem idealen Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis unter 14,7.
Weitere Anwendungsgebiete werden aus der hier gegebenen Beschreibung ersichtlich. Es sollte zu verstehen sein, dass die Beschreibung und spezielle Beispiele nur zu Zwecken der Veranschaulichung gedacht sind und nicht dazu gedacht sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung einzuschränken.
ZEICHNUNGEN
Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur Veranschaulichungszwecken und sind nicht dazu gedacht, den Umfang der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise einzuschränken.
1 ist ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Maschinensteuersystems, das einen Lambda-Sensor umfasst;
2 ist ein Funktionsblockschaltbild eines erfindungsgemäßen Controllers; und
3 ist ein Flussdiagramm, das ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Steuern der Regeneration einer NOx-Falle darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform ist lediglich beispielhafter Natur und sie ist in keiner Weise dazu gedacht, die Erfindung, ihre Anwendung oder ihren Gebrauch einzuschränken. Zu Zwecken der Klarheit werden gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen verwendet, um ähnliche Elemente zu bezeichnen. Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff Modul auf eine applikationsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert, oder Gruppen-) und einen Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
Nun auf 1 Bezug nehmend ist ein Maschinensteuersystem 10 einer Maschine 14 gezeigt. Ein Controller 30 kommuniziert mit verschiedenen Komponenten des Maschinensteuersystems 10, einschließlich, aber nicht beschränkt auf einen Drosselklappenstellungssensor 32 (TPS), ein Kraftstoffsystem 34, ein Einspritzsystem 36 und den Maschinendrehzahlsensor 34. Der Maschinendrehzahlsensor 34 ermittelt eine Maschinendrehzahl in Umdrehungen pro Minute (RPM). Der Controller 30 empfängt einen Luftmassendurchfluss (MAF) von dem MAF-Sensor 40 und verwendet die Information, um die Luftströmung in die Maschine 14 zu ermitteln. Die Luft strömungsdaten werden dann dazu verwendet, die Kraftstoffzufuhr von dem Kraftstoffsystem 34 an die Maschine 14 zu berechnen. Der Controller 30 kommuniziert ferner mit einer Zündung (nicht gezeigt) oder dem Einspritzsystem 36, um die Zündfunken- oder die Einspritzzeiteinstellung zu ermitteln. Der Controller 30 kann zusätzliche Eingaben von anderen Komponenten in dem Maschinensteuersystem 10, einschließlich eines Gaspedals 42, empfangen.
Bei einem Abgasrückführungssystem (AGR-System) verbindet eine Leitung 44 den Abgaskrümmer 46 mit dem Ansaugkrümmer 48. Ein AGR-Ventil 12, das entlang der Leitung 44 positioniert ist und die AGR gemäß einer Eingabe von dem Controller 30 dosiert. Bei der bevorzugten Ausführungsform ermittelt ein Lambda-Sensor (λ-Sensor) 50 oder ein Abgassauerstoffsensor ein Verhältnis des Betriebs-Luft/Kraftstoff-Gemischs zu der stöchiometrischen Betriebsbedingung (λ). Der λ-Sensor 50 übermittelt λ-Werte an den Controller 30. Der Controller 30 kann mit dem AGR-Ventil 12 oder einem Aufladungsmechanismus (nicht gezeigt) in Ansprechen auf die Daten von dem λ-Sensor 50 kommunizieren. Der Controller 30 passt das AGR-Ventil 12 und/oder den Aufladungsmechanismus an, um deren Verhalten zu korrigieren.
Nun auf 2 Bezug nehmend umfasst der Controller 10 ein Luftvorgabemodul (ASP-Modul, ASP von air set point) 106, das ein MAF-Signal von dem MAF-Sensor 40 und ein Modussignal empfängt. Das Modussignal gibt an, ob die Maschine 14 einen Wechsel aus dem aktuellen Luft/Kraftstoff-Betrieb (A/F-Betrieb) erfordert. Zum Beispiel kann das Modussignal einen erforderlichen Wechsel von einem mageren AF-Betrieb zu einem fetten AF-Betrieb umfassen. Umgekehrt kann der erforderliche Wechsel einer von einem fetten AF-Betrieb zu einem mageren AF-Betrieb sein. Das ASP- Modul 106 ermittelt einen aktuellen Luftmassendurchsatz (m_curr) und einen gewünschten Luftmassendurchsatz (m_des). m_curr stellt die Luftströmung bei dem aktuellen A/F-Betrieb der Maschine 14 vor einem Moduswechsel dar und m_des stellt die Luftströmung dar, die dem gewünschten A/F entspricht. m_curr beruht auf dem MAF.
Ein Regenerationssteuersystem 100 umfasst ein Luftsteuermodul 102, das eine der Maschine 14 zugeführte Luftströmung steuert, und ein Kraftstoffsteuermodul 104, das einen der Maschine 14 zugeführten Kraftstoff steuert. Das Luftsteuermodul 102 umfasst ein Luftvorwärtskopplungsmodul (Luft-FF-Modul) 110, das ein Ladedrucksignal auf der Grundlage von m_des ausgibt. Das Ladedrucksignal, ein AGR-Ventilsignal und ein Drosselklappensignal weisen die Luftsteueranlageneinrichtung (P_air-Einrichtung) 114 an, welche die Anlagenluftströmung erzeugt (m_final). Die P_air-Einrichtung 114 ist eine Kombination von Luftaktuatoren, einschließlich, aber nicht beschrankt auf ein AGR-Ventil 12, ein Drosselklappenventil 19 und einen Aufladungsmechanismus (nicht gezeigt). Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Aufladungsmechanismus einen Turbolader mit variabler Geometrie und/oder einen Turbolader mit fester Geometrie umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt.
Das Luftsteuermodul 104 umfasst eine Luftrückkopplungsschleife, die dem Regenerationssteuersystem 100 eine Luftsteuerung mit geschlossenem Regelkreis zur Verfügung stellt. Ein Luftrückkopplungsmodul (Luft-FB-Modul) 112 empfängt ein Fehlersignal 113 und gibt das AGR-Signal und das Drosselklappensignal aus, um das AGR-Ventil 12 bzw. das Drosselklappenventil 19 anzupassen, um die Ungleichheit zwischen m_final und m_des zu kompensieren. Während des Betriebs der Maschine 14 vergleicht ein erster Komparator 108 m_final mit m_des und gibt die Differenz, das Fehlersignal 113, an das Luft-FB-Modul 112 aus. Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann das Luft-FB-Modul 112 ein Proportional-Integral-Differential-Regler (PID-Regler) sein, ist aber nicht darauf beschränkt.
Ein Lambda-Modul 116 berechnet einen aktuellen Lambda-Wert (λ_curr-Wert) und einen gewünschten Lambda-Wert (λ_des-Wert) und gibt diese an ein Referenzmodul 118 aus. λ-Werte stellen ein Verhältnis eines Betriebs-A/F-Gemischs zu der oben beschriebenen stöchiometrischen Betriebsbedingung dar. Der λ_curr-Wert beruht auf m_curr und einer aktuellen Kraftstoffmenge (Q_curr), welche durch die Maschine 14 verwendet wird. λ_des kann ein vorbestimmter Wert sein, der darauf beruht, ob bei fetten oder mageren A/F-Bedingungen gearbeitet wird, oder er kann auf der Grundlage von λ_curr ermittelt werden.
Das Referenzmodul erzeugt eine Lambda-Trajektorienkurve (λ_traj) auf der Grundlage von λ_curr und λ_des. Das Referenzmodul 118 bildet λ_des entweder durch Absenken von λ_curr auf λ_des, wenn von einem mageren zu einem fetten Betrieb übergegangen wird, oder durch Erhöhen von λ_curr auf λ_des, wenn von einem fetten zu einem mageren Betrieb der Maschine 14 übergegangen wird. Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann der Übergang exponentiell bewerkstelligt werden, um das Ausmaß an Drehmomentstörung zu beschränken. λ_traj dient als Eingabe in ein Kraftstoffvorwärtskopplungsmodul (Kraftstoff-FF-Modul) 120 und ein Verzögerungsmodul 130. Das Kraftstoff-FF-Modul 120 gibt eine Vorwärtskopplungskraftstoffmengen-Anweisung (Q_ff-Anweisung) auf der Grundlage von λ_traj, dem m_final-Signal und einem A/F-Verhältnis-Modell (AFR-Modell) aus.
Q_ff und ein Kraftstoffmengendifferential (ΔQ) werden bei einem ersten Additionsknoten 124 summiert. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann Q_ff entweder um ΔQ erhöht oder verringert werden. Eine Kraftstoffanla geneinrichtung (P_fuel-Einrichtung) 126 empfängt gleichzeitig die Moduseingabe. Die P_fuel-Einrichtung 126 stellt schematisch Mechanismen zur Hinzufügung von Kraftstoff dar, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Kraftstoffeinspritzvorrichtungen (nicht gezeigt) der Maschine 14. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann eine kompensierte Kraftstoffmenge (Q_comp) direkt zu dem Haupteinspritzimpuls der Einspritzvorrichtung und/oder durch zusätzliche Impulseinspritzungen, wie zum Beispiel Nacheinspritzungen, hinzugefügt werden.
Die Moduseingabe signalisiert die Notwendigkeit für die P_fuel-Einrichtung 126, die Betriebsarten von einem Q_curr-Betrieb zu einem Betrieb mit gewünschter Kraftstoffmenge (Q_des) zu ändern. Bei verschiedenen Ausführungsformen wird die P_fuel-Einrichtung 126 während des mageren Betriebs nicht aktiviert. Demzufolge wird während des mageren Betriebs eine vorbestimmte magere Kraftstoffmenge durch den Controller 30 zur Verfügung gestellt.
Die P_fuel-Einrichtung 126 spritzt auf der Grundlage von Q_comp, die von dem ersten Additionsknoten 124 ausgegeben wird, eine endgültige Kraftstoffmenge (Q_final) ein. Eine Verbrennungsanlageneinrichtung (P_comb-Einrichtung) 128 gibt ein gemessenes Lambda (λ_meas) aus, das durch den λ-Sensor 50 detektiert wird. λ_meas wird elektrisch an einen zweiten Komparator 132 übermittelt.
Der Steuerprozess verwendet auch eine Kraftstoffrückkopplungsschleife, die dem Regenerationssteuersystem 100 durch Anpassen der Q_ff-Anweisung eine Kraftstoffsteuerung mit geschlossenem Regelkreis zur Verfügung stellt, um jedweden Fehler zu korrigieren. Ein Verzögerungsmodul 130 hält den λ_traj-Wert für eine Anfangszeitspanne vor dem Ausgeben von λ_traj an den zweiten Komparator 132. Die dem Verzögerungsmodul 130 zugeordnete Zeitverzögerung kompensiert den Zeitablauf zwischen dem Einspritzen von Q_ff in die Zylinder (nicht gezeigt) der P_comb-Einrichtung 128 und dem Empfangen eines Signals von dem λ-Sensor 50, das angibt, dass das Abgas 16 zu dem λ-Sensor 50 ausgestoßen wurde.
Der zweite Komparator 132 vergleicht λ_meas und λ_traj. Ein Kraftstofffehlersignal 133, das die Differenz zwischen λ_traj und λ_meas angibt, wird in ein Kraftstoffrückkopplungsmodul (Kraftstoff-FB-Modul) 134 eingegeben. Vor dem Empfangen des Kraftstofffehlersignals 133 wird das Kraftstoff-FB-Modul 134 durch die Moduseingabe angewiesen, die Betriebsarten zu ändern. Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann das Kraftstoff-FB-Modul 134 ein PID-Regler sein, ist aber nicht darauf beschränkt. Das Kraftstoff-FB-Modul 134 ermittelt ΔQ auf der Grundlage des Kraftstofffehlersignals 133.
Nun auf 3 Bezug nehmend wird ein Verfahren 300 zum Steuern der Regeneration einer NOx-Falle detaillierter diskutiert. Das ASP-Modul 106 beginnt das Verfahren 300 bei 302. Bei 304 ermittelt das ASP-Modul 106, ob die Maschine 14 ein Ändern des A/F-Betriebs erfordert. Wenn die Maschine 14 keine Änderung des A/F-Betriebs erfordert, kehrt das ASP-Modul 106 zu 304 zurück. Wenn die Maschine 14 eine Änderung des A/F-Betriebs erfordert, rückt das ASP-Modul 106 zu 308 vor. Das ASP-Modul 106 ermittelt das von der Maschine 14 benötigte m_des, das der Änderung des A/F-Betriebs entspricht.
Bei 310 ermittelt das Luft-FF-Modul 110 das Ladedrucksignal, welches den Aufladungsmechanismus der Maschine 14 anweist. Das Luftsteuermodul 102 weist bei 312 die P_air-Einrichtung 114 auf der Grundlage des Ladedrucksignals, des AGR-Signals und des Drosselklappensignals an. Bei 314 ermittelt der erste Komparator 108 das Luftfehlersignal auf der Grundlage von m_final und m_des. Bei 316 ermittelt das Luft-FB-Modul 112 das AGR-Signal und das Drosselklappensignal auf der Grundlage des Luftkorrektursignals.
Bei 318 ermittelt das λ-Modul 116 λ_traj auf der Grundlage von λ_curr und λ_des. Bei 320 ermittelt das Kraftstoff-FF-Modul 120 Q_ff auf der Grundlage von λ_traj. Der erste Additionsknoten 124 ermittelt bei 322 Q_comp auf der Grundlage der Summe von Q_ff und ΔQ. Bei 324 liefert die P_fuel-Einrichtung 126 Q_final auf der Grundlage von Q_comp. Der zweite Komparator 132 ermittelt das Kraftstofffehlersignal bei 326 auf der Grundlage von λ_traj und dem durch den λ-Sensor 50 ausgegebenen λ_meas. Bei 328 ermittelt das Kraftstoff-FB-Modul 134 ΔQ auf der Grundlage des Kraftstofffehlersignals.
Fachleute auf dem Gebiet können nun aus der vorangegangenen Beschreibung einsehen, dass die breiten Lehren der vorliegenden Erfindung in verschiedenen Formen ausgeführt sein können. Daher sollte, obgleich diese Erfindung in Verbindung mit bestimmten Beispielen davon beschrieben wurde, der wahre Umfang der Erfindung nicht darauf beschränkt werden, da andere Modifikationen dem Fachmann bei einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche ersichtlich werden.

Claims

Steuersystem zum Steuern der Drehmomentausgabe einer Maschine, das umfasst: ein Luftsteuermodul, das eine tatsächliche Luftströmung und eine gewünschte Luftströmung empfangt und eine angepasste tatsächliche Luftströmung auf der Grundlage der tatsächlichen Luftströmung und der gewünschten Luftströmung ausgibt; und ein Kraftstoffsteuermodul, das die angepasste tatsächliche Luftströmung empfangt und die Kraftstoffausgabe auf der Grundlage der angepassten tatsächlichen Luftströmung, eines Verhältnisses (λ) eines Betriebs-Luft/Kraftstoff-Gemischs zu einem idealen Luft/Kraftstoff-Gemisch und einer Betriebskurve (λ_traj) steuert.
Steuersystem nach Anspruch 1, das ferner umfasst: ein Referenzmodul, das λ_traj auf der Grundlage von λ und einem gewünschten λ (λ_des) erzeugt.
Steuersystem nach Anspruch 2, wobei das Referenzmodul λ_traj durch Absenken von λ auf λ_des oder durch Erhöhen von λ auf λ_des erzeugt.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das Luftsteuermodul ein Luftvorwärtskopplungsmodul umfasst; und wobei das Luftvorwärtskopplungsmodul die Aufladung auf der Grundlage des gewünschten Luftmassendurchflusses steuert.
Steuersystem nach Anspruch 4, wobei das Luftsteuermodul ein Luftrückkopplungsmodul umfasst, und wobei das Luftrückkopplungsmodul die Abgasrückführung (AGR) und die Drosselklappe auf der Grundlage der gewünschten Luftströmung und der tatsächlichen Luftströmung anpasst.
Steuersystem nach Anspruch 5, wobei das Kraftstoffsteuermodul ein Vorwärtskopplungskraftstoffmodul umfasst, das eine der Maschine zugeführte Vorwärtskopplungskraftstoffmenge auf der Grundlage der angepassten tatsächlichen Luftströmung, λ_traj und einem Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis-Modell steuert.
Steuersystem nach Anspruch 6, wobei das Kraftstoffsteuermodul ein Verzögerungsmodul und ein Kraftstoffrückkopplungsmodul umfasst; wobei das Verzögerungsmodul λ_traj für eine Anfangszeitspanne festhält; wobei das Kraftstoffrückkopplungsmodul eine Deltakraftstoffmenge auf der Grundlage von λ und λ_traj ermittelt.
Steuersystem nach Anspruch 7, wobei die Anfangszeitspanne einen Zeitablauf zwischen dem Zuführen der Kraftstoffvorwärtskopplung an die Maschine und dem Kommunizieren mit einem λ-Sensor kompensiert.
Steuersystem nach Anspruch 2, wobei die gewünschte Luftströmung und λ_des auf einem mageren Betrieb der Maschine oder einem fetten Betrieb der Maschine beruhen; wobei der magere Betrieb einem idealen Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis von mehr als 14,7 entspricht und der fette Betrieb einem idealen Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis unter 14,7 entspricht.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das Steuersystem eine Moduseingabe empfängt, die einem mageren Betrieb der Maschine oder einem fetten Betrieb der Maschine entspricht, wobei der magere Betrieb einem idealen Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis von mehr als 14,7 entspricht und der fette Betrieb einem idealen Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis unter 14,7 entspricht.
Verfahren zum Steuern der Drehmomentausgabe einer Maschine, das umfasst, das: eine angepasste Luftströmung zu der Maschine auf der Grundlage einer gewünschten Luftströmung und einer tatsächlichen Luftströmung gesteuert wird; und eine zweite endgültige Kraftstoffmenge zu der Maschine auf der Grundlage der angepassten Luftströmung, eines Verhältnisses (λ) eines Betriebs-Luft/Kraftstoff-Gemischs zu einem idealen Gemisch und einer Betriebskurve (λ_traj) gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner umfasst, dass: λ_traj auf der Grundlage von λ und einem gewünschten λ (λ_des) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei λ_traj entweder durch Absenken von λ auf λ_des oder durch Erhöhen von λ auf λ_des erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner umfasst, dass: die Aufladung auf der Grundlage des gewünschten Luftmassendurchflusses gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 14, das ferner umfasst, dass: die Abgasrückführung (AGR) und die Drosselklappe auf der Grundlage der gewünschten Luftströmung und der tatsächlichen Luftströmung gesteuert werden.
Verfahren nach Anspruch 15, das ferner umfasst, dass: eine der Maschine zugeführte Vorwärtskopplungskraftstoffmenge auf der Grundlage der angepassten Luftströmung, λ_traj und einem Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis-Modell gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 16, das ferner umfasst, dass: λ_traj für eine Anfangszeitspanne festgehalten wird; und eine Deltakraftstoffmenge auf der Grundlage von λ und λ_traj ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Anfangszeitspanne einen Zeitablauf zwischen dem Zuführen der Kraftstoffvorwärtskopplung an die Maschine und dem Kommunizieren mit einem λ-Sensor kompensiert.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die gewünschte Luftströmung und λ_des auf einem mageren Betrieb der Maschine oder einem fetten Betrieb der Maschine beruhen; wobei der magere Betrieb einem idealen Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis von mehr als 14,7 entspricht und der fette Betrieb einem idealen Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis unter 14,7 entspricht.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Verfahren eine Moduseingabe empfängt, die einem mageren Betrieb der Maschine oder einem fetten Betrieb der Maschine entspricht; wobei der magere Betrieb einem idealen Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis von mehr als 14,7 entspricht und der fette Betrieb einem idealen Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis unter 14,7 entspricht.