DE102008029346B4 - Method for operating an internal combustion engine at lambda control, method for determining the storage capacity of an oxygen storage in an exhaust system and motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors (12) in einem System (10), in dem ein Steuergerät (16) die Menge an dem Verbrennungsmotor (12) zugeführter Luft und an Kraftstoff bestimmt, in dem zumindest einer Breitbandlambdasonde (20) Abgas aus dem Verbrennungsmotor zugeführt wird, wobei die Breitbandlambdasonde (20) in Abhängigkeit von dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem Abgas ein Ausgangssignal bereitstellt, das korrigiert wird, wobei eine Differenz zwischen einem durch die Sollwertfunktion definierten Sollwert und dem korrigierten Ausgangssignal gebildet und einem Reglereingang eines Reglers zugeführt wird, der zu einem Regelkreis (14) zum Erzeugen von Steuersignalen für das Steuergerät (16) gehört, die das Luft-Kraftstoff-Verhältnis bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass das bereitgestellte Ausgangssignal differenziert wird, die so gebildete Ableitung zu dem mit einem Faktor multiplizierten bereitgestellten Ausgangssignal addiert wird und diese Summe das korrigierte Ausgangssignal darstellt.A method of operating an internal combustion engine (12) in a system (10) in which a controller (16) determines the amount of air and fuel supplied to the internal combustion engine (12) in which at least one broadband lambda probe (20) supplies exhaust gas from the internal combustion engine wherein the broadband lambda probe (20) provides an output signal which is corrected in dependence on the air-fuel ratio in the exhaust gas, wherein a difference between a setpoint defined by the setpoint function and the corrected output signal is formed and fed to a regulator input of a regulator which is associated with a control circuit (14) for generating control signals for the control unit (16) which determine the air-fuel ratio, characterized in that the provided output signal is differentiated, the derivative thus formed being provided multiplied by a factor Output signal is added and this sum corrected Output signal represents.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, wie es aus der US 5 179 929 A bekannt ist, und betrifft ferner ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 2. Sie betrifft auch ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 4 zum Ermitteln der Speicherkapazität eines Sauerstoffspeichers in einem Abgasstrang. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, in dem ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführbar ist.The invention relates to a method for operating an internal combustion engine according to the preamble of patent claim 1, as it is known from US 5 179 929 A It also relates to a method according to the preamble of claim 4 for determining the storage capacity of an oxygen storage in an exhaust line. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle in which a method according to the invention can be carried out.

Das Betreiben eines Verbrennungsmotors soll vorliegend im Rahmen einer so genannten Lambdaregelung erfolgen. Es gibt ein Steuergerät, das die Menge an dem Verbrennungsmotor zugeführter Luft und an Kraftstoff, also das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, bestimmt. Dieses Steuergerät arbeitet in Abhängigkeit von Steuersignalen, die in einem Regelkreis bereitgestellt werden. Das Abgas aus dem Verbrennungsmotor wird einer Breitbandlambdasonde zugeführt. Bekanntlich ist eine Breitbandlambdasonde eine solche Sonde, die in Abhängigkeit von dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem ihr zugeführten Abgas ein Ausgangssignal (z. B. eine Spannung) und so einen Messwert bereitstellt. Dieses Ausgangssignal wird nun in dem Regelkreis eingesetzt.The operation of an internal combustion engine should in the present case take place within the framework of a so-called lambda control. There is a controller that determines the amount of air supplied to the engine and fuel, that is, the air-fuel ratio. This controller operates in response to control signals provided in a control loop. The exhaust gas from the internal combustion engine is fed to a broadband lambda probe. As is known, a broadband lambda probe is one which provides an output signal (eg a voltage) and thus a measured value as a function of the air-fuel ratio in the exhaust gas supplied to it. This output signal is now used in the control loop.

Breitbandlambdasonden können aufgrund von Alterung oder Vergiftung Einschränkungen in ihrer Funktionsfähigkeit haben. Bei den typischerweise verwendeten Nernst-Sonden führt eine Alterung zum Effekt, dass die von der nicht voll funktionsfähigen Breitbandlambdasonde bereitgestellten Signale gegenüber den bei einer voll funktionsfähigen Breitbandlambdasonde sonst bereitgestellten Signalen einer Tiefpassfilterung unterzogen wurden. Zur Tiefpassfilterung kann eine Totzeit hinzutreten.Broadband lambda probes may have functional limitations due to aging or poisoning. In the typically used Nernst probes, aging leads to the effect that the signals provided by the non-fully functional broadband lambda probe have been low-pass filtered compared to signals otherwise provided by a fully functional broadband lambda probe. For low-pass filtering, a dead time may occur.

In einem geregelten System können sich diese Einschränkungen in der Funktionsfähigkeit der Lambdasonden äußerst stark und schädlich auswirken, so dass beim Betrieb des Verbrennungsmotors ein geringer Wirkungsgrad erzielt wird, zuviel Kraftstoff verbraucht wird, und damit einhergehend auch die zugehörigen Abgasvorschriften nicht eingehalten werden können.In a controlled system, these limitations in the functionality of the lambda probes can have extremely strong and harmful effects, so that during operation of the internal combustion engine low efficiency is achieved, too much fuel is consumed, and consequently also the associated emission regulations can not be met.

Bevor Breitbandlambdasonden in einem Abgasstrang eingesetzt wurden, setzte man so genannte Sprungsonden ein. Durch eine Sprungsonde ist ein Übergang von einem fetten zu einem mageren Abgas erkennbar, das genaue Luft-Kraftstoff-Verhältnis konnte jedoch nicht ermittelt werden. Dementsprechend war eine Regelung nur im eingeschränkten Maße möglich. Hierbei spielten Schaltzeiten eine Rolle, die mit Hilfe der Sprungsonden gemessen wurden. In der DE 44 36 121 C2 ist beschrieben, dass Abnormitäten bei den ermittelten Schaltzeiten ermittelt und korrigiert werden können.Before broadband lambda probes were used in an exhaust system, so-called jump probes were used. A jump probe detects a transition from a rich to a lean exhaust, but the exact air-fuel ratio could not be determined. Accordingly, a regulation was possible only to a limited extent. Switching times played a role, which were measured with the help of the jump probes. In the DE 44 36 121 C2 It is described that abnormalities in the determined switching times can be determined and corrected.

Bei Breitbandlambdasonden ist die Situation allerdings komplexer.With broadband lambda probes, the situation is more complex.

Das Problem der eingeschränkten Funktionsfähigkeit der Breitbandlambdasonden stellt sich auch beim Verfahren zum Ermitteln der Speicherkapazität eines Sauerstoffspeichers in einem Abgasstrang. Derartige Sauerstoffspeicher sind üblicherweise in den im Abgasstrang bereitgestellten Katalysator integriert bzw. mit diesem gekoppelt. Die Speicherkapazität muss ermittelt werden, um überprüfen zu können, ob der Sauerstoffspeicher voll funktionsfähig ist oder nicht. Bei dieser Ermittlung wird eine dem Sauerstoffspeicher vorgeschaltete Breitbandlambdasonde verwendet sowie eine dem Sauerstoffspeicher nachgeordnete Lambdasonde. Der Abgasstrang wird mit einem definierten ersten Luft-Kraftstoff-Verhältnis beaufschlagt, anschließend folgt direkt ein Wechsel zu dem Beaufschlagen mit dem definierten zweiten Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Typischerweise wird zunächst fettes Abgas zugeführt, dann mageres Abgas. Aufgrund von Signalen der vorgeschalteten Breitbandlambdasonde wird ein erster Erfassungszeitpunkt ermittelt, und aufgrund von (Spannungs-)Signalen der nachgeschalteten Lambdasonde ein zweiter Erfassungszeitpunkt ermittelt. Die Erfassungszeitpunkte sind derartige Zeitpunkte, zu denen sich der Wechsel in der Beaufschlagung des Abgasstrangs in den Signalen der Lambdasonde niederschlägt. Bei der Breitbandlambdasonde wird der Erfassungszeitpunkt dem Überschreiten (gegebenenfalls Unterschreiten) eines Schwellwerts durch den Messwert zugeordnet. Bei einer nachgeschalteten Sprungsonde wird der Zeitpunkt des Sprungs als zweiter Erfassungszeitpunkt ermittelt. Der zweite Erfassungszeitpunkt ist derjenige Zeitpunkt, an dem das definierte zweite Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht mehr durch Wirkung des Sauerstoffspeichers des Katalysators verschleiert wird. Ist das zweite Luft-Kraftstoff-Verhältnis ein solches für mageres Abgas, speichert der Sauerstoffspeicher nach und nach Sauerstoff. Dadurch wird das dem Sauerstoffspeicher zugeführte magere Abgas weniger mager, wenn es den Sauerstoffspeicher verlässt. Erst, wenn der Sauerstoffspeicher gefüllt ist, wird das magere Abgas quasi unverändert zur nachgeschalteten Lambdasonde weitergeleitet. Dann erst erfolgt der Sprung im Signal der Lambdasonde. Berechnet man nun ein Integral aus zwischen dem ersten und dem zweiten Erfassungszeitpunkt gemessenen Ausgangssignalen der vorgeschalteten Breitbandlambdasonde bzw. den zugehörigen Messwerten, so ist dieses Integral ein Maß für die Sauerstoffspeicherfähigkeit. Hierbei ist jedoch vorausgesetzt, dass die Breitbandlambdasonde (wie auch die nachgeschaltete Lambdasonde) korrekt funktioniert. Aufgrund von Alterung der Breitbandlambdasonde kann das entsprechende Integral stark verfälscht werden und so eine unzutreffende Aussage über die Speicherkapazität eines Sauerstoffspeichers gemacht werden.The problem of limited functionality of broadband lambda probes also arises in the method of determining the storage capacity of an oxygen storage in an exhaust line. Such oxygen reservoirs are usually integrated in the catalyst provided in the exhaust system or coupled thereto. The storage capacity must be determined to check if the oxygen storage is fully functional or not. In this determination, a oxygen storage upstream broadband lambda probe is used as well as a oxygen storage downstream lambda probe. The exhaust gas line is acted upon by a defined first air-fuel ratio, followed directly by a change to the application of the defined second air-fuel ratio. Typically, rich exhaust gas is supplied first, then lean exhaust gas. Due to signals of the upstream broadband lambda probe, a first detection time is determined, and a second detection time is determined on the basis of (voltage) signals of the downstream lambda probe. The detection times are those times at which the change in the admission of the exhaust gas train reflected in the signals of the lambda probe. In the case of the broadband lambda probe, the detection time is assigned to the exceeding (possibly undershooting) of a threshold value by the measured value. In a downstream jump probe, the time of the jump is determined as the second detection time. The second detection time is that time at which the defined second air-fuel ratio is no longer obscured by the effect of the oxygen storage of the catalyst. If the second air-fuel ratio is a lean exhaust gas, the oxygen storage gradually stores oxygen. As a result, the lean exhaust gas supplied to the oxygen storage becomes less lean as it leaves the oxygen storage. Only when the oxygen storage is filled, the lean exhaust gas is passed virtually unchanged to the downstream lambda probe. Only then does the jump occur in the signal of the lambda probe. If an integral of output signals of the upstream broadband lambda probe or the associated measured values measured between the first and the second detection time is calculated, this integral is a measure of the oxygen storage capacity. However, it is assumed that the broadband lambda probe (as well as the downstream lambda probe) works correctly. Due to aging of the broadband lambda probe, the corresponding integral can be strongly falsified and thus make an incorrect statement about the storage capacity of an oxygen storage.

In der US 5 179 929 A ist beschrieben, dass der Wert von einem Signalausgang eines Sensors (einer Lambda-Sonde) korrigiert wird. Die Korrektur erfolgt gemäß einem zuvor erkannten Ausmaß der Alterung.In the US 5 179 929 A is described that the value of a signal output of a sensor (a lambda probe) is corrected. The correction is made according to a previously recognized extent of aging.

Die US 2005/0 072 139 A1 offenbart einen Regelkreis zur Abgasregelung, wobei der Regelkreis einen PD-Regler umfasst, der sich allerdings nicht unmittelbar an eine Lambda-Sonde anschließt. An einem Sauerstoff-Sensor schließt sich nämlich zunächst ein Addierer an, und dessen invertierendem Eingang werden die Ausgangssignale des Sauerstoffsensors zugeführt, und dem nicht invertierenden Eingang wird eine Vergleichsgröße aus einer Einheit zugeführt, wobei dann der Ausgang des Addierers dem PD-Regler zugeführt wird.The US 2005/0 072 139 A1 discloses a control loop for exhaust gas control, wherein the control loop comprises a PD controller, which, however, does not connect directly to a lambda probe. Namely, an adder is initially connected to an oxygen sensor, and the output signals of the oxygen sensor are supplied to its inverting input, and a comparison variable from a unit is supplied to the noninverting input, in which case the output of the adder is fed to the PD regulator.

Aus der DE 10 2006 010 769 A1 ist eine Katalysator-Zustandsüberwachung bekannt, die auch ein Ermitteln der Speicherkapazität eines Sauerstoffspeichers in einem solchen Katalysator umfasst.From the DE 10 2006 010 769 A1 For example, a catalyst condition monitoring is known which also includes determining the storage capacity of an oxygen storage in such a catalyst.

Die DE 101 619 01 A1 beschreibt das Vornehmen einer Offset-Korrektur für Signale von Lamda-Sonden, wie sie zum Beispiel bei einer Temperaturdrift notwendig sind.The DE 101 619 01 A1 describes making an offset correction for signals from lambda probes, such as those needed for temperature drift.

Es ist Aufgabe der Erfindung, sowohl bei einem Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 und 2, also bei einer Lambdaregelung, als auch bei einem Verfahren zum Ermitteln der Speicherkapazität gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 4 dafür zu sorgen, dass die Effekte einer Funktionsbeeinträchtigung der Breitbandlambdasonde verringert oder gar vollständig beseitigt werden.It is an object of the invention, both in a method for operating an internal combustion engine according to the preamble of patent claims 1 and 2, ie in a lambda control, as well as in a method for determining the storage capacity according to the preamble of claim 4 to ensure that the effects a functional impairment of broadband lambda probe be reduced or even completely eliminated.

Die Aufgabe wird durch Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1, 2 und 4 gelöst. Passend zu den Verfahren nach Patentansprüchen 1 und 2 wird ein spezifisches Kraftfahrzeug bereitgestellt, und zwar das Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 3. Patentanspruch 5 stellt eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens gemäß Patentanspruch 4 dar.The object is achieved by methods having the features according to claim 1, 2 and 4. Suitable for the method according to claims 1 and 2, a specific motor vehicle is provided, namely the motor vehicle with the features according to claim 3. claim 5 represents an advantageous development of the method according to claim 4.

Sämtlichen Aspekten der vorliegenden Erfindung ist gemeinsam, dass zumindest eine Größe zum Ausgleich möglicher Funktionsfehler der Breitbandlambdasonde korrigiert wird.All aspects of the present invention have in common that at least one variable is corrected to compensate for possible malfunctions of the broadband lambda probe.

Das Verfahren nach Patentanspruch 1 verändert den Aufbau des Reglersystems: Es wird bei der Lambdaregelung das von der Breitbandlambdasonde bereitgestellte Ausgangssignal, also die Messwerte, zusammen mit einer Sollwertfunktion verwendet, um einen Reglereingang des Reglers zu bestimmen. Während üblicherweise eine Differenz zwischen einem durch die Sollwertfunktion definierten Sollwert und dem bereitgestellten Messwert gebildet und dem Reglereingang zugeführt wird, wird vorliegend der bereitgestellte Messwert zunächst korrigiert, bevor die Differenz gebildet wird.The method according to claim 1 alters the design of the controller system: In the lambda control, the output signal provided by the broadband lambda probe, ie the measured values, together with a desired value function, is used to determine a controller input of the controller. While usually a difference between a setpoint defined by the desired value function and the provided measured value is formed and supplied to the regulator input, in the present case the provided measured value is first corrected before the difference is formed.

Dieses Verfahren beruht auf der Erkenntnis, dass es Gesetzmäßigkeiten in den von einer in ihrer Funktionsfähigkeit beeinträchtigten Breitbandlambdasonde abgegebenen Ausgangssignalen gibt, so dass eine zumindest näherungsweise Rekonstruktion des Signals, wie es aussähe, wäre die Breitbandlambdasonde voll funktionsfähig, möglich ist.This method is based on the recognition that there are laws in the output signals emitted by a degraded broadband lambda probe, so that an at least approximately reconstruction of the signal, as it would appear, would be the broadband lambda probe fully functional.

Diesbezüglich wurde seitens des Erfinders der vorliegenden Anmeldung erkannt, dass durch Differenzieren des bereitgestellten Messwerts, gleichzeitiges Multiplizieren des bereitgestellten Messwerts mit einem Faktor und Addieren der durch das Differenzieren gebildeten Ableitung und des durch das Multiplizieren bereitgestellten Produkts ein korrigierter Messwert bereitgestellt werden kann, der zumindest näherungsweise so aussieht, wie wenn die Breitbandlambdasonde voll funktionsfähig wäre. Die Korrektur funktioniert um so besser, je mehr sich die Effekte der Funktionsbeeinträchtigung der Breitbandlambdasonde so auswirken, als handle es sich um einen Filter erster Ordnung. Durch die beschriebene Maßnahme wird ein Differenzierer erster Ordnung bereitgestellt. Dem Filter erster Ordnung entspricht eine Integration, dem Differenzierer eine Differenzierung, und beide Effekte gleichen sich haargenau aus.In this regard, it has been recognized by the inventor of the present application that by differentiating the provided measurement value, multiplying the provided measurement value by a factor and adding the derivative formed by the differentiation and the product provided by the multiplying, a corrected measurement value can be provided which is at least approximately it looks like the broadband lambda probe would be fully functional. The correction works the better the more the effects of degraded broadband lambda sensor performance affect it as if it were a first order filter. The described measure provides a first-order differentiator. The filter of the first order corresponds to an integration, the differentiator to a differentiation, and both effects are exactly the same.

In dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug werden gemäß Patentanspruch 3 zur Durchführung dieses Verfahrens Mittel zum Differenzieren zum Erzeugen einer Ableitung, Mittel zum Multiplizieren zum Erzeugen eines Produkts und Mittel zum Addieren der Ableitung und des Produkts bereitgestellt. Ableitung, Produkt und die durch die Mittel zum Addieren erzeugte Summe können als Signale verarbeitet werden, aber auch abstrakt als Datenwerte behandelt werden.In the motor vehicle according to the invention, according to claim 3 for performing this method, means for differentiating to generate a derivative, means for multiplying to produce a product and means for adding the derivative and the product are provided. Derivative, product and the sum generated by the means for adding can be processed as signals, but also abstractly treated as data values.

Bei dem bisher genannten Aspekt der Erfindung war davon ausgegangen, dass die Breitbandlambdasonde im Rahmen einer schnellen Regelung eingesetzt wird, wofür typischerweise die Vorkatsonde eingesetzt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren kann jedoch auch dann eingesetzt werden, wenn die Breitbandlambdasonde eine Nachkatsonde ist, also eine langsame Regelung bewirkt. Ist die Breitbandlambdasonde eine Nachkatsonde, so wird die von ihr bereitgestellte Spannung zusammen mit einem Sollwert (der typischerweise konstant ist) zur Bestimmung einer Sollwertfunktion verwendet. Diese Sollwertfunktion ist dann die oben erwähnte Sollwertfunktion, die üblicherweise mit dem von der Vorkatsonde bereitgestellten Messwert verglichen wird. Auch, wenn die Nachkatsonde nicht voll funktionsfähig ist, kann die Regelung beeinträchtigt werden. Daher wird bevorzugt auch das von der Nachkatsonde bereitgestellte Ausgangssignal korrigiert und eine Differenz zwischen dem Sollwert und dem korrigierten Ausgangssignal gebildet, und diese Differenz wird dann zur Bestimmung der Sollwertfunktion für das von der Vorkatsonde bereitgestellte Ausgangssignal eingesetzt.In the previously mentioned aspect of the invention it was assumed that the broadband lambda probe is used in the context of a rapid control, for which typically the Vorkatsonde is used. However, the inventive method can also be used when the broadband lambda probe is a Nachkatsonde, that causes a slow control. If the broadband lambda probe is a postcart probe, the voltage provided by it is used along with a setpoint (which is typically constant) to determine a setpoint function. This setpoint function is then the above-mentioned setpoint function, which is usually compared with the measured value provided by the Vorkatsonde. Also, if the aftercart probe is not fully functional, the regulation may be affected. Therefore, it is also preferred to correct the output signal provided by the postcutter and form a difference between the reference and the corrected output, and this difference is then used to determine the setpoint function for the output signal provided by the pre-sample probe.

Eine als Nachkatsonde eingesetzte Breitbandlambdasonde unterscheidet sich in ihrem Alterungsverhalten nicht von einer als Vorkatsonde eingesetzten Breitbandlambdasonde. Die Alterung bewirkt insbesondere eine Filterung erster Ordnung, d. h. dass auch hier bevorzugt ein Differenzierer erster Ordnung nachgeschaltet wird: Es wird differenziert und die Ableitung mit dem Produkt aus dem bereitgestellten Messwert und einem Proportionalfaktor addiert, um den korrigierten Messwert zu erhalten.A broadband lambda probe used as a postcutter does not differ in its aging behavior from a broadband lambda probe used as a precursor probe. The aging causes in particular a first order filtering, d. H. that a differential first-order differentiator is also connected downstream: it is differentiated and the derivative is added with the product of the provided measured value and a proportional factor in order to obtain the corrected measured value.

Die Erfindung beruht, wie oben erläutert, in dem ersten Aspekt, der das Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors (Lambdaregelung) betrifft, auf der Erkenntnis, dass die Messwerte rekonstruiert werden können, die die Breitbandlambdasonde abgeben würde, wenn sie voll funktionsfähig wäre, auch wenn sie dies eben nicht ist. Dies wird bei dem Verfahren gemäß Patentanspruch 4 bei der Ermittlung der Speicherkapazität berücksichtigt. Es ist insbesondere auch möglich, dies zu berücksichtigen, wenn neben der dem Sauerstoffspeicher vorgeschalteten Lambdasonde auch die diesem nachgeschaltete Lambdasonde eine Breitbandlambdasonde ist.The invention is based, as explained above, in the first aspect concerning the method for operating an internal combustion engine (lambda control), on the knowledge that the measured values which the broadband lambda probe would emit if it were fully functional, could be reconstructed, even if she just is not. This is taken into account in the method according to claim 4 in the determination of the storage capacity. In particular, it is also possible to take this into account if, in addition to the lambda probe connected upstream of the oxygen storage device, the lambda probe connected downstream of this is also a broadband lambda probe.

Wie oben erwähnt, kann die Korrektur der Ausgangssignale dadurch erfolgen, dass der bereitgestellte Messwert differenziert wird, die so gebildete Ableitung zu dem mit einem Faktor multiplizierten bereitgestellten Messwert addiert wird und diese Summe den korrigierten Messwert darstellt, der im Weiteren verwendet wird.As mentioned above, the correction of the output signals may be performed by differentiating the provided measurement value, adding the derivative thus formed to the multiplied by a factor provided measurement value, and this sum represents the corrected measurement value used hereinafter.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung in ihren verschiedenen Aspekten unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigt:Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in its various aspects with reference to the drawings. It shows:

1 schematisch den Aufbau der bei der Erfindung eine Rolle spielenden Bauteile in einem Kraftfahrzeug, 1 2 shows schematically the construction of the components playing a role in the invention in a motor vehicle,

2 in Symboldarstellung einen Regelkreis, von dem die Erfindung als Stand der Technik ausgeht, 2 in symbol representation, a control loop from which the invention proceeds as prior art,

3 schematisch eine Mehrzahl von im Regelkreis gemessenen und verwendeten Größen bei Betrieb des Regelkreises aus 2, 3 schematically a plurality of variables measured and used in the control loop during operation of the control loop 2 .

4 einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Regelkreis gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, und 4 a section of a control loop according to the invention according to an embodiment of the invention is illustrated, and

5 die durch Verwendung des Regelkreises aus 4 erhaltenen, im Regelkreis gemessenen und verwendeten Größen analog zu 3 zeigt, 5 by using the control loop 4 obtained, measured and used in the control loop analogous to 3 shows,

6 einen Ausschnitt aus einem Regelkreis gemäß einer anderen Ausführungform veranschaulicht, und 6 illustrates a portion of a control loop according to another embodiment, and

7 die durch Verwendung des Regelkreises aus 6 erhaltenen, im Regelkreis gemessenen und verwendeten Größen analog zu 3 zeigt, 7 by using the control loop 6 obtained, measured and used in the control loop analogous to 3 shows,

8 einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Regelkreis gemäß einer weiteren Ausführungsform veranschaulicht und 8th a section of a control circuit according to the invention according to another embodiment illustrated and

9 einige Größen, die im Regelkreis aus 8 gemessen und ermittelt werden, und 9 some sizes in the loop 8th measured and determined, and

10 einen erfindungsgemäßen Regelkreis in Analogie zum Regelkreis aus 2 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung, 10 a control circuit according to the invention in analogy to the control loop 2 according to another embodiment of the invention,

11 einige in einem Regelkreis gemäß 10 gemessene und verwendete Größen zur Erläuterung des weiteren Aspekts der Erfindung veranschaulicht. 11 some in a loop according to 10 measured and used sizes to illustrate the further aspect of the invention illustrated.

Ein in 1 gezeigtes und im Ganzen mit 10 bezeichnetes System wird typischerweise in einem Kraftfahrzeug eingesetzt, wenn eine Abgasregelung erfolgen soll. Das Kraftfahrzeug wird mit einem Verbrennungsmotor 12 angetrieben. Diesem wird Kraftstoff zugeführt. Ein Regelkreis 14 umfasst eine Steuereinheit 16, die die Zufuhr von Kraftstoff, gegebenenfalls auch von Luft in den Verbrennungsmotor 12 regelt. Durch die Steuereinheit 16 wird festgelegt, wie das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auch im Abgas aus dem Verbrennungsmotor 12 aussieht. Das Abgas wird über eine Leitung 18 zu einer Breitbandlambdasonde 20 geleitet, die in Abhängigkeit vom Luft-Kraftstoff-Verhältnis ein Ausgangssignal abgibt. Vorliegend wird bei Verwendung einer Nernst-Sonde davon ausgegangen, dass eine zugehörige Stromsteuereinheit Teil der Breitbandlambdasonde ist. Das Ausgangssignal dieser Steuereinheit, das typischerweise digital als Messwert bereitgestellt ist, wird vorliegend als Ausgangssignal bzw. bereitgestellter Messwert der Breitbandlambdasonde angesehen. Dieses Ausgangssignal wird nun über eine Verbindungsleitung 22 dem Regelkreis 14 zugeführt. Im Abgasstrang der Breitbandlambdasonde 20 nachgeordnet ist ein Katalysator 24, der insbesondere einen Sauerstoffspeicher 26 umfasst. Dem Katalysator 24 und dem Sauerstoffspeicher 26 ist eine weitere Lambdasonde 28, typischerweise eine Sprungsonde, gegebenenfalls aber auch eine weitere Breitbandlambdasonde, nachgeordnet. Durch diese kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis hinter dem Katalysator 24 und dem Sauerstoffspeicher 26 gemessen werden. Ein entsprechendes Spannungssignal oder Ausgangssignal (Messwert) wird über eine Verbindungsleitung 30 dem Regelkreis 14 zugeführt.An in 1 shown and in whole with 10 designated system is typically used in a motor vehicle when an exhaust gas control is to take place. The motor vehicle is powered by an internal combustion engine 12 driven. This fuel is supplied. A control loop 14 includes a control unit 16 that the supply of fuel, possibly also of air in the internal combustion engine 12 regulates. Through the control unit 16 is set as the air-fuel ratio also in the exhaust gas from the internal combustion engine 12 looks. The exhaust gas is via a pipe 18 to a broadband lambda probe 20 passed, which emits an output signal depending on the air-fuel ratio. In the present case, when using a Nernst probe, it is assumed that an associated current control unit is part of the broadband lambda probe. The output signal of this control unit, which is typically provided digitally as a measured value, is regarded here as an output signal or provided measured value of the broadband lambda probe. This output signal is now via a connection line 22 the control loop 14 fed. In the exhaust system of the broadband lambda probe 20 downstream is a catalyst 24 in particular an oxygen storage 26 includes. The catalyst 24 and the oxygen storage 26 is another lambda probe 28 , typically a jump probe, but optionally also another broadband lambda probe, downstream. This allows the air-fuel ratio behind the catalyst 24 and the oxygen storage 26 be measured. A corresponding voltage signal or output signal (measured value) is sent via a connecting line 30 the control loop 14 fed.

Bei der Lambdaregelung wird ein Sollverhalten für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis festgelegt. Die Breitbandlambdasonde 20 und die Lambdasonde 28 ermitteln das Ist-Verhalten, und der Regelkreis 14 reagiert hierauf und bewirkt ein Ansteuern des Verbrennungsmotors 12 bzw. der Zufuhr von Kraftstoff zu ihm durch die Steuereinheit 16 zur Einstellung des gewünschten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses λ.In the lambda control, a desired behavior for the air-fuel ratio is set. The broadband lambda probe 20 and the lambda sensor 28 determine the actual behavior, and the control loop 14 responds to this and causes a drive of the internal combustion engine 12 or the supply of fuel to it by the control unit 16 for setting the desired air-fuel ratio λ.

2 erläutert nun den Regelkreis 14:
Die Darstellung ist symbolisch, so dass zum besseren Verständnis einzelne Elemente des Regelkreises auch mit denselben Bezugszahlen wie die Bauteile aus 1 bezeichnet sind, ohne dass hierdurch in jedem Fall eine konkrete Anordnung gemeint ist. Den Signalpfaden entsprechen jedoch grundsätzlich Verschaltungen.
2 now explains the control loop 14 :
The representation is symbolic, so that for better understanding, individual elements of the control loop with the same reference numbers as the components 1 are designated, without this means in any case a concrete arrangement. However, the signal paths always correspond to interconnections.

Es gibt dann einen äußeren und einen inneren Regelkreis. Der äußere Regelkreis ist der langsamere. Es handelt sich hierbei um den Regelkreis, bei dem die von der Lambdasonde 28 hinter dem Katalysator 24 gemessenen Werte λn-ist mit einem Sollwert λn-soll verglichen werden. Insbesondere wird der von der Lambdasonde 28 gemessene Wert λn-ist über die Leitung 30 einem Addierer 32 des Regelkreises 14 zugeführt, der einen invertierenden Eingang aufweist. Über den nicht invertierenden Eingang wird ein Sollwert λn-soll zugeführt, der üblicherweise konstant ist. Im Addierer wird somit die Differenz Δλn = –λn-soll – λn-ist berechnet. Diese Differenz wird einer Einheit 34 zugeführt. Diese Einheit 34 legt eine zeitabhängige Funktion λv-soll für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis vor dem Katalysator 24 und dem Sauerstoffspeicher 26 fest. Diese Größe wird dem nicht invertierenden Eingang eines Addierers 36 zugeführt. Der Addierer 36 weist einen weiteren, invertierenden Eingang auf. Diesem wird das von der Breitbandlambdasonde 20 gemessene Signal λv-ist zugeführt. Somit wird die Differenz Δλv = λv-soll – λv-ist gebildet. Diese Größe wird einem Regler 38 zugeführt. Typischerweise wird bei der Lambdaregelung ein Proportional-Integral-Regler (P-I-Regler) als Regler 38 verwendet. In dem P-I-Regier 38 wird das Signal Δλv, welches als Δλv(t) zeitabhängig ist, einerseits mit einem Proportionalitätsfaktor p multipliziert. Gleichzeitig wird die Größe Δλv(t) ständig integriert und auf die Nachstellzeit TN normiert. Diese wird zusätzlich ebenfalls mit dem Faktor p multipliziert, man erhält somit für das Ausgangssignal U(t) des Reglers 38:

Figure 00110001
There is then an outer and an inner control loop. The outer loop is the slower one. It is the control circuit where the lambda probe 28 behind the catalyst 24 measured values λ n-is to be compared with a setpoint λ n-soll . In particular, that of the lambda probe 28 measured value λ n-is over the line 30 an adder 32 of the control loop 14 supplied, which has an inverting input. A nominal value λ n-soll , which is usually constant, is supplied via the non-inverting input. The adder thus calculates the difference Δλ n = -λ n-solln-ist . This difference becomes one unit 34 fed. This unit 34 sets a time-dependent function λ v-soll for the air-fuel ratio before the catalyst 24 and the oxygen storage 26 firmly. This size is the non-inverting input of an adder 36 fed. The adder 36 has another, inverting input. This is what the broadband lambda probe does 20 measured signal λ v-ist supplied. Thus, the difference Δλ v = λ v-soll - λ v-ist is formed. This size becomes a regulator 38 fed. Typically, in the lambda control, a proportional-integral controller (PI controller) acts as a controller 38 used. In the PI-Regier 38 is the signal Δλ v , which is time-dependent as Δλ v (t), on the one hand multiplied by a proportionality factor p. At the same time, the variable Δλ v (t) is constantly integrated and normalized to the reset time T N. This is also multiplied by the factor p, thus obtaining for the output signal U (t) of the controller 38 :
Figure 00110001

Der Ausgang des Reglers setzt sich somit aus einer Größe P, die auf die Proportionalverstärkung zurückgeht, und einer Größe I, die dem normierten und mit dem Verstärkungsfaktor p verstärkten Integral entspricht, zusammen.The output of the regulator is thus composed of a quantity P which goes back to the proportional gain and a quantity I which corresponds to the normalized integral amplified by the gain p.

Der Regler gibt das Ausgangssignal U(t) an das Steuergerät 16 weiter. Dieses steuert den Verbrennungsmotor 12 in Abhängigkeit von dem ihm vom Regler 38 des zugeführten Signal an und bewirkt somit eine Festlegung von λv-ist. Hinter dem Katalysator 24 wird durch die Breitbandlambdasonde 28 das Signal λn-ist gemessen, das wie oben beschrieben über die Leitung 30 dem Addierer 33 zugeführt wird. The controller sends the output signal U (t) to the control unit 16 further. This controls the internal combustion engine 12 depending on him from the regulator 38 of the supplied signal and thus causes a determination of λ v-ist . Behind the catalyst 24 is through the broadband lambda probe 28 the signal λ n-is measured, as described above via the line 30 the adder 33 is supplied.

Der Wert von λn-ist ändert sich lediglich dann, wenn bei dauerhaft falsch eingestelltem Wert λn-soll dem Sauerstoffspeicher zuviel Sauerstoff entnommen wird oder umgekehrt der Sauerstoffspeicher vollständig gefüllt wird. Im Idealfall ist der Sauerstoffspeicher ungefähr halb gefüllt. Die Lambdawerte λv-soll oszillieren um einen solchen Wert, dass sich an der Füllung des Sauerstoffspeichers 26 mit Sauerstoff nichts ändern soff. Daher ist der äußere Regelkreis besonders langsam.The value of λ n-ist only changes if too much oxygen is withdrawn from the oxygen storage device at permanently incorrectly set value λ n-soll or, conversely , the oxygen storage tank is completely filled. Ideally, the oxygen storage is about half full. The lambda values λ v-should oscillate around such a value that is due to the filling of the oxygen storage 26 did not change anything with oxygen. Therefore, the outer loop is very slow.

Die im Folgenden anhand der 3 bis 8 beschriebenen Effekte und Maßnahmen betreffen ausschließlich den inneren Regelkreis. Anhand von 9 und 10 wird die Erfindung in einem Aspekt beschrieben, der auf den äußeren Regelkreis bezogen ist.The following is based on the 3 to 8th described effects and measures only affect the inner loop. Based on 9 and 10 the invention will be described in an aspect related to the external control circuit.

3 zeigt eine Mehrzahl von Kurven. Hierbei ist davon ausgegangen, dass λn-soll konstant ist. Die Kurve 40 zeigt dazu das Verhalten von λv-soll(t) wie es durch die Einheit 34 vorgegeben wird. Es ist nun davon ausgegangen, dass die Breitbandlambdasonde 20 einer starken Alterung unterlegen ist. Sie reagiert daher nicht unmittelbar auf einen Wechsel im Luft-Kraftstoff-Verhältnis λ gemäß Kurve 40: Während die Kurve 40 den Wert λ = 1 zum Zeitpunkt t1 durchläuft, durchläuft eine Kurve 42, die das Verhalten von λv-ist in Abhängigkeit von der Zeit bei der durch die Kurve 40 vorgegebenen Situation wiedergibt, den Wert λ = 1 erst zu einem späteren Zeitpunkt t2. Eine gealterte Breitbandlambdasonde zeigt den Effekt einer Tiefpassfilterung des eigentlichen, zu messenden Signals. Da zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 bis hin zum Zeitpunkt t3, bei dem λv-ist genau gleich λv-soll wird, λv-ist < λv-soll ist, versucht der P-I-Regier 38, diesen Effekt auszugleichen. Die Kurve 44 zeigt den P-Anteil im Ausgangssignal des Reglers 38, die Kurve 46 den I-Anteil im Ausgangssignal. Es ist ersichtlich, dass insbesondere der I-Anteil eine große Amplitude aufweist. Diese erreicht ihr Maximum gerade zum Zeitpunkt t3. 3 shows a plurality of curves. It has been assumed that λ n-soll is constant. The curve 40 shows the behavior of λ v-soll (t) as determined by the unit 34 is given. It has now been assumed that the broadband lambda probe 20 a strong aging is inferior. It therefore does not react directly to a change in the air-fuel ratio λ according to curve 40 : While the curve 40 goes through the value λ = 1 at time t 1 , goes through a curve 42 which is the behavior of λ v- dependent on time when passing through the curve 40 given situation, the value λ = 1 only at a later time t 2 . An aged broadband lambda probe shows the effect of low-pass filtering of the actual signal to be measured. As between the times t 1 and t 2 until the time t 3, in which λ v is exactly equal to λ v-soll, λ v-is <v λ-soll is the PI tries Regier 38 to compensate for this effect. The curve 44 shows the P component in the output signal of the controller 38 , the curve 46 the I component in the output signal. It can be seen that in particular the I component has a large amplitude. This reaches its maximum at the time t 3 .

Die Summe U = P + I ist als Kurve 48 wiedergegeben. Bis zum Zeitpunkt t4 überschreitet die Kurve 48 die Kurve 40. Dies bedeutet, dass das Steuergerät 16 zuviel Kraftstoff zuführt. Dies bewirkt, dass in der Kurve 42 ein Anstieg über die Kurve 40 hinaus zu verzeichnen ist.The sum U = P + I is a curve 48 played. Until time t 4 , the curve exceeds 48 the curve 40 , This means that the control unit 16 too much fuel supplies. This causes in the curve 42 a climb over the curve 40 to be noted.

Analog ist das Verhalten beim Wechsel von fett zu mager. Eine Lambdasonde kann auch einen asymmetrischen Effekt bei Alterung aufweisen. In diesem Falle ist ein ähnliches Verhalten lediglich bei Wechsel von fett zu mager oder Wechsel von mager zu fett zu sehen. Im vorliegenden anhand von 3 erläuterten Fall einer symmetrischen Wirkung der Alterung schwankt das Signal λv-ist gemäß Kurve 42 zwischen den Werten λ = 0,9 und λ = 1,1. Gemäß der Kurve 40 sollte es jedoch lediglich zwischen den Werten λ = 0,95 und λ = 1,05 schwanken. Die Alterung der Sonde bewirkt also eine Verstärkung der gewünschten Effekte, was zu Folge hat, dass insgesamt zuviel Kraftstoff verbraucht wird und auch die Abgaszusammensetzung schlechter wird, insbesondere möglicherweise gesetzliche Abgasvorschriften nicht eingehalten werden.The behavior when switching from fat to lean is analogous. A lambda sensor may also have an asymmetric effect on aging. In this case, a similar behavior is seen only when changing from rich to lean or change from lean to fat. In the present reference to 3 the case of a symmetrical effect of aging, the signal λ v-ist varies according to the curve 42 between the values λ = 0.9 and λ = 1.1. According to the curve 40 however, it should only fluctuate between the values λ = 0.95 and λ = 1.05. The aging of the probe thus causes an amplification of the desired effects, with the result that overall too much fuel is consumed and also the exhaust gas composition is worse, in particular, possibly not compliant with statutory emissions regulations.

Vorliegend soll anhand dreier Ausführungsformen, die in den 4, 6 bzw. 8 gezeigt sind, erläutert werden, welche Maßnahmen in dem Regelkreis 14 getroffen werden können, um auch bei nicht voll funktionsfähiger Breitbandlambdasonde 20 ein noch einigermaßen gut funktionierendes Regelsystem zu erhalten, das insbesondere für eine Einhaltung der Abgasvorschriften sorgt.In the present case is based on three embodiments, in the 4 . 6 respectively. 8th are shown, which measures in the control loop 14 can be taken to even when not fully functional broadband lambda probe 20 to obtain a still reasonably well-functioning control system, which ensures in particular compliance with the emission regulations.

Bei einer ersten Ausführungsform, die anhand von 4 erläutert wird, wird anders als beim Regelkreis des Standes der Technik das von der Breitbandlambdasonde 20 gemessene Signal λv-ist nicht unmittelbar dem invertierenden Eingang des Addierers 36 zugeführt. Vielmehr ist eine Einheit 50 zwischengeschaltet, in der eine Korrektur von λv-ist erfolgt. Im Rahmen der Beschreibung der vorliegenden Erfindung ist es unerheblich, ob tatsächlich eine Korrektur an dem ermittelten Wert λv-ist oder an den Ausgangssignalen der Breitbandlambdasonde 20 und somit den Messwerten erfolgt, denn letztere sind mit dem Wert λv-ist korreliert. In der Korrektureinheit 50 wird der Wert λv-ist einerseits differenziert. Andererseits wird er mit einem Proportionalfaktor, der kleiner als 1 ist, multipliziert. Die Ableitung sowie das Produkt werden dann addiert. Die Einheit 50 stellt somit einen Differenzierer erster Ordnung dar. Ein Differenzierer erster Ordnung gleicht bekanntlich einen Filter erster Ordnung aus, der die Wirkung einer Integration hat. Eine gealterte Breitbandlambdasonde zeigt jedoch genau den Effekt, als seien die Signale einer voll funktionsfähigen Breitbandlambdasonde einem Filter erster Ordnung unterworfen worden. Durch die Einheit 50 wird somit der Effekt der Alterung ausgeglichen. Es wird der Wert λv-istkorr dem invertierenden Eingang des Addierers 36 zugeführt. Damit ist aus Sicht des Addierers 36 ein Signal bereitgestellt, das dem einer voll funktionsfähigen Breitbandlambdasonde entspricht.In a first embodiment, based on 4 is explained, unlike the control loop of the prior art that of the broadband lambda probe 20 measured signal λ v-is not directly to the inverting input of the adder 36 fed. Rather, it is a unity 50 interposed, in which a correction of λ v-ist . In the context of the description of the present invention, it is irrelevant whether a correction to the determined value λ v is actually or to the output signals of the broadband lambda probe 20 and thus the measured values, because the latter are correlated with the value λ v-ist . In the correction unit 50 the value λ v-ist is differentiated on the one hand. On the other hand, it is multiplied by a proportional factor smaller than 1. The derivative as well as the product are then added. The unit 50 Thus, a first-order differentiator is known to offset a first-order filter having the effect of integration. However, an aged broadband lambda probe shows exactly the effect as if the signals of a fully functional broadband lambda probe had been subjected to a first order filter. By the unit 50 Thus, the effect of aging is compensated. It becomes the value λ v-istkorr the inverting input of the adder 36 fed. This is from the adder's point of view 36 provided a signal corresponding to that of a fully functional broadband lambda probe.

In 5 sind die Kurve 40 sowie die den Kurven 42, 44, 46 und 48 aus 3 entsprechenden Kurven 42b, 44b, 46b, 48b für den Fall einer voll funktionsfähigen Breitbandlambdasonde gezeigt. Dieser Fall wird durch die Einheit 50 simuliert. In 5 are the curve 40 as well as the curves 42 . 44 . 46 and 48 out 3 corresponding curves 42b . 44b . 46b . 48b in the case of a fully functional broadband lambda probe. This case is through the unit 50 simulated.

Zum Zeitpunkt t2 (3) ist bei der gealterten Lambdasonde in der Kurve 42 ein relativ steiler Anstieg zu sehen. Daher kann durch Addieren der Ableitung ein recht großer Abstand zwischen der Kurve 42 und 40 zu diesem Zeitpunkt ausgeglichen werden. Zum Zeitpunkt t4 fällt die Kurve 42 ab. Dadurch wird korrigiert, dass die Kurve 42 über der Kurve 40 liegt, denn die Ableitung ist negativ, und die Summe der Ableitung mit dem Proportionalanteil nähert sich dann wieder dem durch die Kurve 40 vorgegebenen Wert an.At time t 2 ( 3 ) is at the aged lambda probe in the curve 42 to see a relatively steep rise. Therefore, by adding the derivative a fairly large distance between the curve 42 and 40 be balanced at this time. At time t 4 , the curve drops 42 from. This will correct that curve 42 over the curve 40 is because the derivative is negative, and the sum of the derivative with the proportional component then approaches that through the curve again 40 given value.

So lässt sich vermittels der Einheit 50 die Kurve 42b (5) erhalten, die nahezu vollständig mit der Kurve 40 identisch ist. Es wird eine stabile Regelung erzielt. Die Amplitude im I-Anteil des Reglerausgangs des Reglers 38 ist, wie anhand von Kurve 46b zu erkennen, gering. Beim Reglerausgang kommt es gemäß der Kurve 48b lediglich zu einem kleinen Überschwingen kurz hinter den jeweiligen Sprüngen in der Kurve 40.This can be done by means of the unit 50 the curve 42b ( 5 ), which is almost complete with the curve 40 is identical. It is achieved a stable control. The amplitude in the I component of the controller output of the controller 38 is like by curve 46b to recognize, low. At the controller output comes according to the curve 48b just to a little overshoot just behind the respective jumps in the curve 40 ,

Bei der anderen Ausführungsform wird der Wert λv-ist von der Breitbandlambdasonde 20 einer Einheit 52 zugeführt. Kennzeichen des verwendeten Reglers 38' ist es, dass der im Regler 38' verwendete Faktor p und die Nachstellzeit TN variabel sind. Sie werden durch eine Einheit 52 festgelegt. Die Einheit 52 wertet nun die Werte λv-ist aus. Ergebnis der Auswertung ist die Festlegung der Größen p und TN.In the other embodiment, the value λ v-is from the broadband lambda probe 20 a unit 52 fed. Identification of the controller used 38 ' it is that in the regulator 38 ' used factor p and the reset time T N are variable. They are by a unit 52 established. The unit 52 now evaluates the values λ v-ist . The result of the evaluation is the definition of the quantities p and T N.

Anhand von 3 ist erläutert worden, dass insbesondere der I-Anteil im Ausgang des Reglers 38 ein Überschwingen der Kurve 48 und damit auch der Kurve 42 bewirkt. Wird nun dieser I-Anteil reduziert (TN vergrößert), gegebenenfalls der Faktor p ebenfalls verändert (verkleinert), lässt sich das anhand der Kurven 40, 42c, 44c, 46c und 48c in 7 gezeigte Verhalten erzielen: Wie an den Kurven 44c und 46c zu erkennen, reagiert der Regler 38' aufgrund der Änderung der Größen p und TN gegenüber der den Kurven aus 3 zugrundeliegenden Situation weniger stark: Sämtliche Ausschläge in den Kurven 44c und 46c sind kleiner als in den Kurven 44 und 46. Entsprechend gibt es auch in der Kurve 48c einen geringeren Ausschlag als in Kurve 48, und dies führt dazu, dass der Wert λv-ist gemäß Kurve 42c geringer schwankt als gemäß Kurve 42. Während in Kurve 42 die Werte zwischen λ = 0,9 und λ = 1,1 schwanken, schwankt in der Kurve 42c der Wert von λ lediglich zwischen 0,93 und 1,07. Gewünscht ist ein Schwanken zwischen den Werten 0,95 und 1,05. Die kleine Abweichung ist aber noch akzeptabel.Based on 3 it has been explained that in particular the I component in the output of the regulator 38 an overshoot of the curve 48 and therefore also the curve 42 causes. If this I component is reduced (T N increased), if necessary, the factor p is also changed (reduced), this can be determined from the curves 40 . 42c . 44c . 46c and 48c in 7 Achieve behaviors shown: As with the curves 44c and 46c to recognize, the controller responds 38 ' due to the change of the quantities p and T N relative to the curves 3 underlying situation less strong: all rashes in the curves 44c and 46c are smaller than in the curves 44 and 46 , Accordingly, there is also in the curve 48c a lower rash than in a curve 48 , and this causes the value λ v-is according to curve 42c less fluctuates than according to curve 42 , While in turn 42 the values between λ = 0.9 and λ = 1.1 fluctuate, fluctuates in the curve 42c the value of λ is only between 0.93 and 1.07. A variation between the values 0.95 and 1.05 is desired. The small deviation is still acceptable.

Das Festlegen der Werte p und TN soll in Abhängigkeit vom Verhalten von erzeugt werden. Es soll aus λv-ist erkannt werden, wie stark durch Alterung der Sonde das korrekte Signal verfälscht ist. Dies lässt sich am einfachsten dadurch bewerkstelligen, dass aus der Kurve 42c, also aus dem Verhalten von λv-ist über die Zeit, eine Größe abgeleitet wird. Beispielsweise lässt sich der Zeitversatz Δt66 ermitteln. Es handelt sich hierbei um den Zeitversatz zwischen einem Sprung im Sollsignal gemäß Kurve 40 und im Istsignal gemäß Kurve 42c. Hierbei wird davon ausgegangen, dass der Sprung ausgehend von λ = 1 erfolgt. Es wird der Zeitpunkt t5 ermittelt, zu dem 66% des Sprungs erfolgt sind, vorliegend also beim Sprung von 1,0 auf 1,05 ein Sprung auf 1,033 erfolgt ist. Dann wird zur Kurve 42c ermittelt, wann diese denselben Wert λ = 1,033 erreicht hat. Dies ist der Zeitpunkt t6. Die Differenz t6 – t5 ist nun genau der zu ermittelnde Zeitversatz Δt66.The setting of the values p and T N should be generated depending on the behavior of. It should be recognized from λ v-ist how strongly the correct signal is corrupted by aging of the probe. The easiest way to do this is to get out of the bend 42c Thus, from the behavior of λ v-is over time, a quantity is derived. For example, the time offset .DELTA.t 66 can be determined. This is the time offset between a jump in the setpoint signal according to the curve 40 and in the actual signal according to the curve 42c , Here it is assumed that the jump takes place starting from λ = 1. The time t 5 is determined at which 66% of the jump has taken place, ie in the present case a jump to 1.033 has taken place during the jump from 1.0 to 1.05. Then it becomes the curve 42c determines when it has reached the same value λ = 1.033. This is the time t 6 . The difference t 6 -t 5 is now exactly the time offset .DELTA.t 66 to be determined.

Die Größe Δt66 wurde vorliegend anhand von 7 erläutert, also dem Zustand, in dem bereits eine Anpassung der Größen p und TN durch die Einheit 52 erfolgt ist. Bevorzugt wird diese Größe ständig ermittelt. Beispielsweise könnte sie bei unveränderten Größen von p und TN auch anhand der Kurven 40 und 42 aus 3 ermittelt worden sein. Dann würde eine Ermittlung der Größe Δt66 zu einer Änderung der Größen p und TN geführt haben.The size .DELTA.t 66 was in this case based on 7 explained, so the state in which already an adjustment of the variables p and T N by the unit 52 is done. Preferably, this size is constantly determined. For example, given unchanged quantities of p and T N, it could also be based on the curves 40 and 42 out 3 be determined. Then, a determination of the size .DELTA.t 66 would have led to a change in the sizes p and T N.

Wird Δt66 wie in 7 gezeigt ermittelt, ist dies Anzeichen dafür, dass die Werte für p und TN dauerhaft so bleiben sollen wie sie eingestellt sind.Will Δt 66 as in 7 As shown, this indicates that the values for p and T N should remain permanently as they are set.

Durch weitere Alterung der Breitbandlambdasonde kann sich Δt66 insbesondere noch vergrößern. Dann wären auch p und TN gegebenenfalls weiter anzupassen. Der Einheit 52, der die Größe λv-ist zugeführt wird, wird bei der Ermittlung der Größe Δt66 auch die Größe λv-soll zugeführt. Es können jedoch aus λv-ist auch andere Größen abgeleitet werden, so dass die Zufuhr von λv-soll zur Einheit 52 nicht notwendig sein muss. Beispielsweise könnte auch die Größe I aus dem Regler 38' der Einheit 52 zugeführt werden und auf die Amplitude A1 in der Schwingung gemäß Kurve 46 hin untersucht werden. Die Größe TN könnte dann vergrößert werden, wenn die Amplitude A1 einen Schwellwert überschreitet. Die Größe TN kann auch eine kontinuierliche Funktion der Amplitude A1 sein. Gleiches gilt für p. Auch bei Ableitung anderer Bestimmungsgrößen, wie eben des oben erwähnten Zeitversatzes Δt66, ist es möglich, die Größen p und TN durch die Einheit 52 als Funktion in Abhängigkeit dieser Bestimmungsgrößen zu definieren oder lediglich eine beschränkte Zahl von Möglichkeiten vorzusehen, die durch Überschreiten von Schwellwerten durch die Bestimmungsgrößen ausgewählt werden. Statt die Werte von λv-ist auszuwerten kann die Einheit 52 auch die Reglerausgangssignale auswerten, z. B. die Anteile P und I einzeln oder nur einen dieser Anteile.By further aging of the broadband lambda probe, Δt 66 can especially increase. Then also p and T N would be further adapted if necessary. The unit 52 , which is the size λ v-is supplied, in the determination of the size .DELTA.t 66 and the size λ v -soll supplied. However, other quantities can also be derived from λ v-ist , so that the supply of λ v-soll to the unit 52 does not have to be necessary. For example, the size I could also be out of the regulator 38 ' the unit 52 and to the amplitude A1 in the oscillation according to the curve 46 be examined. The quantity T N could then be increased if the amplitude A1 exceeds a threshold value. The quantity T N can also be a continuous function of the amplitude A1. The same applies to p. Even with the derivation of other determinants, such as the above-mentioned time offset .DELTA.t 66 , it is possible, the sizes p and T N by the unit 52 as a function in To define dependence of these determinants or provide only a limited number of options that are selected by exceeding thresholds by the determinants. Instead of the values of λ v-can evaluate the unit 52 also evaluate the controller output signals, eg. B. the shares P and I individually or only one of these shares.

Bei einer weiteren Ausführungsform erfolgt ein Eingriff im Bereich der Festsetzung des Wertes λv-soll(t). Hierzu wird eine Einheit 54 bereitgestellt, der die Signale λv-ist von der Breitbandlambdasonde 20 zugeführt werden. Die Einheit 54 gibt ein Signal aus, das bestimmt, wie groß die Amplitude a der Schwankung im Sollsignal sein soll. Ohne Eingriff zeigt die Kurve 40 ein Rechteckverhalten mit Sprüngen von jeweils a = 0,5 oberhalb und unterhalb von λ = 1 (vergleiche 3). Sollte die Einheit 54 feststellen, dass die Lambdasonde zu stark gealtert ist, kann der Effekt des Überschwingens, wie er sich in der Kurve 42 zeigt, dadurch ausgeglichen werden, dass die Amplitude a verkleinert wird. In 3 ist zu sehen, dass die Kurve 42 zwischen den Werten 0,90 und 1,10 schwankt, während die Sollkurve zwischen 0,95 und 1,05 schwankt. Wird nun die Amplitude a halbiert, würde die Kurve 40 also zwischen den Werten 0,975 und 1,025 hin und her springen, misste sich die Kurve 42 entsprechend stauchen, also nur noch wie gewünscht zwischen ungefähr 0,95 und 1,05 schwanken.In a further embodiment, an intervention takes place in the area of fixing the value λ v-soll (t). This is a unit 54 provided that the signals λ v-is from the broadband lambda probe 20 be supplied. The unit 54 outputs a signal that determines how large the amplitude a of the fluctuation should be in the reference signal. Without intervention shows the curve 40 a rectangular behavior with jumps of a = 0.5 above and below λ = 1 (cf. 3 ). Should the unit 54 notice that the lambda probe has aged too much, the effect of overshoot can be as it is in the curve 42 indicates that the amplitude a is reduced. In 3 you can see that the curve 42 between the values 0.90 and 1.10 fluctuates, while the setpoint curve fluctuates between 0.95 and 1.05. If now the amplitude a halved, the curve would become 40 So jump between the values 0,975 and 1,025 back and forth, the curve measures 42 Accordingly, only fluctuate as desired between about 0.95 and 1.05.

Die oben beschriebenen Maßnahmen betrafen, wie bereits erwähnt, die Breitbandlambdasonde 20, also die im Abgasstrang des Verbrennungsmotors 12 vor dem Katalysator 24 und dem Sauerstoffspeicher 26 angeordnete Sonde. Ein Aspekt der Erfindung befasst sich jedoch auch mit der Alterung der Lambdasonde 28, wenn sie eine Breitbandlambdasonde wäre.The measures described above were, as already mentioned, the broadband lambda probe 20 So in the exhaust system of the internal combustion engine 12 in front of the catalyst 24 and the oxygen storage 26 arranged probe. However, one aspect of the invention is also concerned with the aging of the lambda probe 28 if she were a broadband lambda probe.

In 9 sind drei Kurven gezeigt: Gezeigt ist, wie eine voll funktionsfähige Sonde bei langfristigem Beaufschlagen des Abgasstrangs mit wechselnd magerem und fettem Abgas gemäß einer Kurve 56 reagiert. Die Kurve 56 zeigt die Signale, die die Breitbandlambdasonde 20 abgibt, wenn mit wesentlich größerer Zeitskala als bei der schnellen Regelung zwischen magerem und fettem Abgas gewechselt wird. Eine Kurve nach Art der Kurve 56 wird im Betrieb des Kraftfahrzeugs normalerweise nicht durchfahren, sondern lediglich zu Testzwecken. Sie ist vorliegend lediglich zum Erörtern des Verhaltens der Breitbandlambdasonde 20 gezeigt.In 9 three curves are shown: Shown is how a fully functional probe upon long-term exposure of the exhaust line with alternately lean and rich exhaust according to a curve 56 responding. The curve 56 shows the signals that the broadband lambda probe 20 gives off when switching between lean and rich exhaust gas with a much larger time scale than the fast control. A curve according to the type of curve 56 is not normally run during operation of the motor vehicle, but only for testing purposes. It is present only to discuss the behavior of the broadband lambda probe 20 shown.

Ist die Lambdasonde 28 als Breitbandlambdasonde voll funktionsfähig, so gibt sie Messwerte gemäß der Kurve 58 wieder. Ist die Lambdasonde 28 gealtert, so gibt sie Messwerte gemäß der Kurve 60 wieder. Üblicherweise werden die Kurven 58 und 60 wie die Kurve 56 nicht vollständig durchlaufen. Vielmehr erfolgt eine Regelung auf einen Wert von ca. λ = 1. Dies ist genau ein Bereich, in dem in der Kurve 58 eine starke Veränderung stattfindet. Dies ist jedoch für die Kurve 60 nicht der Fall.Is the lambda probe 28 As a broadband lambda probe fully functional, it gives readings according to the curve 58 again. Is the lambda probe 28 aged, it gives readings according to the curve 60 again. Usually, the curves 58 and 60 like the curve 56 not completely gone through. Rather, a control to a value of about λ = 1. This is exactly an area in which in the curve 58 a big change is taking place. However, this is for the curve 60 not the case.

Daher wird bevorzugt die Kurve 60 korrigiert. Anstatt wie im Stand der Technik (vergleiche 2) den Wert λv-ist, den die Breitbandlambdasonde 28 misst, unmittelbar dem invertierenden Ausgang des Addierers 32 zuzuführen, ist bei der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass der Lambdasonde 28 und dem Addierer 32 eine Einheit 62 nachgeordnet ist. Die Einheit 62 arbeitet genauso wie die Einheit 50 aus 4: Sie differenziert den Wert λn-ist und addiert den mit einem Faktor kleiner als 1 multiplizierten Lambdawert λn-ist. Dadurch kann ausgeglichen werden, dass die Lambdasonde 28 gegebenenfalls gealtert ist.Therefore, the curve is preferred 60 corrected. Instead of as in the prior art (see 2 ) is the value λ v-which is the broadband lambda probe 28 measures, immediately to the inverting output of the adder 32 supply, is provided in the fourth embodiment of the present invention, that the lambda probe 28 and the adder 32 one unity 62 is subordinate. The unit 62 works the same way as the unit 50 out 4 : It differentiates the value λ n-ist and adds the lambda value λ n-ist multiplied by a factor smaller than 1. This can be compensated for that the lambda probe 28 possibly aged.

Die oben beschriebenen Erkenntnisse können auch in vorteilhafter Weise in einem Verfahren zum Ermitteln der Speicherkapazität des Sauerstoffspeichers 26 eingesetzt werden.The findings described above can also be used advantageously in a method for determining the storage capacity of the oxygen storage 26 be used.

Bekanntlich beaufschlagt man den Abgasstrang zur Ermittlung der Sauerstoffspeicherkapazität zunächst mit fettem Abgas. Der überschüssige Kraftstoff im Abgas entzieht dem Sauerstoffspeicher dann Sauerstoff. Das fette Abgas wird solange zugeführt, bis kein Sauerstoff mehr gespeichert ist. Nun wird der Sauerstoffspeicher mit magerem Abgas beaufschlagt. Durch die Breitbandlambdasonde 20 vor dem Sauerstoffspeicher 26 wird ermittelt, wann im Abgas das Luft-Kraftstoff-Verhältnis λ = 1 überschritten ist. Sobald dieses überschritten ist, wird durch den Sauerstoffspeicher 26 Sauerstoff aufgenommen. Ist die Breitbandlambdasonde 20 voll funktionsfähig, misst sie bei einem Wechsel von fettem zu magerem Abgas beispielsweise die Kurve 64 in 11. Der Zeitpunkt t7 ist dann der Zeitpunkt, ab dem dem Sauerstoffspeicher 26 Sauerstoff zugeführt wird. Für die Lambdasonde 28 ist beispielhaft die Kurve 66 dargestellt, für den Fall, dass sie eine Sprungsonde ist. Die Spannung bleibt lange Zeit, nachdem der Wert λ = 1 zum Zeitpunkt t7 überschritten wurde, konstant, denn zunächst nimmt der Sauerstoffspeicher 26 Sauerstoff aus dem mageren Abgas auf, es kommt also kein mageres Abgas an der Breitbandlambdasonde 28 an. Irgendwann ist der Sauerstoffspeicher 26 gefüllt. Dann erfolgt ein Sprung in der Kurve 66. Zum Zeitpunkt t8 wird der Wert 0,5 V durch die Ausgangsspannung der Lambdasonde 28 unterschritten. Dieser Wert entspricht genau dem Wert λ = 1. Es kann nun aus der Kurve 64 ermittelt werden, wie die Sauerstoffspeicherkapazität des Sauerstoffspeichers 26 ist: Hierzu muss lediglich der Flächeninhalt der Fläche zwischen der Kurve 64 und der achsparallelen, auf dem Wert λ = 1 konstanten Kurve ermittelt werden. Gleichzeitig muss während des gesamten Verfahrens der Abgasmassenstrom ermittelt werden. Es gilt dann:

Figure 00190001
As is known, the exhaust gas stream is initially charged with rich exhaust gas to determine the oxygen storage capacity. The excess fuel in the exhaust gas then extracts oxygen from the oxygen storage. The rich exhaust gas is supplied until no more oxygen is stored. Now, the oxygen storage is subjected to lean exhaust gas. Through the broadband lambda probe 20 in front of the oxygen storage 26 is determined when the exhaust gas, the air-fuel ratio λ = 1 is exceeded. Once this is exceeded, it will pass through the oxygen storage 26 Absorbed oxygen. Is the broadband lambda probe 20 fully functional, for example, it measures the curve when changing from rich to lean exhaust gas 64 in 11 , The time t 7 is then the time from which the oxygen storage 26 Oxygen is supplied. For the lambda probe 28 is an example of the curve 66 represented in the event that it is a jumping probe. The voltage remains constant for a long time after the value λ = 1 has been exceeded at time t 7 , because initially the oxygen storage decreases 26 Oxygen from the lean exhaust gas, so there is no lean exhaust gas at the broadband lambda probe 28 at. At some point, the oxygen storage is 26 filled. Then there is a jump in the curve 66 , At time t 8 , the value 0.5 V is determined by the output voltage of the lambda probe 28 below. This value corresponds exactly to the value λ = 1. It can now from the curve 64 be determined, such as the oxygen storage capacity of the oxygen storage 26 is: For this, only the area of the area between the curve must be 64 and the axis-parallel, on the value λ = 1 constant curve are determined. At the same time, the exhaust gas mass flow must be determined during the entire process. It then applies:
Figure 00190001

Ist die Breitbandlambdasonde 20 voll funktionsfähig, so entspricht die Kurve 64 dem tatsächlichen Wert und die Sauerstoffspeicherkapazität mosc wird korrekt gemessen. Anders ist es, wenn die Breitbandlambdasonde 20 gealtert ist. Dann zeigt sie das Verhalten gemäß Kurve 68. Bereits bei Verwendung der Zeitpunkte t7 und t8 wäre das Integral gemäß der obigen Formel deutlich kleiner als korrekt. Der Wert λ = 1 wird insbesondere auch zu einem späteren Zeitpunkt t9 durchlaufen. Dadurch wird das Integral weiter verfälscht.Is the broadband lambda probe 20 fully functional, so does the curve 64 the actual value and the oxygen storage capacity m osc are measured correctly. It is different when the broadband lambda probe 20 aged. Then it shows the behavior according to the curve 68 , Even when using the times t 7 and t 8 , the integral according to the above formula would be significantly smaller than correct. The value λ = 1 is in particular also passed through at a later time t 9 . This further falsifies the integral.

Oben wurde beschrieben, dass es möglich ist, durch Differenzieren des Messwerts bzw. Ausausgangssignals der Breitbandlambdasonde 20 und Hinzuaddieren desselben Signals, multipliziert mit einem Faktor kleiner als 1, das Signal 64, wie es eine vollständig funktionsfähige Breitbandlambdasonde 20 zeigen würde zu rekonstruieren. Wird dies nun getan, wird ein korrigierter Wert für λ aus der Kurve 68 ermittelbar. Dieser korrigierte Wert für λ muss dann in die obige Formel eingesetzt werden. Das Integral muss außerdem mit dem Zeitpunkt t7, der aus der rekonstruierten Kurve 64 ermittelt wurde, beginnen.It has been described above that it is possible to differentiate the measured value or the output signal of the broadband lambda probe 20 and adding the same signal multiplied by a factor less than 1, the signal 64 as it is a fully functional broadband lambda probe 20 would show to reconstruct. When this is done, a corrected value for λ will be off the curve 68 determined. This corrected value for λ must then be used in the above formula. The integral must also be at time t 7 , which is from the reconstructed curve 64 was determined, begin.

Genauso wie sich das Signal 68 der ersten Breitbandlambdasonde korrigieren lässt, lässt sich auch das Signal 66 korrigieren, wenn die diesbezügliche Lambdasonde 28 einer Funktionsbeeinträchtigung, z. B. durch Alterung unterliegt. Dann wird gegebenenfalls der Zeitpunkt t8 mit Hilfe einer korrigierten Funktion ermittelt. Ein entsprechendes Signal zum Signal 66 ließe sich auch korrigieren, wenn die Lambdasonde 28 eine Breitbandlambdasonde wäre.Just like the signal 68 correcting the first broadband lambda probe, the signal can also be corrected 66 correct if the relevant lambda probe 28 a functional impairment, z. B. is subject to aging. Then, if appropriate, the time t 8 is determined by means of a corrected function. A corresponding signal to the signal 66 could also be corrected if the lambda probe 28 a broadband lambda probe would be.

Durch die unter Bezug auf die 3 bis 10 beschriebenen Aspekte der Erfindung wird es möglich, einen Verbrennungsmotor einer Lambdaregelung zu unterziehen, auch wenn eine Breitbandlambdasonde und gegebenenfalls zusätzlich eine zweite Breitbandlambdasonde aufgrund von Alterung, Vergiftung oder sonstigen Gründen nicht mehr voll funktionsfähig ist. Die Ausführungsformen gemäß den 4, 6, 8 und 10 können hierbei in allen beliebigen Kombinationen miteinander bereitgestellt sein.By referring to the 3 to 10 described aspects of the invention, it is possible to subject a combustion engine of a lambda control, even if a broadband lambda probe and possibly also a second broadband lambda probe due to aging, poisoning or other reasons is no longer fully functional. The embodiments according to the 4 . 6 . 8th and 10 may be provided in any combination with each other.

Anhand von 11 wurde erläutert, dass es bei Verwendung eines solchermaßen geregelten Systems auch möglich ist, korrekt die Sauerstoffspeicherkapazität des Sauerstoffspeichers 26 zu bestimmen.Based on 11 It has been explained that when using such a controlled system it is also possible to correctly the oxygen storage capacity of the oxygen storage 26 to determine.

Im Rahmen einer Lambdaregelung mit einer Breitbandlambdasonde 20 und einer Lambdasonde 28 erfolgt erstmals eine Korrektur im Regelkreis und insbesondere an den Ausgangssignalen der Breitbandlambdasonde 20 und gegebenenfalls der Lambdasonde 28. Letzteres kann zum Zwecke der Regelung oder einer korrekten Ermittlung der Sauerstoffspeicherkapazität des Sauerstoffspeichers 26 erfolgen.As part of a lambda control with a broadband lambda probe 20 and a lambda probe 28 For the first time, a correction is made in the control circuit and in particular at the output signals of the broadband lambda probe 20 and optionally the lambda probe 28 , The latter may be for the purpose of regulating or correctly determining the oxygen storage capacity of the oxygen storage 26 respectively.

Claims (5)

Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors (12) in einem System (10), in dem ein Steuergerät (16) die Menge an dem Verbrennungsmotor (12) zugeführter Luft und an Kraftstoff bestimmt, in dem zumindest einer Breitbandlambdasonde (20) Abgas aus dem Verbrennungsmotor zugeführt wird, wobei die Breitbandlambdasonde (20) in Abhängigkeit von dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem Abgas ein Ausgangssignal bereitstellt, das korrigiert wird, wobei eine Differenz zwischen einem durch die Sollwertfunktion definierten Sollwert und dem korrigierten Ausgangssignal gebildet und einem Reglereingang eines Reglers zugeführt wird, der zu einem Regelkreis (14) zum Erzeugen von Steuersignalen für das Steuergerät (16) gehört, die das Luft-Kraftstoff-Verhältnis bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass das bereitgestellte Ausgangssignal differenziert wird, die so gebildete Ableitung zu dem mit einem Faktor multiplizierten bereitgestellten Ausgangssignal addiert wird und diese Summe das korrigierte Ausgangssignal darstellt.Method for operating an internal combustion engine ( 12 ) in a system ( 10 ), in which a control unit ( 16 ) the amount of the internal combustion engine ( 12 ) and fuel, in which at least one broadband lambda probe ( 20 ) Exhaust gas is supplied from the internal combustion engine, wherein the broadband lambda probe ( 20 ) provides an output signal which is corrected in dependence upon the air-fuel ratio in the exhaust gas, wherein a difference between a desired value defined by the desired value function and the corrected output signal is formed and fed to a regulator input of a regulator which is connected to a control circuit ( 14 ) for generating control signals for the control unit ( 16 ) that belongs to the Determine air-fuel ratio, characterized in that the provided output signal is differentiated, the derivative thus formed is added to the multiplied by a multiplied output signal provided and this sum represents the corrected output signal. Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors (12) in einem System (10), in dem ein Steuergerät (16) die Menge an dem Verbrennungsmotor (12) zugeführter Luft und an Kraftstoff bestimmt, in dem einer ersten und einer zweiten Breitbandlambdasonde (20) Abgas aus dem Verbrennungsmotor zugeführt wird, wobei die erste Breitbandlambdasonde (20) in Abhängigkeit von dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem Abgas ein Ausgangssignal bereitstellt, das in einem Regelkreis (14) zusammen mit einem Sollwert zur Bestimmung einer Sollwertfunktion für das von einer zweiten Breitbandlambdasonde (20) bereitgestellte Ausgangssignal eingesetzt wird, wobei der Regelkreis (14) zum Erzeugen von Steuersignalen für das Steuergerät (16) dient, die das Luft-Kraftstoff-Verhältnis bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass das von der ersten Breitbandlambdasonde (28) bereitgestellte Ausgangssignal differenziert wird und die so gebildete Ableitung zu dem mit einem Faktor multiplizierten bereitgestellten Ausgangssignal addiert wird und diese somit ein korrigiertes Ausgangssignal darstellt, wobei eine Differenz zwischen dem Sollwert und dem korrigierten Ausgangssignal gebildet wird, die die Sollwertfunktion bestimmt.Method for operating an internal combustion engine ( 12 ) in a system ( 10 ), in which a control unit ( 16 ) the amount of the internal combustion engine ( 12 supplied air and fuel, in which a first and a second broadband lambda probe ( 20 ) Exhaust gas is supplied from the internal combustion engine, wherein the first broadband lambda probe ( 20 ) provides in the exhaust gas depending on the air-fuel ratio, an output signal in a control loop ( 14 ) together with a setpoint for determining a desired value function for a second broadband lambda probe ( 20 ) is used, wherein the control loop ( 14 ) for generating control signals for the control unit ( 16 ), which determine the air-fuel ratio, characterized in that that of the first broadband lambda probe ( 28 ) and the derivative thus formed is added to the multiplied by a multiplied output signal, and thus represents a corrected output, forming a difference between the setpoint and the corrected output that determines the setpoint function. Kraftfahrzeug mit einem durch ein Steuergerät (16) angesteuerten Verbrennungsmotor (12), dessen Abgas einer Breitbandlambdasonde (20, 28) zugeführt wird, wobei ein Signalausgang der Breitbandlambdasonde (20, 28) mit einer Korrektureinheit (50, 62) verbunden ist und die Korrektureinheit (50, 62) sowie eine Sollsignalzufuhrleitung mit einem Addierer (36, 32) mit einem invertierenden Eingang gekoppelt sind, wobei die Korrektureinheit (50, 62) aufweist: – Mittel zum Differenzieren zum Erzeugen einer Ableitung von über den Signalausgang der Breitbandlambdasonde (20, 28) zugeführten Signalen, – Mittel zum Multiplizieren zum Erzeugen eines Produkts ausgehend von über den Signalausgang der Breitbandlambdasonde (20, 28) zugeführten Signalen, – Mittel zum Addieren der Ableitung und des Produkts.Motor vehicle with a by a control unit ( 16 ) controlled internal combustion engine ( 12 ), the exhaust of a broadband lambda probe ( 20 . 28 ), wherein a signal output of the broadband lambda probe ( 20 . 28 ) with a correction unit ( 50 . 62 ) and the correction unit ( 50 . 62 ) and a desired signal supply line with an adder ( 36 . 32 ) are coupled to an inverting input, wherein the correction unit ( 50 . 62 ): - means for differentiating to generate a derivative from across the signal output of the broadband lambda probe ( 20 . 28 ) means for multiplying to produce a product starting from the signal output of the broadband lambda probe ( 20 . 28 ), - means for adding the derivative and the product. Verfahren zum Ermitteln der Speicherkapazität eines Sauerstoffspeichers (26) in einem Abgasstrang, in dem vor dem Sauerstoffspeicher (26) eine vorgeschaltete Breitbandlambdasonde (20) und hinter dem Sauerstoffspeicher (26) eine nachgeschaltete Lambdasonde (28) angeordnet ist, mit den Schritten: – Beaufschlagen des Abgasstrangs mit einem definierten ersten Luft-Kraftstoff-Verhältnis und anschließendes Wechseln zu einem definierten zweiten Luft-Kraftstoff-Verhältnis, – Ermitteln eines ersten Erfassungszeitpunkts (t7) aufgrund von Ausgangssignalen der vorgeschalteten Breitbandlambdasonde (20), die zum Ausgleich möglicher Funktionsfehler derselben zuvor korrigiert werden, indem das von der Breitbandlambdasonde (20) bereitgestellte Ausgangssignal differenziert wird, die so gebildete Ableitung zu dem mit einem Faktor multiplizierten bereitgestellten Ausgangssignal addiert wird und diese Summe das korrigierte Ausgangssignal darstellt, – Ermitteln eines zweiten Erfassungszeitpunkts aufgrund von Ausgangssignalen der nachgeschalteten Lambdasonde (28), – Berechnen eines Integrals unter Verwendung von zwischen dem ersten und dem zweiten Erfassungszeitpunkt gemessenen Ausgangssignalen der vorgeschalteten Breitbandlambdasonde (20), die zum Ausgleich möglicher Funktionsfehler derselben zuvor korrigiert werden, indem das von der Breitbandlambdasonde (20) bereitgestellte Ausgangssignal differenziert wird, die so gebildete Ableitung zu dem mit einem Faktor multiplizierten bereitgestellten Ausgangssignal addiert wird und diese Summe das korrigierte Ausgangssignal darstellt; und ferner Ableiten der Speicherkapazität aus diesem Integral.Method for determining the storage capacity of an oxygen storage device ( 26 ) in an exhaust line, in front of the oxygen storage ( 26 ) an upstream broadband lambda probe ( 20 ) and behind the oxygen storage ( 26 ) a downstream lambda probe ( 28 ), comprising the steps of: - applying a defined first air-fuel ratio to the exhaust gas line and then changing to a defined second air-fuel ratio, - determining a first detection time point (t 7 ) based on output signals of the upstream broadband lambda probe ( 20 ), which are corrected to compensate for possible malfunctions of the same previously by the broadband lambda probe ( 20 ) is added, the derivative thus formed is added to the multiplied by a multiplied output signal provided and this sum represents the corrected output signal, - determining a second detection time due to outputs of the downstream lambda probe ( 28 ), Calculating an integral using output signals of the upstream broadband lambda probe measured between the first and the second detection time ( 20 ), which are corrected to compensate for possible malfunctions of the same previously by the broadband lambda probe ( 20 ) is differentiated, the derivative thus formed is added to the multiplied by a multiplied output signal provided and this sum represents the corrected output signal; and further deriving the storage capacity from this integral. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auch die nachgeschaltete Lambdasonde eine Breitbandlambdasonde (28) ist und von dieser bereitgestellte Ausgangssignale zum Ausgleich möglicher Funktionsfehler derselben korrigiert werden, indem das von der nachgeschalteten Lambdasonde (28) bereitgestellte Ausgangssignal differenziert wird, die so gebildete Ableitung zu dem mit einem Faktor multiplizierten bereitgestellten Ausgangssignal addiert wird und diese Summe das korrigierte Ausgangssignal darstellt.A method according to claim 4, characterized in that the downstream lambda probe is a broadband lambda probe ( 28 ) and corrected by the output signals provided to compensate for possible malfunction of the same by the downstream of the lambda probe ( 28 ) is differentiated, the derivative thus formed is added to the multiplied by a multiplied output signal provided and this sum represents the corrected output signal.
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