DE102010000928B3 - Method for approximately adjusting air/fuel ratio in exhaust gas of e.g. diesel engine, involves determining fuel path reference lambda value, and adjusting air/fuel ratio under consideration of values for reaching lambda-set value - Google Patents
Method for approximately adjusting air/fuel ratio in exhaust gas of e.g. diesel engine, involves determining fuel path reference lambda value, and adjusting air/fuel ratio under consideration of values for reaching lambda-set value Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung eines Luft-/Kraftstoffverhältnisses im Abgas eines Verbrennungsmotors gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The present invention relates to a method for adjusting an air / fuel ratio in the exhaust gas of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung eines entsprechenden Verfahrens.Furthermore, the invention relates to a device for carrying out a corresponding method.
Die vorliegende Erfindung ist sowohl in Zusammenhang mit Ottomotoren mit Funkenzündung als auch bei Dieselmotoren einsetzbar. Ferner können den Motoren vielfältige Abgasbehandlungsanordnungen wie Dreiwegekatalysatoren, NOx-Fallen oder Dieselpartikelfilter nachgeschaltet sein. Wenn im Folgenden von einem Lambdawert die Rede ist, so ist in der Regel das relative Luft-/Kraftstoffverhältnis gemeint, das die Abweichung gegenüber der stöchiometrischen Verbrennung (λ = 1) charakterisiert.The present invention can be used both in conjunction with gasoline spark ignition engines and diesel engines. Furthermore, the engines may be followed by various exhaust gas treatment arrangements such as three-way catalytic converters, NO x traps or diesel particulate filters. In the following, when referring to a lambda value, it is usually meant the relative air / fuel ratio that characterizes the deviation from the stoichiometric combustion (λ = 1).
Die Steuerung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses im Abgas eines Verbrennungsmotors stellt eine allgemein verbreitete Maßnahme dar, die zum einen der Begrenzung der Emissionen dient (beispielsweise eine Begrenzung der Rußbildung bei Vollastbetrieb) und andererseits eine Aufrechterhaltung der Leistungsfähigkeit von Abgasbehandlungssystemen sicherstellt, beispielsweise bei einem Dreiwegekatalysator für einen Ottomotor mit Funkenzündung oder in Zusammenhang mit einem angereicherten Betrieb, der für die Regeneration einer NOx-Falle erforderlich ist. Ferner wird eine Lambdasteuerung auch zum Schutz von Abgasbehandlungskomponenten durch Verhinderung exothermer Reaktionen eingesetzt, beispielsweise zur Verhinderung einer ungewollten Rußverbrennung bei einem Dieselpartikelfilter.The control of the air / fuel ratio in the exhaust gas of an internal combustion engine is a widely used measure, which serves to limit emissions (for example, limiting soot formation at full load) and, on the other hand, to maintain the performance of exhaust treatment systems, for example, a three-way catalytic converter an Otto engine with spark ignition or in connection with an enriched operation, which is required for the regeneration of a NO x trap. Further, lambda control is also used to protect exhaust treatment components by preventing exothermic reactions, for example, to prevent unwanted soot combustion in a diesel particulate filter.
Für diese vielfältigen Steuerungsaufgaben wird üblicherweise ein Lambdasollwert durch ein übergeordnetes Motormanagementsystem vorgegeben, der dann durch Änderung der Kraftstoff- und/oder der Luftzumessung eingestellt und durch Vergleich mit einer Messung des Lambdawertes im Abgas (normalerweise mittels einer Lambdasonde) eingeregelt wird.For these diverse control tasks, a desired lambda value is usually predetermined by a higher-level engine management system, which is then set by changing the fuel and / or air metering and adjusted by comparison with a measurement of the lambda value in the exhaust gas (usually by means of a lambda probe).
Da eine reine Rückkopplungsregelung angesichts der vorhandenen Verzögerungen auf der Regelstrecke – beispielsweise aufgrund der Abgaswege und der Sensorträgheiten und auch angesichts der schwierigen Regelbedingungen bei den häufig auftretenden transienten Motorbetriebszuständen – sich als zu träge und ungenau erwiesen hat, ist es allgemein bekannt, für diesen Zweck einen Regler mit Vorsteuer- bzw. Feedforward-Term einzusetzen, bei dem die für einen gewünschten Lambdasollwert erforderliche Änderung der Kraftstoff- und Luftzumessung durch ein inverses Modell der Regelstrecke zunächst näherungsweise berechnet, aufgeprägt und dann nur noch die verbleibende Differenz zum Istwert – z. B. mittels eines PID-Reglers – ausgeregelt wird.Since a pure feedback control has proved to be too sluggish and inaccurate given the existing delays on the controlled system - for example due to the exhaust paths and the sensor inertia and also in view of the difficult control conditions in the frequently occurring transient engine operating conditions, it is well known for this purpose Use controller with feed forward or feedforward term, in which the required for a desired lambda desired value change of the fuel and Luftzumessung initially calculated by an inverse model of the controlled system approximately, impressed and then only the remaining difference to the actual value -. B. by means of a PID controller - is corrected.
Ein gewünschtes Luft-/Kraftstoffverhältnis läßt sich sowohl durch Änderung der Kraftstoff- als auch der Luftzumessung einstellen. Eine Änderung der Kraftstoffzumessung wirkt sich dabei erheblich schneller auf das Luft-/Kraftstoffverhältnis im Abgas aus als eine Änderung der Luftzumessung, weshalb eine Änderung der Kraftstoffzumessung häufig insbesondere bei transienten Motorzuständen bevorzugt wird, um Effekte durch Verzögerungen im Luftpfad auszugleichen. Ferner wird eine Anpassung der Kraftstoffzumessung üblicherweise zur Kompensation von Abweichungen der Kraftstoffmengen im Einspritzsystem eingesetzt, die entweder aufgrund von Herstellungstoleranzen oder auch verschleißbedingt von den kalibrierten Normwerten abweichen können.A desired air / fuel ratio can be adjusted both by changing the fuel and the Luftzumessung. A change in the fuel metering has a significantly faster effect on the air / fuel ratio in the exhaust than a change in the air metering, which is why a change in the fuel metering is often preferred, especially in transient engine conditions to compensate for effects caused by delays in the air path. Furthermore, an adjustment of the fuel metering is usually used to compensate for deviations of the fuel quantities in the injection system, which may differ from the calibrated standard values either due to manufacturing tolerances or due to wear.
Andererseits sind mit einer Einstellung von Lambda mittels Änderung der Kraftstoffzumessung auch Nachteile verbunden: So darf die Verbrennungsgüte nicht signifikant beeinträchtigt werden; außerdem sollten durch den Fahrer wahrnehmbare Drehmomentstöße vermieden werden, falls der Verbrennungsmotor gerade Antriebsleistung überträgt. Ferner sollten die Abgastemperaturen – insbesondere im Hinblick auf einen Turbolader – begrenzt werden. Schließlich sollten eine übermäßige Ölverdünnung sowie ein übermäßiger Kraftstoffverbrauch vermieden werden.On the other hand, with a setting of lambda by changing the fuel metering also disadvantages: For example, the quality of combustion must not be significantly affected; In addition, should be avoided by the driver perceivable torque surges, if the engine is just transmitting power. Furthermore, the exhaust gas temperatures - especially with regard to a turbocharger - should be limited. Finally, excessive oil dilution and excessive fuel consumption should be avoided.
Dessen ungeachtet erfolgt im Stand der Technik eine Lambdaeinstellung primär durch Anpassung der Kraftstoffzumessung, insbesondere für schnelle Änderungen bei Vorliegen von transienten Motorbetriebszuständen. Ggf. wird bei größeren Abweichungen die Luftzumessung später noch angepaßt; dies allerdings auf einer größeren Zeitskala. Auch diese ”nachträgliche” Anpassung der Luftzumessung ändert nichts daran, dass bei transienten Zuständen zunächst die vorstehend beschriebenen, mit einer Änderung der Kraftstoffzumessung einhergehenden Probleme auftreten.Regardless, in the prior art lambda adjustment is primarily accomplished by adjusting fuel metering, particularly for rapid changes in the presence of transient engine operating conditions. Possibly. in case of larger deviations, the air metering will later be adapted; but on a larger time scale. This "subsequent" adaptation of the air metering also does not change the fact that, in the case of transient conditions, the problems described above associated with a change in fuel metering initially occur.
Aus der
Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Einstellung bzw. Regelung des Luft/Kraftstoffverhältnisses im Abgas eines Verbrennungsmotors zu schaffen, das bzw. die mit einer optimal koordinierten Änderung der Kraftstoff- und Luftzumessung arbeitet, so dass die vorstehend beschriebenen Probleme möglichst vermieden werden. Damit soll ein optimaler und stetiger Übergang zwischen einer Beeinflussung der Kraftstoffzumessung (für eher kleinere Änderungen) und einer Beeinflussung der Luftzumessung (für stärkere Änderungen des Luft-/Kraftstoffverhältnisses) erreicht werden.The present invention is therefore based on the object to provide a method and an apparatus for adjusting or regulating the air / fuel ratio in the exhaust gas of an internal combustion engine, which works with an optimally coordinated change of the fuel and Luftzumessung, so that the above be avoided as possible problems described. This is to achieve an optimal and steady transition between influencing fuel metering (for rather minor changes) and influencing air metering (for larger changes in air / fuel ratio).
Die Lösung der vorgenannten Aufgabe erfolgt gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche 1 bzw. 6.The solution of the above object is achieved according to the features of the independent claims 1 and 6, respectively.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous embodiments of the present invention are described in the subclaims.
Im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens sind folgende Schritte vorgesehen, wobei die Reihenfolge der Schritte – soweit möglich – auch abgewandelt werden kann:
Ausgehend von einem vorgegebenen Lambdasollwert λdes wird zunächst ein sog. ”kraftstoffpfadbezogenes Lambdaintervall” mit einer unteren Grenze λschmal min und einer oberen Grenze λschmal max bestimmt. Dieses Intervall charakterisiert den Lambdastellbereich, der ausschließlich durch Änderung der Kraftstoffzumessung erreicht werden kann bzw. – zur Vermeidung der vorstehend genannten Probleme – soll.As part of a method according to the invention, the following steps are provided, wherein the order of the steps - as far as possible - can also be modified:
Starting from a predetermined lambda setpoint value λ des , a so-called "fuel path-related lambda interval" is first determined with a lower limit λ narrow min and an upper limit λ narrow max . This interval characterizes the Lambda range, which can be achieved only by changing the fuel metering or - to avoid the aforementioned problems - should.
Die Bestimmung der Grenzen dieses Lambdaintervalls erfolgt bevorzugt anhand vorgespeicherter Tabellenspeicher bzw. vorgegebener funktionaler Zusammenhänge abhängig von den aktuellen Motorbetriebsbedingungen, insbesondere abhängig von der aktuellen Motordrehzahl und der Last (bzw. dem Drehmoment) sowie bevorzugt außerdem abhängig von der Motortemperatur. Weiter wird bevorzugt der Betriebsmodus des Verbrennungsmotors berücksichtigt (z. B. Magerbetrieb, Schichtladebetrieb (soweit vorhanden), Regenerationsbetrieb für eine Stickoxidfalle, etc.), was durch Skalierungen, Offsetwerte gegenüber den in den Tabellen gespeicherten Grundwerten oder aber durch eine Auswahl unterschiedlicher Tabellen abhängig vom Betriebsmodus realisiert werden kann. Bevorzugt ist das Lambdaintervall nicht (oder zumindest nicht unmittelbar) vom aktuellen Lambdawert oder von dem vorgegebenen Lambdasollwert abhängig.The determination of the limits of this lambda interval is preferably based on prestored table memory or predetermined functional relationships depending on the current engine operating conditions, in particular depending on the current engine speed and the load (or the torque) and preferably also depending on the engine temperature. Furthermore, the operating mode of the internal combustion engine is preferably taken into account (eg lean operation, stratified charge operation (if present), regeneration operation for a nitrogen oxide trap, etc.), which depends on scaling, offset values compared to the basic values stored in the tables or else on a selection of different tables can be realized by the operating mode. The lambda interval is preferably not (or at least not directly) dependent on the current lambda value or on the preset lambda desired value.
Im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird weiterhin anhand vorgegebener Motorbetriebsparameter ein weiteres Lambdaintervall bestimmt, das nachfolgend als ”allgemein begrenztes Lambdaintervall” bezeichnet wird, und das breiter als das kraftstoffpfadbezogen begrenzte Lambdaintervall gewählt ist, wobei das kraftstoffpfadbezogen begrenzte Lambdaintervall in diesem breiteren Intervall enthalten ist. Der vorgegebene Lambdasollwert wird bevorzugt auf Werte aus diesem Intervall begrenzt, d. h., wenn der Sollwert größer oder kleiner als die jeweilige Intervallgrenze λbreit max oder λbreit min ist, wird dieser mit der entsprechenden Intervallgrenze gleichgesetzt, wobei dieser begrenzte Wert dann für die weiteren Schritte als Sollwert verwendet wird. Mit dieser Begrenzung wird das absolut verfügbare Lambda-Stellintervall – unabhängig davon, ob dieses durch eine Änderung der Kraftstoff- oder der Luftzufuhr eingestellt wird – auf einen sinnvollen Bereich begrenzt.In the context of a preferred embodiment of the invention, a further lambda interval, which is referred to as "generally limited lambda interval" and which is wider than the fuel path-related limited lambda interval, is determined on the basis of predetermined engine operating parameters, wherein the fuel path-related limited lambda interval is contained in this broader interval , The predetermined desired lambda value is preferably limited to values from this interval, ie if the desired value is greater or less than the respective interval limit λ wide max or λ wide min , this is equated with the corresponding interval limit, this limited value then being used for the further steps used as setpoint. With this limitation, the absolute lambda setting interval, whether set by changing the fuel or air supply, is limited to a reasonable range.
Die Bestimmung dieses breiteren allgemein begrenzten Intervalls erfolgt bevorzugt analog zu der Bestimmung des kraftstoffpfadbezogen begrenzten Intervalls, d. h. anhand verschiedener Motorparameter.The determination of this broader generally limited interval is preferably analogous to the determination of the fuel path related limited interval, i. H. based on various engine parameters.
Die Bemessung dieser beiden vorbeschriebenen Intervalle erfolgt unter Berücksichtigung der eingangs genannten Kriterien. So wird das kraftstoffpfadbezogen begrenzte Intervall beispielsweise jeweils so schmal gewählt, dass für den Fahrer wahrnehmbare Drehmomentstöße vermieden werden.The dimensioning of these two prescribed intervals takes place taking into account the criteria mentioned above. Thus, the fuel path-related limited interval, for example, each selected so narrow that perceptible for the driver torque shocks are avoided.
Als nächster Schritt erfolgt im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Bestimmung eines kraftstoffpfadbezogen begrenzten Lambdasollwerts λdes begr K aus dem vorgegebenen Lambdasollwert λdes, indem der vorgegebene Lambdasollwert nach oben hin auf die obere Grenze λschmal max des kraftstoffpfadbezogenen begrenzten Lambdaintervalls begrenzt wird und/oder der vorgegebene Lambdasollwert nach unten hin auf die untere Grenze λschmal min des kraftstoffpfadbezogenen begrenzten Lambdaintervalls begrenzt wird. Insbesondere kann eine Begrenzung des Lambdasollwertes nach oben hin auf die obere Grenze λschmal max bevorzugt dann erfolgen, wenn der Lambdasollwert größer oder gleich einem gemessenen Lambdawert λmess ist. Eine Begrenzung des Lambdasollwertes nach unten hin auf die untere Grenze λschmal min kann bevorzugt dann erfolgen, wenn der Lambdasollwert kleiner als der gemessene Lambdawert λmess ist.In the context of the inventive process, the next step is a determination of a fuel path relative limited lambda target value λ of the lim K from the predetermined lambda target value λ of by the predetermined lambda desired value upwards to the upper limit narrow max of the fuel path related limited Lambda interval is limited λ and / or predetermined lambda setpoint is limited down to the lower limit λ narrow min of the fuel path related limited lambda interval. In particular, a limitation of the lambda desired value upward to the upper limit λ narrow max can preferably take place when the lambda desired value is greater than or equal to a measured lambda value λ meas . A limitation of the desired lambda value downwards to the lower limit λ narrow min may preferably take place when the lambda desired value is smaller than the measured lambda value λ mess .
Anschließend erfolgt eine Bestimmung der erforderlichen Änderung der Kraftstoffmenge ΔmK derart, dass der tatsächliche Lambdawert näherungsweise den kraftstoffpfadbezogen begrenzten Lambdasollwert λdes begr K erreicht.Subsequently, a determination of the required change in the amount of fuel Δm K is made such that the actual lambda value approximately reaches the lambda desired value λ of the welcome K that is limited by the fuel path.
Falls sich der ursprüngliche Sollwert λdes bereits innerhalb des kraftstoffpfadbezogen begrenzten Lambdaintervalls befunden hat, sind λdes (bzw. λdes begr) sowie λdes begr K gleich und die Lambdaeinstellung erfolgt lediglich anhand der Kraftstoffzumessung und die Luftmenge bleibt unverändert.If the original target value has been already within the fuel path relative limited Lambda interval λ of are equal λ of (or λ of the lim) and λ the lim K and lambda adjustment is made only with reference to the metering of fuel and the air quantity remains unchanged.
Falls der Lambdasollwert λdes (bzw. λdes begr bei Berücksichtigung des allgemein begrenzten Intervalls) und der kraftstoffpfadbezogen begrenzte Lambdasollwert λdes begr K dagegen nicht übereinstimmen (d. h. λdes begr K wurde begrenzt), so erfolgt als weiterer Schritt eine Bestimmung der erforderlichen Änderung der Luftmenge ΔmL derart, dass der tatsächliche Lambdawert unter Berücksichtung der gemäß dem vorstehenden Schritt bestimmten Änderung Kraftstoffmenge ΔmK den Lambdasollwert λdes bzw. λdes begr erreicht.On the other hand, if the lambda setpoint value λ of the λ (or λ of the μ , considering the generally limited interval) and the lambda setpoint lambda setpoint λ of the begr K , which is limited by the fuel path , do not match (ie λ of the limit K has been limited), the determination of the required change takes place as a further step the amount of air Δm L such that the actual lambda value, taking into account the change in fuel quantity Δm K determined according to the above step, reaches the lambda setpoint value λ of or λ of the limit.
Schließlich erfolgt ein Einstellen der Luft- und Kraftstoffwerte unter Berücksichtigung der vorstehend bestimmten Änderungswerte ΔmK und ggf. ΔmL zum (zumindest näherungsweisen) Erreichen des Lambdasollwertes λdes bzw. λdes begr.Finally, adjustment of the air and fuel values taking into account the above-defined change values Δm K and possibly Δm L for (at least approximately) reaching the lambda setpoint value λ of or λ of the threshold is carried out .
Besonders bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren im Rahmen einer Regelung mit Vorsteuer- bzw. Feedforward-Term eingesetzt. Hierzu wird mittels des vorstehend beschriebenen Verfahrens die jeweils erforderliche Kraftstoff- und ggf. Luftänderung anhand eines inversen Modells des Luft-/Kraftstoffsystems berechnet und im Rahmen eines Vorsteuer- oder Feedforward-Terms eingestellt. Die ggf. verbleibende Differenz zwischen dem aktuellen Lambdawert λmess und dem Lambdasollwert λdes wird über ein Regelglied – beispielsweise über einen PID-Regler – ausgeregelt, wobei dieser PID-Regler bevorzugt primär die Kraftstoffzumessung regelt.The method according to the invention is particularly preferably used in the context of a control with feed forward or feedforward term. For this purpose, by means of the method described above, the respectively required fuel and possibly air change is calculated on the basis of an inverse model of the air / fuel system and adjusted within the scope of a feed forward or feedforward term. The possibly remaining difference between the current lambda value λ mess and the lambda setpoint λ des is regulated by a control element, for example via a PID controller, whereby this PID controller preferably primarily controls the fuel metering.
Ferner wird im Rahmen der Erfindung eine zur Durchführung des Verfahrens ausgebildete Vorrichtung vorgeschlagen.Furthermore, a device designed for carrying out the method is proposed in the context of the invention.
Die Vorrichtung ist hardwaremäßig wie im Stand der Technik bekannt ausgebildet und weist u. a. Aktuatoren zur Beeinflussung der Kraftstoffzumessung (z. B. elektronisch ansteuerbare Einspritzpumpe) sowie zur Beeinflussung der Luftzumessung (z. B. elektronische Drosselklappe) auf. Der aktuelle Lambdawert wird mittels einer entsprechenden Lambdasonde im Abgas gemessen.The device is designed in terms of hardware as known in the art and has u. a. Actuators for influencing the fuel metering (eg electronically controllable injection pump) as well as for influencing the air metering (eg electronic throttle valve). The current lambda value is measured by means of a corresponding lambda probe in the exhaust gas.
Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt bevorzugt innerhalb eines mikroprozessorgesteuerten Motorsteuergeräts, das als Eingangsgröße den gewünschten Lambdasollwert von einer übergeordneten Steuerungsinstanz erhält. Das vorstehend beschriebene Verfahren wird dementsprechend bevorzugt mittels Programmcode und mittels entsprechend vorgespeicherter Tabellen implementiert.The implementation of the method according to the invention is preferably carried out within a microprocessor-controlled engine control unit, which receives as input the desired lambda setpoint from a higher-level control entity. The method described above is accordingly preferably implemented by means of program code and by means of correspondingly prestored tables.
Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgend nochmals ausführlicher erläutert:
- i) Zunächst wird λdes als Sollwert vorgegeben und der aktuelle Lambdawert λmess gemessen.
- ii) abhängig insbesondere vom Drehmoment und der Drehzahl des Motors sowie abhängig vom Betriebsmodus werden anhand von Tabellenspeichern zwei Lambda-Bereiche festgelegt, nämlich ein breiter, allgemein begrenzter Bereich mit oberer und unterer Grenze λbreit min und λbreit max, sowie ein kraftstoffpfadbezogen begrenzter, schmalerer Bereich mit den Grenzen λschmal min und λschmal max. Der kraftstoffpfadbezogen begrenzte Bereich stellt den λ-Bereich dar, in dem eine Anpassung auf den Sollwert (ausschließlich) mittels des Kraftstoffpfades erfolgen soll.
- iii) Aus λdes wird zunächst ein auf den allgemein begrenzten Bereich begrenzter Sollwert λdes begr bestimmt, gemäß
λdes begr = max(min(λdes, λbreit max), λbreit min) (1) - iv) Ferner wird ein noch weiter begrenzter Sollwert λdes begr K bestimmt, der die maximal mögliche Anpassung über den Kraftstoffpfad charakterisiert, und zwar wie folgt:
– wenn der unter iii) bestimmte Wert λdes begr größer/gleich dem gemessenen λ-Wert λmess ist, wird λdes begr K gleich λdes begr gesetzt, jedoch nach oben hin auf die obere Grenze λschmal max des schmalen Bereichs hin begrenzt, d. h.
λdes begr K = min(λdes begr, λschmal max) (2) λdes begr K = max(λdes begr, λschmal min) (3). - v) Nunmehr wird die notwendige Kraftstoffkompensation berechnet, um den gemessenen λ-Wert auf den vorstehend bestimmten, kraftstoffmäßig begrenzten Sollwert λdes begr K einzustellen, gemäß
- ΔmK
- Kraftstoffmassenstrom-Anpassung;
- mL
- Lustmassenstrom;
- λPrecal
- vorkalibriertem Lambdawert;
- vi) Anschließend wird die verbleibend erforderliche Korrektur des Luftmassenstroms ΔmL wie folgt berechnet:
ΔmL = (λdes begr K – λPrecal)·mK Precal·14.7 + λdes begr·ΔmK·14.7 (5), - vii) Schließlich werden die so näherungsweise mittels Feedforward-Korrekturen vorgesteuerten Luft- und Kraftstoffwerte – beispielsweise mittels eines PID-Regelgliedes – noch anhand des Meßwertes λmess auf den Sollwert λdes geregelt.
- i) First, specified as a target value of λ and the current lambda value λ measured measured.
- ii) Depending on the torque and the speed of the engine as well as on the operating mode, two lambda ranges are defined on the basis of table memories, namely a broad, generally limited range with upper and lower limits λ broad min and λ wide max , and a fuel path related limited, narrower range with the limits λ narrow min and λ narrow max . The fuel path-related limited range represents the λ range in which an adaptation to the desired value (exclusively) by means of the fuel path is to take place.
- iii) For the λ is determined first, a limited on the generally limited range of the target value λ lim, according
λ of the bur = max (min (λ des , λ wide max ), λ wide min ) (1) - iv) Furthermore, a still further limited setpoint λ of the limit K is determined, which characterizes the maximum possible adaptation via the fuel path, namely as follows: if the value λ of the value determined in iii) is greater than / equal to the measured λ value λ is measured, is set equal to K λ lim of the λ lim, but upward to the upper limit λ max narrow the narrow region limited way, that
λ of the log K = min (λ of the bur , λ narrow max ) (2) λ of the limit K = max (λ of the bur , λ narrow min ) (3). - v) Now, the necessary fuel compensation is calculated to set the measured λ value to the above-determined, fuel-limited setpoint λ of the limit K , in accordance with FIG
- Δm K
- Fuel mass flow adjustment;
- m L
- Lust mass flow;
- λ Precal
- pre-calibrated lambda value;
- vi) Subsequently, the remaining required correction of the air mass flow Δm L is calculated as follows:
Δm L = (λ of the func K - λ Precal ) · m K Precal · 14.7 + λ of the fundamental K · 14.7 (5), - vii) Finally, the air and fuel values precontrolled by means of feedforward corrections-for example, by means of a PID control element-are still regulated to the desired value λ of the measured value λ mess .
In einem Beispiel ist bei einem Verbrennungsmotor mit NOx-Falle für eine Regeneration dieser Stickoxidfalle ein Lambdawert von z. B. 0,97 (angereichert) erforderlich. Das kraftstoffpfadbezogen begrenzte Intervall könnte in diesem Falle zwischen 1,08 und 1,10 liegen. Wenn jetzt der aktuelle Lambdawert bei 1,09 liegt, so wird die Änderung von 1,09 bis 1,08 über den Kraftstoffpfad ausgeführt und die Änderung von 1,08 bis 0,97 über den Luftpfad.In one example, in a combustion engine with NO x trap for a regeneration of this nitrogen oxide trap, a lambda value of z. B. 0.97 (enriched) required. The fuel path-related limited interval in this case could be between 1.08 and 1.10. Now, if the current lambda value is 1.09, then the change is made from 1.09 to 1.08 over the fuel path and the change from 1.08 to 0.97 over the air path.
Claims (6)
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