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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Außerdem betrifft die Erfindung ein Steuergerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7 sowie ein Computerprogramm nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9 und ein Computerprogrammprodukt nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
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Diese Gegenstände sind jeweils aus der Druckschrift
DE 10 2006 026 390 A1 bekannt. Diese Druckschrift zeigt eine elektronische Steuereinrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug, die eine elektronische Steuereinrichtung mit einer Einheit zur Laufunruheermittlung sowie zur Einspritzmengenkorrektur aufweist. Um eine Gleichstellung der Luftzahlen Lambda, also der Zusammensetzung der Kraftstoff-Luftgemische der Brennräume zu erreichen, sieht die Vorrichtung vor, zylinderindividuelle Korrekturwerte zu bestimmen.
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Zylinderindividuell unterschiedliche Luftzahlen können durch Zumesstoleranzen von Einspritzventilen und zylinderspezifische Unterschiede bei der Luftfüllung der Brennräume auftreten.
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Zur Abhilfe sieht die
DE 10 2006 026 390 A1 vor, die zu untersuchenden Zylinder nacheinander in den Magerbetrieb zu verstellen, wobei zugleich die Einspritzmenge mindestens eines der übrigen Zylinder entsprechend erhöht wird, so dass insgesamt eine vorgegebene Luftzahl λ
Motor der Abgase des gesamten Motors erreicht wird.
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Im Magerbetrieb besteht ein eindeutiger Zusammenhang zwischen den zylinderindividuellen Lambdawerten und dem Motormoment. Deshalb kann bei einem abgemagerten Gemisch eines bestimmten Zylinders ein von der Motordrehzahl und der Last abhängiger Laufunruhedifferenzwert ermittelt werden. Dieser Wert wird mit einem unter fehlerfreien Bedingungen empirisch ermittelten und in der Steuereinheit abgespeicherten Sollwert verglichen.
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Die Abmagerung erfolgt jeweils soweit, bis sich eine vorgegebene Laufunruhe einstellt. Das Ausmaß der dafür erforderlichen Abmagerung wird ausgewertet. In einem Beispiel werden nacheinander folgende Abmagerungswerte für die vier Zylinder eines Vierzylindermotors ermittelt: 25%, 20%, 20%, 15%. Dann wird der Mittelwert gebildet, der im Beispiel 20% beträgt. Anschließend werden die Abweichungen zum Mittelwert, hier also 5%, 0%, 0% und -5% als zylinderindividuelle Kraftstoffmengenkorrekturwerte verwendet. Zur Feststellung des Grades der Abmagerung, bei dem sich eine bestimmte Laufunruhe einstellt, muss die Luftzahl relativ stetig, zum Beispiel rampenförmig verstellt werden.
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Es dauert daher vergleichsweise lange, bis die zylinderindividuellen Kraftstoffkorrekturwerte ermittelt worden sind. In den von verschiedenen Gesetzgebern vorgeschriebenen Fahrzyklen muss die Gleichstellung schnell erreicht werden, da ungleiche Luftzahlen die Qualität der Abgasreinigung verringern können.
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Die Druckschrift
DE 195 27 218 A1 beschreibt ein Verfahren zur Laufruheregelung. Das Verfahren wird dazu verwendet, aus dem Motordrehzahlsignal ein zylinderindividuelles Merkmal zu bestimmen, welches mit dem zylinderindividuellen Motordrehmoment korreliert. Dazu ist jedem Brennraum ein Regler zugeordnet, der ausgehend von der zylinderindividuellen Regelabweichung, einen zylinderindividuellen Stellwert, ein sogenanntes Mengensignal, vorgibt. Zur Kompensation der Laufunruhe sieht die Laufruheregelung vor, dass ein Brennraum eine entsprechend größere oder geringere Kraftstoffmenge erhält.
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Die
DE 10 2004 007 938 A1 und die
US 5 954 028 A beschreiben Verfahren und Systeme zum Erkennen und Ausgleichen von Unterschieden brennraumspezifischer Luft-Kraftstoff-Verhältnisse zwischen mehreren Brennräumen eines Verbrennungsmotors.
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Gegenüber den bereits bekannten Verfahren und Systemen ergibt sich die Aufgabe eine verbesserte Erkennung und Ausgleich der brennraumspezifischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisse zu erreichen. Dies Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Verbesserungen ergeben sich durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche.
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Mit Blick auf die Verfahrensaspekte zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass in einer ersten Phase die Brennräume im Wesentlichen jeweils mit einem ersten vorgebbaren Luft-Kraftstoff-Gemisch betrieben werden, in einer zweiten Phase wenigstens zwei der Brennräume jeweils mit einem gegenüber dem ersten Luft-Kraftstoff-Gemisch abgemagerten zweiten Luft-Kraftstoff-Gemisch betrieben werden und wenigstens ein weiterer Brennraum mit einem gegenüber dem ersten Luft-Kraftstoff-Gemisch angefetteten dritten Luft-Kraftstoff-Gemisch betrieben wird, in einer dritten Phase die Laufunruhe-Merkmale der Brennräume, die mit dem abgemagerten zweiten Luft-Kraftstoff-Gemisch betrieben werden, miteinander verglichen werden und ein abgemagertes zweites Luft-Kraftstoff-Gemisch in wenigstens einem Brennraum so verändert wird, dass die Unterschiede zwischen den abgemagerten zweiten Luft-Kraftstoff-Gemischen mehrerer Brennräume einen Schwellenwert nicht überschreiten.
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Durch die gleichzeitig erfolgende Verstellung der Luftzahlen von zwei Zylindern kann eine zeitraubende rampenförmige Luftzahländerung durch eine sprungartige Änderung ersetzt werden. Es kommt bei der Erfindung nämlich nicht darauf an, genau den Grad der Abmagerung festzustellen, bei dem sich eine vorgegebene Laufunruhe einstellt. Es kommt vielmehr nur darauf an, zwei Zylinder untereinander gleich zu stellen. Dabei ist es für die Gleichstellung unwesentlich, bei welchem speziellen Wert der Laufunruhe die Gleichstellung erfolgt. Die Erfindung kann daher mit schnellen, sprungartigen Verstellungen der Luftzahlen arbeiten, bei denen nur wesentlich ist, dass sie in den Bereich von Luftzahlen größer als Eins führen, in dem sich Luftzahlunterschiede in unterschiedlichen Drehmomententwicklungen und damit unterschiedlichen Laufunruhewerten abbilden. Dadurch wird insgesamt die Zeit verkürzt, die zur sukzessive erfolgenden Gleichstellung der Luftzahlen sämtlicher Zylinder erforderlich ist. Dabei wird davon ausgegangen, dass die Zeitdauer auf einen Bruchteil von bis zu einem Fünftel der Zeit verkürzt werden kann, die für eine Gleichstellung mit rampenförmigen Verstellungen erforderlich wäre. Bei einem als Beispiel betrachteten Fünfzylindermotor erlaubt die Erfindung eine Gleichstellung innerhalb von ein bis zwei Sekunden, wobei diese Zeit im Wesentlichen der Zeit entspricht, die für das Einschwingen der Erfassung der Laufunruhe nach den Verstellungen erforderlich ist.
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Die unerwünschten Luftzahlunterschiede zwischen den Zylindern werden dabei nicht durch Vergleich mit einem gespeicherten Kennfeld ermittelt, sondern durch einen Vergleich mit zumindest einer anderen der zylinderspezifischen Luftzahlen λ
Z. Die Ermittlung der brennraumspezifischen Luftzahlen erfolgt bevorzugt durch Auswertung von brennraumspezifischen Laufunruhe-Merkmalen, die gemäß einem aus der Druckschrift
DE 195 27 218 A1 bekannten Verfahren zur Laufruheregelung aus einem gefilterten Drehzahlsignal, welches mit einem zylinderspezifischen Motordrehmoment korreliert, gewonnen werden.
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Vorteilhaft ist auch, dass, die Erfindung nur geringe Anforderungen an den Motor und die Abgasstrangkonstruktion stellt, besonders im Vergleich zu einem Lambda-basierten Verfahren.
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Ein weiterer wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber einem drehzahlbasierten Verfahren, bei dem Mengenfehler des Motors nur im Magerbetrieb erkannt werden, besteht darin, dass Mengenfehler auch im Homogenbetrieb eines Zylinders erkannt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann also nicht nur im Magerbetrieb des Motors angewendet werden, sondern auch im Homogenbetrieb, d. h. bei Kraftstoffüberschuss. Das erfindungsgemäße Verfahren ist in der Lage, sowohl Mehrmengenfehler, bei denen die Einspritzmenge an Kraftstoff zu hoch ist, als auch Mindermengenfehler, bei denen die Einspritzmenge zu gering ist, zu erkennen und auszugleichen.
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Darüber hinaus erfordert ein drehzahlbasiertes Verfahren um abgasneutral zu bleiben und eine Luftzahl des Motors von λMotor = 1 zu erzielen, eine späte, momentenunwirksame Nacheinspritzung in den Arbeitstakt und ist somit zum Beispiel für Saugrohrmotoren nicht geeignet. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf eine solche Nacheinspritzung verzichten und ist daher auch für Saugrohrmotoren geeignet.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass das erste Luft-Kraftstoff-Gemisch im Wesentlichen eine Luftzahl λz = 1 aufweist. Nach einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das erste Luft-Kraftstoff-Gemisch eine Luftzahl λz < 1,0 aufweist. Somit kann das erfindungsgemäße Verfahren im Homogenbetrieb des Motors bei Kraftstoffüberschuss (λMotor ≤ 1) ausgeführt werden.
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Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass das erste Luft-Kraftstoff-Gemisch eine Luftzahl λz > 1 aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren kann also auch im Magerbetrieb des Motors bei Luftüberschuss (λMotor > 1) ausgeführt werden.
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Weiterhin ist vorteilhaft, dass gleichzeitig mit der Veränderung des zumindest einen abgemagerten zweiten Luft-Kraftstoff-Gemischs das angefettete dritte Luft-Kraftstoff-Gemisch entsprechend gegenläufig verändert wird, so dass eine vorgebbare globale Luftzahl λMotor des gesamten Verbrennungsmotors erzielt werden kann. Die Luftzahl λMotor kann sowohl im homogenen Bereich (λMotor ≤ 1) als auch im mageren Bereich (λMotor > 1) des Verbrennungsmotors liegen. Somit kann das Verfahren in einem breiten Betriebsbereich des Verbrennungsmotors angewendet werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- 1 das technische Umfeld der Erfindung;
- 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vertrimmung der Luftzahlen verschiedener Zylinder eines Verbrennungsmotors nach einem ersten Ausführungsbeispiel;
- 3 ein Diagramm mit Laufunruhe-Merkmalen, die jeweils einem ersten Beispiel einer Vertrimmung zugeordnet sind; und
- 4 ein Diagramm mit Laufunruhe-Merkmalen, die jeweils einem Beispiel einer zweiten Vertrimmung zugeordnet sind.
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Gleiche Bezugszeichen bezeichnen dabei jeweils gleiche Gegenstände. Im Einzelnen zeigt die 1 einen Verbrennungsmotor 10 der insbesondere zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs dient. Der dargestellte Verbrennungsmotor 10 arbeitet mit einer Direkteinspritzung von Kraftstoff über Injektoren 12 in Brennräume 14 des Verbrennungsmotors 10 nach dem Otto-Brennverfahren, dem Diesel-Brennverfahren oder einem anderen Brennverfahren, zum Beispiel einem CAI-Brennverfahren (CAI = controlled auto ignition). Beim Ottomotor erfolgt eine Fremdzündung der Brennraumfüllung aus Luft und eingespritztem Kraftstoff mit einer Zündkerze 16. Jeder Brennraum 14 wird von einem Kolben 18 beweglich abgedichtet und über ein Saugrohr 20 mit Luft gefüllt. Verbrannte Füllungen des Brennraums 14 werden in ein Abgassystem 22 ausgestoßen. Der Wechsel der Brennraumfüllungen (Gaswechsel) wird durch Gaswechselventile 24, 26 gesteuert, die von Aktoren 28, 30 synchron zur Bewegung des Kolbens 18 in Arbeitsspielen des Verbrennungsmotors 10 betätigt werden. Bei den Aktoren 28, 30 handelt es sich in der Regel um Nocken einer oder mehrerer Nockenwellen, die synchron zur Kolbenbewegung angetrieben werden.
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Das Abgassystem 22 weist nicht dargestellte Abgasnachbehandlungskomponenten und wenigstens eine Abgassonde 36 auf, die als sauerstoffempfindlicher Lambdasensor realisiert ist. Die Abgassonde 36 dient in einer Ausgestaltung als Regelfühler für eine Regelung der Zusammensetzung der Brennraumfüllungen aus Kraftstoff und Luft.
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Der Verbrennungsmotor 10 wird vom Steuergerät 38 gesteuert, das dazu die Signale S_36 des Abgassensors 36 und Signale S_40 eines Drehzahlsensors 40, Signale S_42 eines Fahrerwunschsensors 42 sowie Signale weiterer Sensoren für weitere Betriebsparameter wie Temperaturen, angesaugte Frischluftmasse, usw. verarbeitet. Aus diesen Signalen bildet das Steuergerät 38 Ansteuersignale S_12 für Injektoren 12, S_16 für gegebenenfalls vorhandene Zündkerzen 16 und gegebenenfalls weitere Stellsignale für in der
1 nicht dargestellte Stellglieder, die bei modernen Verbrennungsmotoren vorhanden sind und dem Fachmann daher vertraut sind. Der Drehzahlsensor 40 tastet in einer Ausgestaltung ferromagnetische Markierungen eines mit einer Welle des Verbrennungsmotors gekoppelten Geberrades ab, so dass sich eine Laufunruhe des Verbrennungsmotors als Drehungleichförmigkeit der Welle in dem Signal S_40 abbildet. Das Steuergerät 38 bildet aus den Signalen Laufunruhemerkmale. In einer bevorzugten Ausgestaltung erfolgt die Bildung der Laufunruhemerkmale nach dem aus der
DE 195 217 218 A1 bekannten Verfahren.
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Bei diesem Verfahren stellt der Drehzahlsensor 40 ein Drehzahlsignal S_40 bereit, das Segmentimpulse umfasst. Jeweils zwei Segmentimpulse definieren ein Segment, insbesondere ein Kurbelwellenwinkelsegment oder ein Nockenwellenwinkelsegment. Das Drehzahlsignal S_40 wird mit mit wenigstens zwei Filtermitteln mit unterschiedlichen Frequenzen gefiltert, so dass ausgehend von dem gefilterten Drehzahlsignal wenigstens zwei frequenzspezifische Laufruhe-Istwerte bestimmbar sind.
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Im Übrigen ist das Steuergerät 38 dazu eingerichtet, insbesondere dazu programmiert, das erfindungsgemäße Verfahren oder eine seine Ausgestaltungen durchzuführen.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung erfolgt die Einrichtung des Steuergeräts 38 durch Laden eines Computerprogramms mit den Merkmalen des unabhängigen Computerprogramm-Anspruchs von einem Computerprogramm-Produkt mit den Merkmalen des unabhängigen Computerprogramm-Produktanspruchs. Unter einem Computerprogramm-Produkt wird insofern jede Datei oder Sammlung von Dateien verstanden, die das Computerprogramm in gespeicherter Form enthält, sowie jeder Träger, der eine solche Datei oder Sammlung von Dateien enthält. Beispiele solcher Träger sind Speicherelemente wie Flash-Speicher, ein Random-Access-Memory und/oder einem Read-Only-Memory.
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Im Folgenden wird unter Bezug auf die 2 ein erstes Ausführungsbeispiel von Verfahrensaspekten der Erfindung anhand einer Anwendung auf einen Fünf-Zylinder-Verbrennungsmotor, der als Ottomotor ausgebildet ist, erläutert. Das Verfahren umfasst drei Phasen:
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In einer ersten Phase werden alle Zylinder des Fünf-Zylinder-Verbrennungsmotors im Wesentlichen jeweils mit einem vorgegebenen ersten Luft-Kraftstoff-Gemisch betrieben. Dieses erste Luft-Kraftstoff-Gemisch weist beispielsweise im Homogenbetrieb die Luftzahl λz = 1 auf, so dass alle Zylinder mit dieser Luftzahl betrieben werden.
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2 veranschaulicht eine Vertrimmung der Luftzahlen in einer zweiten Phase, in der alle zylinderindividuellen Luftzahlen λZ1...Z5 auf vorgegebene Weise von einer globalen Luftzahl λMotor = 1,0 des Verbrennungsmotors abweichen (Mengenvertrimmung). Im Ausführungsbeispiel werden drei Zylinder Z1, Z3 und Z5 jeweils mit einem gegenüber dem ersten Luft-Kraftstoff-Gemisch um 10 % abgemagerten zweiten Luft-Kraftstoff-Gemisch betrieben. Bei einer Abmagerung des Ausgangswerts λZ1...Z5 = 1,0 um 10 % weisen die drei Zylinder Z1, Z3 und Z5 somit eine Luftzahl von λZ1 = λZ3 = λZ5 = 0,9 auf. Parallel zu den abgemagerten Zylindern Z1, Z3 und Z5 werden zwei Zylinder Z2 und Z4 gezielt mit einem gegenüber dem ersten Luft-Kraftstoff-Gemisch angefetteten dritten Luft-Kraftstoff-Gemisch betrieben, um die Luftzahl des abgemagerten zweiten Luft-Kraftstoff-Gemischs auszugleichen. Im Ausführungsbeispiel werden die Zylinder Z2 und Z4 jeweils mit einem um 15 % angefetteten Kraftstoff/Luftgemisch, also mit Luftzahlen λZ2 = λZ4 = 1,15 betrieben. Dadurch erzielt der Verbrennungsmotor 10 zwar insgesamt die vorgegebene Luftzahl λMotor = 1,0, die brennraumspezifischen, zylinderindividuellen Luftzahlen λZ1...Z5 weichen jedoch von diesem Wert um -10 % bzw. 15 % ab. Das angefettete Gemisch sorgt dafür, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis λMotor aller Brennräume in der Summe konstant bleibt. Die gezielte Abmagerung der Zylinder Z1, Z3 und Z5 ermöglicht es, Abweichungen der Einspritzmengen und Defekte der Zylinder Z1, Z3 und Z5 festzustellen. Die gezielte Vertrimmung wird jeweils bevorzugt durch eine sprungartige Verstellung der Luftzahlen hervorgerufen.
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In einer dritten Phase werden die Laufunruhe-Merkmale M1...M5 sämtlicher Zylinder erfasst und die Laufunruhe-Merkmale M1, M3 und M5 der mit dem abgemagerten zweiten Luft-Kraftstoff-Gemisch betrieben Zylinder Z1, Z3 und Z5 miteinander verglichen, um Abweichungen zu erfassen und anschließend zu kompensieren. Für die dritte Phase werden zwei Varianten erläutert:
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In einer ersten Variante zur Erfassung und Auswertung der Laufunruhe-Merkmale gelangen alle drei Zylinder Z1, Z3 und Z5 durch die Abmagerung in den Magerbetrieb (λZ1 = λZ3 = λZ5 = 0,9 ≤ 1).
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In einem ersten Schritt werden die Laufunruhe-Merkmale M1, M3 und M5 der Zylinder Z1, Z3 und Z5 mit abgemagertem Luft-Kraftstoff-Gemisch miteinander verglichen, um mit Luftzahlfehlern behaftete Zylinder zu erkennen. Dabei wird jeweils geprüft, ob das Laufunruhe-Merkmal eines Zylinders von den Laufruhe-Merkmalen der übrigen beiden Zylindern um mehr als einen festgelegten Schwellenwert-Abstand abweicht. Ist dies der Fall, so kann von einem Luftzahlfehler ausgegangen werden. Dabei kommen vor allem Mengenfehler der Einspritzung, insbesondere Mehrmengenfehler und Mindermengenfehler, in Betracht.
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In einem zweiten Schritt sollen die Mengenfehler der Einspritzung ermittelt und kompensiert werden. Im Magerbetrieb korrelieren die Laufunruhe-Merkmale M1, M3 und M5 der Zylinder mit den jeweiligen Kraftstoffeinspritzmengen und den daraus resultierenden zylinderspezifischen Drehmomenten. Durch die Erfassung der Laufunruhe-Merkmale M1, M3 und M5 kann auf das tatsächlich erzielte zylinderspezifische Drehmoment geschlossen werden. Durch die vorgegebene Einspritzmenge kann ein zylinderspezifisches Soll-Drehmoment berechnet werden. Durch einen Vergleich des tatsächlichen Drehmoments mit dem Soll-Drehmoment kann das Ausmaß einer vorhandenen Abweichung ermittelt werden. Ausgehend von den Laufunruhe-Merkmalen M1, M3 und M5 kann also insbesondere ermittelt werden, ob eine vorgegebene Kraftstoffeinspritzmenge in den Zylinder eingebracht wurde oder nicht. Typischerweise liegt bei einem zu geringen zylinderspezifischen Drehmoment ein sogenannter Mindermengenfehler vor, das heißt die Kraftstoffeinspritzmenge ist gegenüber der Vorgabe zu niedrig gewesen. Umgekehrt liegt im Fall eines zu hohen zylinderspezifischen Drehmoments typischerweise ein Mehrmengenfehler vor, das heißt die Einspritzmenge war gegenüber einem Sollwert zu hoch.
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Die Luftzahlfehler werden korrigiert, indem die Einspritzmenge des betroffenen Zylinders entsprechend angepasst wird, bis die Laufunruhe-Abweichung gegenüber den Luftzahlen der zweiten Luft-Kraftstoff-Gemische der anderen Zylinder nicht mehr über einem Schwellenwert liegt. Es ist möglich, dass dabei auch die Luftzahlen der übrigen Zylinder in den Korrektureingriff mit einbezogen werden. Insbesondere kann das zuvor angefettete dritte Luft-Kraftstoff-Gemisch wieder entsprechend abgemagert werden und auch die fehlerfreien zuvor abgemagerten Zylinder können wieder entsprechend angefettet werden, so dass der Verbrennungsmotor insgesamt mit der vorgegebenen ersten Luftzahl betrieben wird. Es ist wichtig, dass alle zylinderspezifischen Abweichungen von der vorgegebenen globalen Luftzahl λMotor des Verbrennungsmotors möglichst wenig abweichen, um einem erhöhten Kraftstoffverbrauch und erhöhten Schadstoffemissionen vorzubeugen.
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Sukzessive werden sämtliche Zylinder untereinander gleichgestellt, indem zum Beispiel zunächst Zylinder 1 und 2, dann 2 und 3, und so weiter gleichgestellt werden, bis die Gleichstellung sämtliche Zylinder erfasst hat.
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3 zeigt eine Grafik der Laufunruhe-Merkmale M1, M3 und M5 der gezielt abgemagerten Zylinder Z1, Z3 und Z5 sowie der Laufunruhemerkmale M2 und M4 der gezielt angefetteten Zylinder Z2 und Z4. Die Werte der Y-Achse repräsentieren das Laufunruhe-Merkmal, welches zumindest im Magerbetrieb mit dem Drehmoment des jeweiligen Zylinders korreliert. Der Magerbereich entspricht Y-Werten > 0, der Fettbereich entspricht Y-Werten < 0. Im zweiten Ausführungsbeispiel werden ebenfalls die Zylinder Z1, Z3 und Z5 abgemagert, es gelangen durch die Abmagerung aber nur die Zylinder Z1 und Z3 in den Magerbetrieb, während der Zylinder Z5 trotz Abmagerung im Homogenbetrieb bleibt. Die Gemische der Zylinder Z2 und Z4 wurden entsprechend angefettet.
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Im ersten Schritt werden die Laufunruhe-Merkmale der mit abgemagertem Luft-Kraftstoff-Gemisch betriebenen Zylinder Z1, Z3 und Z5 miteinander verglichen, um Luftzahlfehler-behaftete Zylinder zu erkennen. Im vorliegenden Beispiel unterscheidet sich das Laufunruhe-Merkmal M5 des abgemagerten Zylinders Z5 deutlich von den Laufunruhe-Merkmalen M1 und M3der abgemagerten Zylinder Z1 und Z3. Der Zylinder Z5 befindet sich trotz Abmagerung noch im homogenen Bereich, d. h. der Eingriff zur Abmagerung bleibt, zumindest ganz wesentlich, ohne Wirkung und das tatsächliche zylinderspezifische Drehmoment bleibt konstant oder ändert sich nur wenig. Das tatsächliche zylinderspezifische Drehmoment unterscheidet sich somit deutlich von dem Soll-Drehmoment, das aufgrund der verringerten Einspritzmenge zu erwarten gewesen wäre. Dies spricht für das Vorliegen eines Mehrmengenfehlers, bei dem die Abmagerung noch nicht für eine signifikante Drehmomentänderung ausreicht.
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Im zweiten Schritt wird der Korrektureingriff mittels Regelung vorgenommen, bis die Abweichung nicht mehr überhalb des vorgegebenen Schwellenwertes liegt. Auch hier kann die Regelung zylinderspezifische Abweichungen von einer vorgegebenen globalen Luftzahl λMotor im Rahmen des Korrektureingriffs wieder minimieren.
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4 zeigt eine Grafik eines zweiten Beispiels eines Musters von Laufunruhewerten M1, M2, M3, M4 und M5 eines Fünf-Zylinder-Motors. Das Laufunruhe-Merkmal M1 weicht von den übrigen Laufunruhe-Merkmalen M2 bis M5 deutlich ab und zeigt insofern fehlerhaftes Verhalten. Vorliegend steht das Laufunruhe-Merkmal M1 für ein zu geringes Drehmoment, das heißt die Einspritzmenge war zu niedrig. Es liegt ein Mindermengenfehler vor. Infolgedessen wird die Einspritzmenge des zugehörigen Zylinders Z1 durch die Regelung entsprechend erhöht.
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Selbstverständlich ist es denkbar, dass eine Abmagerung beziehungsweise Anfettung der Gemische in den Zylindern eines Verbrennungsmotors nicht nur zur Erzielung zylinderspezifischer Luftzahlen λz = 1 stattfindet, sondern auch zur Erzielung anderer zylinderspezifischer Luftzahlen. Für die Regelung kann eine beliebige globale Luftzahl λMotor im gesamten homogenen oder mageren Betrieb des Verbrennungsmotors vorgegeben werden, an die die zylinderspezifischen Luftzahlen angepasst werden.
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Das vorliegende Verfahren ermöglicht es somit, unterschiedliche brennraumspezifische Luft-Kraftstoff-Verhältnisse zu erkennen und Abweichungen der brennraumspezifischen Luftzahl eines speziellen Zylinders von den brennraumspezifischen Luftzahlen anderer im Magerbetrieb betriebener Zylinder, die einen vorgebbaren Schwellenwert überschreiten, auszugleichen.
