DE102015118462A1

DE102015118462A1 - Überwachungsprogramm für das Zylinderungleichgewicht hinter dem Katalysator

Info

Publication number: DE102015118462A1
Application number: DE102015118462.1A
Authority: DE
Inventors: Doug James McEwan
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-10-30
Filing date: 2015-10-29
Publication date: 2016-05-04
Also published as: US20160123257A1; CN105569860A; RU2015145723A3; RU2678758C2; RU2015145723A; US9932922B2

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Detektieren eines Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts bereitgestellt. In einem Beispiel kann ein Verfahren das Einstellen des Kraftmaschinenbetriebs auf der Grundlage einer Angabe eines Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts enthalten. Das Ungleichgewicht kann auf der Grundlage einer Ausgabe von einem zweiten Abgassensor und mehrerer zylinderindividueller Gewichtungsfaktoren detektiert werden, wobei sich der zweite Sensor in einem Abgassystem auslassseitig eines in dem Abgassystem befindlichen ersten Sensors befindet.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Verfahren und auf Systeme zum Detektieren eines Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts.
Hintergrund/Zusammenfassung
Moderne Fahrzeuge verwenden für die Abgasnachbehandlung von Benzinkraftmaschinen Dreiwegekatalysatoren (TWC). Einhergehend mit sich verschärfenden staatlichen Reglementierungen von Kraftfahrzeugemissionen wird eine Rückkopplungsregelung verwendet, um das Kraftmaschinen-Luft/Kraftstoff-Verhältnis (AFR) angemessen zu regeln. Einige Fahrzeuge weisen einen universellen Abgassauerstoffsensor (UEGO-Sensor) einlassseitig des TWC und einen beheizten Abgassauerstoffsensor (HEGO-Sensor) auslassseitig des TWC auf, um das AFR in der Nähe der Stöchiometrie zu steuern. Dadurch, dass das AFR auf ein gewünschtes AFR um die Stöchiometrie gesteuert wird, wird eine Rückkopplungs-AFR-Regelung in Zylindern erzielt, die wiederum auf der Grundlage der Abweichung einer HEGO-Spannung von einem vorgegebenen HEGO-Spannungs-Sollwert feinabgestimmt wird.
Allerdings erzeugen die physikalische Geometrie und die Anordnung der Kraftmaschinenzylinder in dem Abgassystem eine Bedingung einer ungleichförmigen, in Zonen verlaufenden Abgasströmung, die veranlasst, dass das Zylinder-AFR schwer zu bestimmen ist. Verschiedene Bedingungen wie etwa ein AFR-Ungleichgewicht zwischen Zylindern können diese Bedingung einer ungleichförmigen, in Zonen verlaufenden Abgasströmung verschärfen, so dass der UEGO-Sensor nicht alle Zylinder auf gleiche Weise detektieren kann. Wenn das AFR in einem oder in mehreren Zylindern wegen einer zylinderspezifischen Bedingung wie etwa einem Einlasskrümmerleck bei einem bestimmten Zylinder, einer verstopften Kraftstoffeinspritzeinrichtung, einem Ungleichgewicht des Abgasrückführungsschaufelrads einzelner Zylinder oder eines Kraftstoffströmungs-Förderproblems von dem AFR in anderen Zylindern verschieden ist, tritt zwischen Zylindern ein AFR-Ungleichgewicht auf. Wegen der in Zonen verlaufenden Abgasströmung kann ein Zylinder mit einem Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht nur detektiert werden, falls der Zylinder ein verhältnismäßig großes Ungleichgewicht aufweist. Somit können kleinere Ungleichgewichte undetektiert bleiben, was zu erheblichen Abgasemissionen wie etwa Kohlenmonoxid (CO) oder Stickoxiden (NOx), die direkt zu dem Auspuff gehen, führt, da das unausgewogene Luft-Kraftstoff-Gemisch direkt dem Katalysator zugeführt wird, was den Sauerstoffspeicherpuffer, der kurze Abweichungen von der Stöchiometrie zulässt, überlastet.
Die Erfinder haben die obigen Probleme erkannt und haben verschiedene Herangehensweisen erdacht, um sie zu lösen. Insbesondere werden Systeme und Verfahren zur Bereitstellung des technischen Ergebnisses des Identifizierens und Milderns von Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichtsbedingungen, die spezifisch für einen Kraftmaschinenzylinder sind, bereitgestellt. In einem Beispiel umfasst ein Verfahren das Einstellen des Kraftmaschinenbetriebs auf der Grundlage einer Angabe des Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts, wobei das Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht auf der Grundlage der Ausgabe von einem Sensor und mehrerer zylinderindividueller Gewichtungsfaktoren detektiert wird, wobei sich der zweite Sensor in einem Abgassystem an einem Ort auslassseitig eines in dem Abgassystem befindlichen ersten Sensors befindet.
Auf diese Weise kann das Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht auf der Grundlage der durch den zweiten Abgassensor gemessenen Zusammensetzung des Abgases detektiert werden. Das Abgas, das durch den zweiten Abgassensor geht, ist ein verhältnismäßig homogenes Gemisch der Abgasströme von allen Zylindern, so dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis jedes Zylinders in gleicher Weise detektiert werden kann. Um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis jedes Zylinders zu bestimmen, während nur ein Gemisch des Abgases anstatt einzelner Schwalle, die jedem individuellen Zylinder entsprechen, gemessen wird, werden auf die Ausgabe von dem zweiten Abgassensor mehrere zylinderindividuelle Gewichtungsfaktoren angewendet. Die mehreren zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren können den Beitrag jedes Zylinders zu dem durch den ersten Abgassensor detektierten Luft/Kraftstoff-Verhältnis über mehrere Kraftstoffbetriebsbedingungen widerspiegeln.
Selbstverständlich ist die obige Zusammenfassung gegeben worden, um eine Auswahl von Konzepten, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben sind, in vereinfachter Form einzuführen. Sie soll keine Schlüsselmerkmale oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifizieren, dessen Schutzumfang allein durch die auf die ausführliche Beschreibung folgenden Ansprüche definiert ist. Darüber hinaus ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen, die irgendwelche oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung erwähnten Nachteile lösen, beschränkt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Darstellung, die einen einzelnen Zylinder einer Mehrzylinderkraftmaschine darstellt.
2 ist eine schematische Darstellung des Kraftmaschinensystems aus 1, das die Mehrzylinderkraftmaschine enthält.
3 ist ein Ablaufplan auf hoher Ebene, der ein Verfahren zum Bestimmen eines Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts darstellt.
4 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zum Detektieren eines zylinderindividuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses unter Verwendung eines auslassseitigen Sensors darstellt.
Ausführliche Beschreibung
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Systeme und auf Verfahren zum Detektieren des Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts unter Verwendung eines Abgassensors hinter dem Katalysator. Ungleichgewichts-Zylinder-Luft/Kraftstoff-Verhältnisse können zu erhöhten Abgasemissionen beitragen, so dass Kraftmaschinensysteme auf ein Ungleichgewichts-Zylinder-Luft/Kraftstoff-Verhältnis überwachen können und den Kraftmaschinenbetrieb einstellen und/oder einen Betreiber benachrichtigen können, falls ein Ungleichgewichts-Zylinder-Luft/Kraftstoff-Verhältnis detektiert wird. Üblicherweise wird ein Zylinderungleichgewicht unter Verwendung eines Abgassensors überwacht, der einlassseitig eines Katalysators positioniert ist, wobei individuelle "Schwalle" von anomal fettem oder magerem Abgas, die sich über den Abgassensor bewegen, detektiert werden können. Allerdings kann der Abgassensor die Abgaszusammensetzung von jedem Zylinder nicht in gleicher Weise detektieren. Zum Beispiel können die Auslasskrümmergeometrie, der Sensorort und die Abgaszusammensetzung alle die Fähigkeit des Sensors, jeden Zylinder auf gleiche Weise zu überwachen, beeinflussen. Somit kann es schwierig sein, den Unterschied zwischen einem gültigen Ungleichgewicht eines schwach erfassten Zylinders und dem normalen Betrieb eines stark erfassten Zylinders zu unterscheiden. Ein weiterer Nachteil dieses Überwachungsprogramms ist es, dass es erfordert, dass der Abgassensor mit einer verhältnismäßig schnellen Rate abgetastet und verarbeitet wird. Dies erzeugt bei hohen Kraftmaschinendrehzahlen eine erhebliche chronometrische Belastung des Controllers des Fahrzeugs, was dazu führt, dass das Überwachungsprogramm in bestimmten Betriebsbereichen deaktiviert wird.
In Übereinstimmung mit hier offenbarten Ausführungsformen kann der Abgassensor hinter dem Katalysator (z. B. der auslassseitige Sensor) abgetastet werden, um ein Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht zu überwachen. Das offenbarte Zylinderüberwachungsprogramm detektiert, wie sich die Gaszusammensetzung hinter dem Katalysator während bestimmter Betriebsregimes (z. B. unterschiedlicher Drehzahl-Last-Bedingungen) ändert. Das Abgas hinter dem Katalysator ist ein vermengtes Gemisch von Abgas von allen Zylindern in einer Bank. Allerdings ist die Zusammensetzung des Gemischs auf der Grundlage der Erfassung der Gewichtung eines individuellen Zylinders durch den Sensor vor dem Katalysator (z. B. durch den einlassseitigen Abgassensor) unausgewogen. Im Ergebnis ist die Gaszusammensetzung hinter dem Katalysator hochempfindlich dafür, wie der einlassseitige Sensor jeden Zylinder bei einer gegebenen Betriebsbedingung erfasst.
Durch einen Abbildungsprozess kann die Erfassungsfähigkeit bei verschiedenen Drehzahl/Last-Bedingungen quantifiziert werden. Dieses dynamische Erfassungsansprechen des einlassseitigen Sensors kann als eine Quelle für eine natürliche oder passive Störung verwendet werden. Während eines typischen Antriebszyklus arbeitet die Kraftmaschine bei vielen verschiedenen Drehzahl/Last-Bedingungen. Der Zylindererfassungsbeitrag und das resultierende Luft/Kraftstoff-Verhältnis hinter dem Katalysator können erfasst werden, wobei ein Datensatz mit Werten über das Betriebsspektrum gebildet wird. Der Datensatz kann einer Regression unterworfen werden, was zu einem angenäherten Beitragsfaktor für jeden der Zylinder in einer gegebenen Bank führt.
Da der Katalysator die für die Zylinderungleichgewichtsmessung verwendeten Gase mischt und filtert, könnte dieser Verarbeitungstyp mit einer verhältnismäßig niedrigen Rate erfolgen. Somit ist es kein Vorteil schnell abzutasten. Die Daten für jede dieser Drehzahl/Last-Bedingungen können über eine spezifische Zeitdauer gemittelt werden und der Durchschnittswert kann bei der Regression verwendet werden, um die chronometrische Belastung zu verringern. Die 1–2 stellen ein Kraftmaschinensystem dar, das einen ersten, einlassseitigen Sensor und einen zweiten, auslassseitigen Sensor zum Überwachen eins Zylinderungleichgewichts enthält. Außerdem enthält das Kraftmaschinensystem aus 1–2 einen Controller, der Anweisungen zum Ausführen der hier beschriebenen Verfahren und Routinen wie etwa der in den 3–4 dargestellten Verfahren speichert.
Die 1–2 stellen eine schematische Darstellung dar, die ein Kraftmaschinensystem 100 zeigt, das eine Mehrzylinderkraftmaschine 10 enthält, die in einem Vortriebssystem eines Kraftfahrzeugs enthalten sein kann. 1 zeigt einen Zylinder einer Mehrzylinderkraftmaschine 10, während 2 alle Zylinder der Kraftmaschine 10 zeigt. Die Kraftmaschine 10 kann wenigstens teilweise durch ein Steuersystem, das einen Controller 12 enthält, und durch eine Eingabe von einem Fahrzeugbetreiber 132 über eine Eingabevorrichtung 130 gesteuert werden. In diesem Beispiel enthält die Eingabevorrichtung 130 ein Fahrpedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Die Verbrennungskammer (d. h. der Zylinder) 30 der Kraftmaschine 10 kann Verbrennungskammerwände 32 mit einem darin positionierten Kolben 36 enthalten. Der Kolben 36 kann mit einer Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, so dass die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgewandelt wird. Die Kurbelwelle 40 kann über ein Zwischengetriebesystem mit wenigstens einem Antriebsrad eines Fahrzeugs gekoppelt sein. Ferner kann ein Startermotor über ein Schwungrad mit der Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, um eine Startoperation der Kraftmaschine 10 zu ermöglichen.
Die Verbrennungskammer 30 kann über einen Einlasskanal 42 Einlassluft von dem Einlasskrümmer 44 empfangen und kann über den Auslasskanal 48 Verbrennungsgase ausstoßen. Der Einlasskrümmer 44 und der Auslasskanal 48 können über ein Einlassventil 52 bzw. ein Auslassventil 54 wahlweise mit der Verbrennungskammer 30 in Verbindung stehen. In einigen Ausführungsformen kann die Verbrennungskammer 30 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Auslassventile enthalten. In diesem Beispiel können das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 über einen oder mehrere Nocken durch Nockenbetätigung gesteuert werden und können sie Systeme mit Nockenprofilschaltung (CPS) und/oder mit variabler Nockenzeiteinstellung (VCT) und/oder mit variabler Ventilzeiteinstellung (VVT) und/oder mit variablem Ventilhub (VVL) nutzen, die durch den Controller 12 betrieben werden können, um den Ventilbetrieb zu variieren. Die Positionen des Einlassventils 52 und des Auslassventils 54 können durch Positionssensoren 55 bzw. 57 bestimmt werden. In alternativen Ausführungsformen können das Einlassventil 52 und/oder das Auslassventil 54 durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Zum Beispiel kann der Zylinder 30 alternativ ein Einlassventil, das über eine elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Auslassventil, das über Nockenbetätigung gesteuert wird, einschließlich CPS- und/oder VCT-Systemen, enthalten.
In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 mit einer oder mit mehreren Kraftstoffeinspritzeinrichtungen konfiguriert sein, um Kraftstoff für ihn bereitzustellen. Als ein nichteinschränkendes Beispiel ist der Zylinder 30 gezeigt, der eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 66 enthält, der Kraftstoff von dem Kraftstoffsystem 172 zugeführt wird. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 66 ist direkt mit dem Zylinder 30 gekoppelt gezeigt, um Kraftstoff proportional zu der Impulsbreite eines von dem Controller 12 über den elektronischen Treiber 68 empfangenen Signals FPW direkt darein einzuspritzen. Auf diese Weise stellt die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 66 etwas bereit, das als Direkteinspritzung (hier auch als "DI" bezeichnet) von Kraftstoff in den Verbrennungszylinder 30 bekannt ist.
Es wird gewürdigt werden, dass die Einspritzeinrichtung 66 in einer alternativen Ausführungsform eine Einzeleinspritzeinrichtung sein kann, die Kraftstoff in die Einlassöffnung einlassseitig des Zylinders 30 bereitstellt. Außerdem wird gewürdigt werden, dass der Zylinder 30 Kraftstoff von mehreren Einspritzeinrichtungen wie etwa von mehreren Einzeleinspritzeinrichtungen, von mehreren Direkteinspritzeinrichtungen oder eine Kombination davon empfangen kann.
Weiter anhand von 1 kann der Einlasskanal 42 eine Drossel 62 enthalten, die eine Drosselklappe 64 aufweist. In diesem bestimmten Beispiel kann die Position der Drosselklappe 64 durch den Controller 12 über ein für einen bei der Drossel 62 enthaltenen Elektromotor oder Aktuator bereitgestelltes Signal geändert werden, eine Konfiguration, die üblicherweise als elektronische Drosselsteuerung (ETC) bezeichnet wird. Auf diese Weise kann die Drossel 62 zum Ändern der unter anderen Kraftmaschinenzylindern für die Verbrennungskammer 30 bereitgestellten Einlassluft betrieben werden. Die Position der Drosselklappe 64 kann für den Controller 12 durch ein Drosselpositionssignal TP bereitgestellt werden. Der Einlasskanal 42 kann einen Luftmassenströmungssensor 120 und einen Krümmerluftdrucksensor 122 enthalten, um für den Controller 12 Signale MAF bzw. MAP bereitzustellen.
Das Zündsystem 88 kann in ausgewählten Betriebsarten in Ansprechen auf ein Signal SA für die Verstellung des Zündfunkens nach früh von dem Controller 12 über die Zündkerze 92 einen Zündfunken für die Verbrennungskammer 30 bereitstellen. Obwohl Fremdzündungskomponenten gezeigt sind, kann die Verbrennungskammer 30 oder können eine oder mehrere andere Verbrennungskammern der Kraftmaschine 10 in einigen Ausführungsformen in einer Selbstzündungsbetriebsart mit oder ohne einen Zündfunken betrieben werden.
Einlassseitig der Emissionssteuervorrichtung 70 ist ein erster, einlassseitiger Abgassensor 126 mit dem Auslasskanal 48 gekoppelt gezeigt. Der einlassseitige Sensor 126 kann irgendein geeigneter Sensor zur Bereitstellung einer Angabe eines Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses wie etwa ein linearer Breitbandsauerstoffsensor oder UEGO-Sensor (universeller Abgassauerstoffsensor oder Weitbereichs-Abgassauerstoffsensor), ein Zweizustands-Schmalband-Sauerstoffsensor oder EGO-Sensor, ein HEGO-Sensor (beheizter EGO-Sensor), ein NOx-Sensor, ein HC-Sensor oder ein CO-Sensor sein. In einer Ausführungsform ist der einlassseitige Abgassensor 126 ein UEGO, der dafür konfiguriert ist, eine Ausgabe wie etwa ein Spannungssignal bereitzustellen, die proportional zu der Menge des in dem Auspuff vorhandenen Sauerstoffs ist. Der Controller 12 verwendet die Ausgabe, um das Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu bestimmen.
Auslassseitig des Abgassensors 126 ist entlang des Auslasskanals 48 eine Emissionssteuervorrichtung 70 angeordnet gezeigt. Die Vorrichtung 70 kann ein Dreiwegekatalysator (TWC) sein, der dafür konfiguriert ist, NOx zu verringern und CO und unverbrannte Kohlenwasserstoffe zu oxidieren. In einigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung 70 ein NOx-Abscheider, verschiedene andere Emissionssteuervorrichtungen oder Kombinationen davon sein.
Es ist ein zweiter, auslassseitiger Abgassensor 128 gezeigt, der auslassseitig der Emissionssteuervorrichtung 70 mit dem Auslasskanal 48 gekoppelt ist. Der auslassseitige Sensor 128 kann irgendein geeigneter Sensor zum Bereitstellen einer Angabe des Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses wie etwa ein UEGO, ein EGO, ein HEGO usw. sein. In einer Ausführungsform ist der auslassseitige Sensor 128 ein HEGO, der dafür konfiguriert ist, die relative Anreicherung oder Abreicherung des Abgases, nachdem es durch den Katalysator gegangen ist, anzugeben. Somit kann der HEGO eine Ausgabe in Form eines Schaltpunkts oder des Spannungssignals an dem Punkt, an dem das Abgas von mager zu fett umschaltet, bereitstellen. Wie es hier verwendet ist, bezieht sich auslassseitiger Sensor auf einen Sensor, der sich in der Abgasströmungsrichtung in dem Abgassystem an einem Ort auslassseitig eines einlassseitigen Sensors des Abgassystems befindet. Ferner kann der einlassseitige Sensor in einer Abgasströmungsrichtung einlassseitig einer Emissionssteuervorrichtung wie etwa eines Katalysators sein, während der auslassseitige Sensor auslassseitig der Emissionssteuervorrichtung sein kann. Somit strömt Abgas, das von den mehreren Zylinder freigesetzt wird, über den einlassseitigen Sensor, bevor es über den auslassseitigen Sensor strömt.
Ferner kann in den offenbarten Ausführungsformen ein Abgasrückführungssystem (AGR-System) einen gewünschten Anteil des Abgases von dem Auslasskanal 48 über den AGR-Kanal 140 zu dem Einlasskanal 42 leiten. Die Menge der für den Einlasskanal 42 bereitgestellten AGR kann über das AGR-Ventil 142 durch den Controller 12 geändert werden. Ferner kann innerhalb des AGR-Kanals ein AGR-Sensor 144 angeordnet sein und eine Angabe des Drucks und/oder der Temperatur und/oder der Konzentration des Abgases bereitstellen. Unter einigen Bedingungen kann das AGR-System zum Regeln der Temperatur des Luft- und Kraftstoffgemischs innerhalb der Verbrennungskammer verwendet werden.
Der Controller 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingabe/Ausgabe-Anschlüsse 104, ein elektronisches Ablagemedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, das in diesem besonderen Beispiel als Nur-Lese-Speicherchip 106 gezeigt ist, einen Schreib-Lese-Speicher 108, einen Haltespeicher 110 und einen Datenbus enthält. Außer den zuvor diskutierten Signalen kann der Controller 12 verschiedene Signale von mit der Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren einschließlich eines Messwerts der induzierten Luftmassenströmung (MAF) von dem Luftmassenströmungssensor 120; einer Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur (ECT) von dem mit der Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; eines Profilzündungsabtastsignals (PIP) von dem mit der Kurbelwelle 40 gekoppelten Hall-Effekt-Sensor 118 (oder einem anderen Typ); der Drosselposition (TP) von einem Drosselpositionssensor; und des Krümmerabsolutdrucksignals (MAP-Signals) von dem Sensor 122 empfangen. Die Kraftmaschinendrehzahl RPM kann durch den Controller 12 aus dem Signal PIP erzeugt werden.
Der Ablagemedium-Nur-Lese-Speicher 106 kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die nicht vorübergehende Anweisungen repräsentieren, die durch den Prozessor 102 ausgeführt werden können, um die im Folgenden beschriebenen Verfahren sowie andere Varianten, die erwartet werden, aber nicht spezifisch aufgeführt sind, auszuführen.
Wie oben beschrieben ist, zeigt 1 nur einen Zylinder einer Mehrzylinderkraftmaschine, wobei jeder Zylinder ähnlich seinen eigenen Satz von Einlass/Auslass-Ventilen, Kraftstoffeinspritzeinrichtung, eine Zündkerze usw. enthalten kann.
Wie zuvor beschrieben wurde, kann der erste, einlassseitige Abgassensor (der Sensor 126 in 1–2) Abgas nicht von jedem Zylinder in gleicher Weise erfassen. Wie in 2 gezeigt ist, kann der einlassseitige Sensor 126 einlassseitig eines Zusammenflussbereichs 202 des Abgassystems positioniert sein, wo die Abgasströme von allen Zylindern einer Zylinderbank zusammenströmen. Wegen der Positionierung des einlassseitigen Sensors 126 kann der Sensor nicht jeden Zylinder bei jeder Kraftmaschinendrehzahl und bei jedem Lastpunkt in gleicher Weise erfassen. Zum Beispiel kann der einlassseitige Sensor 126 näher an einem ersten Zylinder der Kraftmaschine 10 als die verbleibenden Zylinder positioniert sein; kann er am meisten distal zu einem vierten Zylinder (z. B. zu dem Zylinder 30 aus 2) der Kraftmaschine positioniert sein. Dies kann dazu führen, dass das Abgas des ersten Zylinders, wenigstens während einiger Bedingungen, am stärksten abgetastet wird.
Im Gegensatz dazu tastet der Abgassensor, der sich auslassseitig des Zusammenflussbereichs befindet (z. B. der auslassseitige Sensor 128), einen gemischten und gefilterten Abgasstrom ab, wobei das Abgas von allen Zylindern der Zylinderbank zu einem homogenen Strom gemischt worden ist. Somit kann der auslassseitige Abgassensor den Beitrag jedes Zylinders zu dem auslassseitigen Abgasverhältnis in gleicher Weise erfassen.
Wie im Folgenden anhand von 3 ausführlicher erläutert wird, kann ein Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht durch den auslassseitigen Abgassensor detektiert werden, obwohl der auslassseitige Sensor nur das gemischte Abgas misst und somit Schwalle von Abgas, die mit zylinderindividuellen Abgasströmen korrelieren, nicht abtastet. Dies wird dadurch ausgeführt, dass die durch die Abtastung des ungleichmäßigen einlassseitigen Abgases eingeführte Änderung als eine passive Störung des auslassseitigen Abgasstroms verwendet wird, die zur Bestimmung verwendet werden kann, ob einer oder mehrere Zylinder mit einem Ungleichgewichts-Luft/Kraftstoff-Verhältnis arbeiten.
Nunmehr übergehend zu 3 ist ein Verfahren 300 zum Bestimmen eines Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts dargestellt. Das Verfahren 300 kann durch einen Controller wie etwa den Controller 12 aus 1 in Übereinstimmung mit darin gespeicherten nicht vorübergehenden Anweisungen ausgeführt werden, um auf der Grundlage einer Rückkopplung von einem ersten, einlassseitigen Abgassensor (wie etwa dem Abgassensor 126 aus 1–2) und einem zweiten, auslassseitigen Abgassensor (wie etwa dem auslassseitigen Sensor 128 aus 1–2) eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung einer Kraftmaschine wie etwa der Kraftmaschine 10 aus 1–2 auszuführen. Außerdem enthält das Verfahren 300 ein Zylinderungleichgewichts-Überwachungsprogramm, das auf der Grundlage einer Ausgabe von dem auslassseitigen Abgassensor das zylinderindividuelle Luft/Kraftstoff-Verhältnis bestimmt.
Bei 302 enthält das Verfahren 300 das Bestimmen von Kraftmaschinenbetriebsbedingungen. Die bestimmten Bedingungen können die Kraftmaschinendrehzahl, die Kraftmaschinenlast, die Ausgaben des einlassseitigen und/oder des auslassseitigen Abgassensors und andere Betriebsbedingungen enthalten, sind darauf aber nicht beschränkt. Bei 304 enthält das Verfahren 300 das Ausführen einer Rückkopplungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Regelung (AFR-Regelung) auf der Grundlage der Ausgabe wenigstens von dem einlassseitigen Abgassensor. Die Rückkopplungs-AFR-Regelung kann die Einstellung von Kraftstoffeinspritzmengen zum Aufrechterhalten eines gewünschten AFR enthalten. Zum Beispiel kann ein Fehler zwischen der Ausgabe von dem einlassseitigen Abgassensor und dem gewünschten AFR bestimmt werden und können eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzeinrichtungen der Kraftmaschine eingestellt werden, um angewiesene Kraftstoffmengen zu fördern, um das gewünschte AFR zu erfüllen. In einigen Beispielen kann die Ausgabe von dem auslassseitigen Abgassensor ebenfalls bei der Rückkopplungs-AFR-Regelung verwendet werden. Das gewünschte AFR kann z. B. auf der Kraftmaschinendrehzahl und auf der Kraftmaschinenlast beruhen.
Bei 306 bestimmt das Verfahren 300, ob die Kraftmaschine unter stationären Betriebsbedingungen arbeitet. Die stationären Betriebsbedingungen können enthalten, dass die Kraftmaschinendrehzahl und/oder die Kraftmaschinenlast verhältnismäßig konstant bleiben, wobei sie sich z. B. über eine gegebene Dauer weniger als um einen Schwellenbetrag ändern. Wenn das nicht der Fall ist, wird das Verfahren 300 zu 302 zurückgeschleift, um die Überwachung von Betriebsbedingungen und die Ausführung der Rückkopplungs-AFR-Regelung fortzusetzen. Falls die Kraftmaschine unter stationären Bedingungen arbeitet, geht das Verfahren 300 zu 308 über, um ein Zylinderungleichgewichts-Überwachungsprogramm zu initiieren, das im Folgenden anhand von 4 ausführlicher erläutert wird. Kurz gesagt, tastet das Zylinderungleichgewichts-Überwachungsprogramm die Signalausgabe von dem auslassseitigen Abgassensor ab und verwendet das abgetastete Signal zusammen mit dem gewünschten AFR für den einlassseitigen Sensor und mit mehreren zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren, um ein zylinderindividuelles Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu berechnen. Falls einer oder mehrere Zylinder ein AFR-Ungleichgewicht erfahren (z. B., falls einer oder mehrere ein AFR aufweisen, das von den AFR der anderen Zylinder abweicht), kann ein Zylinderungleichgewicht angegeben werden. Um zuverlässigere Daten zu erzeugen, kann das Zylinderungleichgewichts-Überwachungsprogramm unter stationären Betriebsbedingungen, aber nicht unter Übergangsbedingungen initiiert werden (z. B. kann sich ein Zylinder-Luft/Kraftstoff-Verhältnis während einer Übergangsbedingung zu stark ändern, was es erschwert, ein Ungleichgewicht eines Zylinders zu detektieren).
Bei 310 wird bestimmt, ob das Zylinderungleichgewichts-Überwachungsprogramm angibt, dass die Kraftmaschine mit einem Zylinderungleichgewicht arbeitet. Falls ein Zylinderungleichgewicht angegeben wird, geht das Verfahren 300 zu 312 über, um einen Betreiber über das Ungleichgewicht zu benachrichtigen und/oder um den Kraftmaschinenbetrieb einzustellen. Um einen Betreiber zu benachrichtigen, kann eine Störungsindikatorlampe eingeschaltet werden, kann ein Diagnosecode in dem Speicher des Controllers gespeichert werden oder kann eine andere Aktion ausgeführt werden. Ferner kann die Kraftmaschineneinstellung das Einstellen von Kraftstoffeinspritzmengen zu dem Zylinder im Ungleichgewicht, das Absenken des Kraftmaschinendrehmoments, das Einstellen der Zündfunkenzeiteinstellung, das Einstellen der Einspritzzeiteinstellung oder andere Kraftmaschineneinstellungen, um die Emissionen innerhalb eines bestimmten Bereichs zu halten, enthalten. Ferner kann das Zylinderungleichgewichts-Überwachungsprogramm detektieren, welcher Zylinder im Ungleichgewicht ist und ob der Zylinder im Ungleichgewicht ein mageres Ungleichgewicht (bei dem der Zylinder mager von einem gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis arbeitet) aufweist oder ob der Zylinder ein fettes Ungleichgewicht (bei dem der Zylinder fett von einem gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis arbeitet) aufweist. Falls der Zylinder ein mageres Ungleichgewicht aufweist, kann die Kraftstoffeinspritzmenge in den Zylinder erhöht werden, während die Kraftstoffeinspritzmenge in den Zylinder verringert werden kann, falls der Zylinder ein fettes Ungleichgewicht aufweist.
Falls das Ungleichgewichtsüberwachungsprogramm kein Ungleichgewicht angibt, geht das Verfahren 300 zu 314 über, um den aktuellen Betrieb einschließlich der Ausführung der Rückkopplungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Regelung aufrechtzuerhalten. Daraufhin kehrt das Verfahren 300 zurück.
Somit führt das oben beschriebene Verfahren 300 während stationärer Betriebsbedingungen ein Zylinderungleichgewichts-Überwachungsprogramm aus, um auf der Grundlage einer Ausgabe von dem auslassseitigen Abgassensor, wo Abgas auslassseitig eines Katalysators abgetastet wird, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu messen, ein Zylinderungleichgewicht zu bestimmen. Da das Abgas auslassseitig des Katalysators ein verhältnismäßig homogenes Gemisch der Abgasströme aller Zylinder einer Kraftmaschine oder Zylinderbank ist, widerspiegelt das auslassseitige Luft/Kraftstoff-Verhältnis unabhängig davon, wie häufig der auslassseitige Abgassensor abgetastet wird, nicht das individuelle Luft/Kraftstoff-Verhältnis jedes Zylinders. Allerdings misst der einlassseitige Abgassensor die individuellen Schwalle von Abgas von jedem Zylinder und misst er darüber hinaus nicht das Abgas jedes Zylinders in gleicher Weise über alle Kraftmaschinendrehzahl- und Kraftmaschinenlastbedingungen. Da zur Einstellung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses jedes Zylinders auf die einlassseitige Abgassensorausgabe vertraut wird, widerspiegelt die Gesamtzusammensetzung des Abgases auslassseitig des Katalysators, wie oben in Bezug auf die Rückkopplungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Regelung beschrieben wurde, die ungleiche Messung des einlassseitigen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses. Die ungleiche Messung des einlassseitigen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses kann gelernt und verwendet werden, um mehrere zylinderindividuelle Gewichtungsfaktoren zu bestimmen, die die Unausgewogenheit der Abtastung des einlassseitigen Sensors über mehrere verschiedene Kraftmaschinendrehzahl- und Kraftmaschinenbetriebsbedingungen widerspiegeln. Diese zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren können zusammen mit dem auslassseitigen Luft/Kraftstoff-Verhältnis und mit den gewünschten einlassseitigen Luft/Kraftstoff-Verhältnis für eine oder für mehrere Betriebsbedingungen verwendet werden, um eine Regressionsanalyse auszuführen, um das individuelle Luft/Kraftstoff-Verhältnis jedes Zylinders zu bestimmen.
Übergehend zu 4 ist ein Verfahren 400 zum Bestimmen des Zylinder-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses auf der Grundlage der Ausgabe von einem zweiten, auslassseitigen Abgassensor (z. B. einem hinter dem Katalysator) dargestellt. Das Verfahren 400 kann durch den Controller 12 in Übereinstimmung mit darin gespeicherten nicht vorübergehenden Anweisungen ausgeführt werden und kann als Teil des oben beschriebenen Verfahrens 300 ausgeführt werden (wobei das Verfahren 400 z. B. einmal ausgeführt werden kann, wenn das Zylinderungleichgewichts-Überwachungsprogramm in dem Verfahren 300 initiiert wird).
Bei 402 enthält das Verfahren 400 das Bestimmen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses hinter dem Katalysator auf der Grundlage der Ausgabe von dem zweiten, auslassseitigen Abgassensor. Bei 404 werden erste Daten (z. B. in dem Speicher des Controllers) gespeichert. Der erste Datensatz umfasst für eine erste Kraftmaschinenbetriebsbedingung das bei 402 bestimmte Luft/Kraftstoff-Verhältnis hinter dem Katalysator, ein entsprechendes gewünschtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis für den ersten, einlassseitigen Abgassensor (z. B. das Luft/Kraftstoff-Verhältnis, das von dem Controller zusammen mit der Ausgabe des einlassseitigen Sensors verwendet wird, um die Rückkopplungs-AFR-Regelung auszuführen, während gleichzeitig das Luft/Kraftstoff-Verhältnis hinter dem Katalysator bestimmt wird) und einen ersten Satz zylinderindividueller Gewichtungsfaktoren. Zum Beispiel werden die Kraftmaschinendrehzahl und die Kraftmaschinenbelastung zur Zeit der Abtastung zusammen mit dem entsprechenden Luft/Kraftstoff-Verhältnis bestimmt, wenn das Signal des auslassseitigen Abgassensors abgetastet wird, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis hinter dem Katalysator zu bestimmen. Diese Werte werden zusammen mit dem ersten Satz zylinderindividueller Gewichtungsfaktoren in dem ersten Datensatz gespeichert.
Der erste Satz zylinderindividueller Gewichtungsfaktoren enthält den Beitrag jedes Zylinders zu dem gemessenen Luft/Kraftstoff-Verhältnis vor dem Katalysator (z. B. zu dem durch den einlassseitigen Abgassensor gemessenen Luft/Kraftstoff-Verhältnis) bei der Kraftmaschinendrehzahl und Kraftmaschinenbelastung, die oben bestimmt worden sind. Der erste Satz zylinderindividueller Gewichtungsfaktoren kann unter mehreren zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren gewählt werden, die jeweils einen Beitrag eines gegebenen Zylinders zu einem gemessenen Luft/Kraftstoff-Verhältnis vor dem Katalysator bei einer gegebenen Kraftmaschinendrehzahl und Kraftmaschinenbelastung widerspiegeln. Die mehreren zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren können in dem Speicher des Controllers in einem Kennfeld gespeichert sein.
Die mehreren zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren können auf eine geeignete Weise bestimmt werden. In einem Beispiel können die mehreren zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren während einer Lernbetriebsart der Kraftmaschine bestimmt werden. In der Lernbetriebsart der Kraftmaschine kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis jedes Zylinders einzeln absichtlich geändert werden (z. B. absichtlich eingestellt werden, um fett oder mager zu laufen) und kann jedes resultierende Luft/Kraftstoff-Verhältnis, das durch den einlassseitigen Abgassensor gemessen wurde, zusammen mit der Kraftmaschinendrehzahl und Kraftmaschinenlast zu der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoff-Verhältnis gemessen wurde, gespeichert werden. Dieser Prozess kann über einen oder mehrere Kraftmaschinenantriebszyklen wiederholt werden, um Luft/Kraftstoff-Verhältnisse über mehrere verschiedene Kraftmaschinendrehzahl- und Kraftmaschinenlastbedingungen zu erheben. Daraufhin können diese Daten verwendet werden, um die mehreren zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren zu bestimmen.
Zum Beispiel würde jeder Zylinder (z. B. die Zylinder 1–4) in einer Vierzylinderkraftmaschine (oder in einer Bank einer V8-Kraftmaschine) ohne Erfassung eines Ungleichgewichts des einlassseitigen Abgassensors 25 % des insgesamt abgetasteten Abgases beitragen. Allerdings kann der tatsächliche Beitrag jedes Zylinders wegen der Anordnung des einlassseitigen Sensors nicht 25 % betragen und kann er sich in Abhängigkeit von der Kraftmaschinendrehzahl und von der Kraftmaschinenlast ändern. In einem Beispiel können bei niedriger Kraftmaschinendrehzahl und Kraftmaschinenlast die Zylinder 1 und 2 jeweils 31,25 %, der Zylinder 3 15 % und der Zylinder 4 22,5 % des durch den einlassseitigen Abgassensor abgetasteten Abgases beitragen. Im Gegensatz dazu kann bei hoher Kraftmaschinendrehzahl und mittlerer Last der Zylinder 1 15 %, der Zylinder 2 22,5 %, der Zylinder 3 28,75 % und der Zylinder 4 33,75 % des durch den einlassseitigen Abgassensor abgetasteten Abgases beitragen. Die mehreren zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren widerspiegeln diese ungleichförmige Erfassung für jeden Zylinder über eine Vielfalt von Kraftmaschinenbetriebsbedingungen.
Zurückkehrend zu 404 des Verfahrens 400 würde somit der erste Satz zylinderindividueller Gewichtungsfaktoren für jeden Zylinder einen zylinderindividuellen Gewichtungsfaktor bei der Betriebsbedingung niedriger Drehzahl und niedriger Last enthalten, falls das Luft/Kraftstoff-Verhältnis hinter dem Katalysator bei einer ersten Kraftmaschinendrehzahl und Kraftmaschinenlast (wie etwa bei den oben beschriebenen Bedingungen niedriger Drehzahl und niedriger Last) bestimmt wird. In dem oben beschriebenen Beispiel kann der erste Satz zylinderindividueller Gewichtungsfaktoren für die Zylinder 1–4 in dieser Reihenfolge 0,3125, 0,3125, 0,15 und 0,225 enthalten. Selbstverständlich sind die für die zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren gegebenen Werte dem Wesen nach beispielhaft, da andere Werte oder Darstellungen möglich sind. Zum Beispiel können die zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren als ein prozentualer Wert oder als eine andere geeignete Darstellung dargestellt werden.
Bei 406 wird an dem ersten Datensatz eine Regressionsanalyse ausgeführt, um ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis für jeden Zylinder zu bestimmen. Wie oben erläutert wurde, misst die Ausgabe des auslassseitigen Abgassensors (wegen der Tatsache, dass der auslassseitige Sensor ein schmalbandiger Sensor ist und da er ein gleichmäßiges Gemisch allen Abgases von den Zylindern abtastet) nicht direkt das Luft/Kraftstoff-Verhältnis für jeden individuellen Zylinder. Allerdings kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis für jeden Zylinder aus anderen Messwerten in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung abgeleitet werden: [φ_outer] = [C_cyl][β_cyl][φ_inner] + [φ_bias], wobei [φ_outer] das gemessene Luft/Kraftstoff-Verhältnis von dem zweiten, auslassseitigen Abgassensor ist, [C_cyl] der unbekannte Luft-Kraftstoff-Beitrag für einen gegebenen Zylinder ist, [β_cyl] der zylinderindividuelle Gewichtungsfaktor für diesen Zylinder ist, [φ_inner] das gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis für den ersten, einlassseitigen Kraftstoffsensor ist und [φ_bias] eine Unausgewogenheitskompensation für den auslassseitigen Abgassensor ist.
Die Werte für [C_cyl] für jeden Zylinder können über die Regressionsanalyse bestimmt werden. Die Regressionsanalyse bestimmt auf der Grundlage einer abhängigen Variablen (hier des auslassseitigen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses) und zusätzlicher bekannter unabhängiger Variablen (z. B. des gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses) einen Wert einer oder mehrerer unbekannter unabhängiger Variablen (z. B. [C_cyl] für jeden Zylinder). Die Regressionsanalyse kann eine geeignete Regressionsanalyse wie etwa eine parametrische oder eine nicht parametrische, eine lineare oder eine nichtlineare usw. sein.
Bei 408 wird bestimmt, ob die Regressionsanalyse statistisch signifikant ist. Dies kann auf eine geeignete Weise bestimmt werden. In einem Beispiel kann die Regressionsanalyse nur geeignete Schätzwerte für [C_cyl] für jeden Zylinder bereitstellen, wenn die abhängige Variable bei einer Anzahl unterschiedlicher Werte für die bekannten unabhängigen Variablen gemessen wird. Zum Beispiel sind in einer Vierzylinderkraftmaschine (oder in einem Zylinderblock mit vier Zylindern) vier Werte für [C_cyl] (z. B. einer für jeden Zylinder) notwendig. Somit kann das auslassseitige Luft/Kraftstoff-Verhältnis wenigstens bei vier verschiedenen gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnissen und/oder bei wenigstens vier verschiedenen Kraftmaschinendrehzahl- und Kraftmaschinenlastbedingungen gemessen werden. Ferner kann das auslassseitige Luft/Kraftstoff-Verhältnis bei jeder verschiedenen unabhängigen Variablen mehr als einmal gemessen werden.
Falls bestimmt wird, dass die Regressionsanalyse nicht statistisch signifikant wird, geht das Verfahren 400 zu 410 über, um erneut auf der Grundlage der Ausgabe des auslassseitigen Sensors das Luft/Kraftstoff-Verhältnis hinter dem Katalysator zu bestimmen, bei 412 einen nachfolgenden Datensatz zu speichern, der das bei 410 gemessene Luft/Kraftstoff-Verhältnis hinter dem Katalysator, ein entsprechendes gewünschtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis für den einlassseitigen Sensor und einen nachfolgenden Satz zylinderindividueller Gewichtungsfaktoren für einen nachfolgenden Arbeitspunkt (z. B. für dieselbe Kraftmaschinendrehzahl und Kraftmaschinenlast wie der erste Datensatz oder für eine andere Drehzahl und Last) umfasst, und die Regressionsanalyse unter Verwendung des ersten Datensatzes und des nachfolgenden Datensatzes erneut auszuführen. Daraufhin wird das Verfahren zu 408 zurückgeschleift, um zu bestimmen, ob die Regressionsanalyse statistisch signifikant ist. Falls die Analyse nicht signifikant ist, wiederholt das Verfahren 410–414, erhebt es einen oder mehrere nachfolgende Datensätze und führt es die Regressionsanalyse aus, bis die Regressionsanalyse genügend Abtastwerte aufweist, um statistisch signifikant zu sein.
Wenn bei 408 bestimmt wird, dass die Regression statistisch signifikant ist, geht das Verfahren 400 zu 416 über, um auf der Grundlage der Ergebnisse aus der Regressionsanalyse zu bestimmen, ob ein Zylinderungleichgewicht vorhanden ist, das größer als ein Schwellenwert ist. Wie zuvor erläutert wurde, bestimmt die Regressionsanalyse für jeden Zylinder ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis. Ein Zylinderungleichgewicht kann bestimmt werden, falls einer oder mehrere Zylinder ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis aufweisen, das von einem Schwellen-Luft/Kraftstoff-Verhältnis verschieden ist, falls z. B. ein Zylinder ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis aufweist, das sich von einem durchschnittlichen Luft/Kraftstoff-Verhältnis für alle Zylinder verschieden ist, oder falls ein Zylinder ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis aufweist, das von einem gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis verschieden ist. Falls das Ungleichgewicht größer als der Schwellenwert ist, geht das Verfahren 400 zu 418 über, um ein Zylinderungleichgewicht anzugeben. Falls das Ungleichgewicht nicht größer als der Schwellenwert ist, geht das Verfahren zu 420 über, um kein Zylinderungleichgewicht anzugeben. Daraufhin wird das Verfahren 400 verlassen.
Die oben beschriebenen Verfahren 300 und 400 überwachen auf ein Zylinderungleichgewicht unter Verwendung einer Ausgabe von einem auslassseitigen Abgassensor hinter dem Katalysator, der das Abgas auslassseitig von dort, wo die Abgasströme von mehreren Zylindern zusammenströmen, abtastet. Das Zylinderungleichgewichts-Überwachungsprogramm stützt sich auf die Tatsache, dass der einlassseitige Abgassensor vor dem Katalysator, der das Abgas einlassseitig von dort, wo die Abgasströme von den mehreren Zylindern zusammenströmen, abtastet, nicht den Beitrag von jedem Zylinder in gleicher Weise misst (da der von dem Sensor gemessene Beitrag mit der Abgasströmungsdynamik variiert) und somit die Gaszusammensetzung des auslassseitigen Sensors beeinflusst. Außerdem stützt sich das Ungleichgewichtsüberwachungsprogramm darauf, dass die Kraftmaschine bei verschiedenen Betriebsbedingungen läuft, die eine unterschiedliche Strömungsdynamik erzeugen.
Der auslassseitige Sensor tastet das Abgas hinter dem Katalysator für die gesamten mehreren Zylinder ab. Der auslassseitige Sensor stellt (z. B., da er ein schmalbandiger Sensor ist) keinen direkten Messwert des Zylinder-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses bereit, wobei die Zylinder-Luft/Kraftstoff-Verhältnisse aber aus anderen Messwerten und Steuerungen hergeleitet werden können. In diesem Fall wird der einlassseitige Sensor nicht direkt verwendet. Die physikalische Position des einlassseitigen Sensors bezieht sich auf den Beitrag des Messwerts des einlassseitigen Sensors von jedem Zylinder bei einem gegebenen Arbeitspunkt. Die Gewichtungsfaktoren für jeden Zylinder können abgebildet und in einer Tabelle gespeichert werden. Die Regression der ausgewählten abgebildeten Werte liefert zusammen mit dem auslassseitigen Luft/Kraftstoff-Verhältnis Werte für den Luft-Kraftstoff-Beitrag für jeden Zylinder, die verarbeitet werden können, um das Gleichgewicht der Zylinder zu bestimmen.
Die technische Wirkung der Überwachung auf das Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht unter Verwendung einer Ausgabe von einem auslassseitigen Abgassensor (z. B. auslassseitig eines Katalysators) ist gleich der Erfassung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses jedes Zylinders über mehrere Betriebsbedingungen, während die Verarbeitungslast an den Controller verringert wird.
In einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren für eine Kraftmaschine das Einstellen des Kraftmaschinenbetriebs auf der Grundlage einer Angabe eines Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts, wobei das Ungleichgewicht auf der Grundlage einer Ausgabe von einem zweiten Sensor und mehrerer zylinderindividueller Gewichtungsfaktoren detektiert wird, wobei sich der zweite Sensor in einem Abgassystem auslassseitig eines in dem Abgassystem befindlichen ersten Sensors befindet. Der zweite Sensor befindet sich in dem Abgassystem auslassseitig eines Zusammenflussbereichs, wo die Abgasströme von mehreren Zylindern zusammenströmen, und der erste Sensor befindet sich einlassseitig des Zusammenflussbereichs.
Jeder der mehreren zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren beschreibt einen Beitrag eines gegebenen Zylinders zu einem durch den ersten Sensor für eine gegebene Kraftmaschinendrehzahl- und Kraftmaschinenlastbedingung erfassten Gesamt-Luft/Kraftstoff-Verhältnis. Die mehreren zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren umfassen für jeden Zylinder der mehreren Zylinder für wenigstens eine Kraftmaschinendrehzahl- und Kraftmaschinenlastbedingung einen Gewichtungsfaktor. Ferner kann die Angabe des Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts auf einem gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis bei dem ersten Sensor beruhen.
Um das Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht zu bestimmen, enthält das Verfahren für eine erste Kraftmaschinendrehzahl- und Kraftmaschinenlastbedingung Folgendes:
Speichern eines ersten Datensatzes, der ein erstes auslassseitiges Luft/Kraftstoff-Verhältnis, das durch den zweiten Sensor gemessen wurde, ein entsprechendes erstes gewünschtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis für den ersten Sensor und eine erste Teilmenge der mehreren zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren umfasst, wobei die erste Teilmenge für jeden der mehreren Zylinder einen Gewichtungsfaktor bei der ersten Kraftmaschinendrehzahl- und Kraftmaschinenlastbedingung enthält; und Ausführen einer ersten Regressionsanalyse an dem ersten Datensatz, um für jeden der mehreren Zylinder ein erstes Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu bestimmen. Ferner umfasst das Verfahren das Angeben des Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts, falls wenigstens eines der ersten Luft/Kraftstoff-Verhältnisse von einem durchschnittlichen Luft/Kraftstoff-Verhältnis um mehr als einen Schwellenwert verschieden ist.
Ferner kann das Verfahren zum Bestimmen des Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts für eine zweite Kraftmaschinendrehzahl- und Kraftmaschinenlastbedingung Folgendes umfassen: Speichern eines zweiten Datensatzes, der ein zweites auslassseitiges Luft/Kraftstoff-Verhältnis, das durch den zweiten Sensor gemessen wurde, ein entsprechendes zweites gewünschtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis für den auslassseitigen Abgassensor und eine zweite Teilmenge der mehreren zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren umfasst, wobei die zweite Teilmenge für jeden der mehreren Zylinder einen Gewichtungsfaktor bei der zweiten Kraftmaschinendrehzahl- und Kraftmaschinenlastbedingung enthält; und Ausführen einer zweiten Regressionsanalyse an dem ersten Datensatz und an dem zweiten Datensatz, um für jeden der mehreren Zylinder ein zweites Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu bestimmen.
Ferner kann das Verfahren das iterative Wiederholen des Speicherns und des Ausführens der Regressionsanalyse für eine oder mehrere nachfolgende Kraftmaschinen- und Drehzahllastbedingungen, bis angegeben wird, dass die Regressionsanalyse statistisch signifikant ist, und das Angeben des Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts, falls ein durch die statistisch signifikante Regressionsanalyse bestimmtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis für wenigstens einen Zylinder der mehreren Zylinder von einem durchschnittlichen Luft/Kraftstoff-Verhältnis um mehr als einen Schwellenwert verschieden ist, umfassen.
In einem Beispiel umfasst das Einstellen des Kraftmaschinenbetriebs das Einstellen einer dem wenigstens einen Zylinder zugeführten Kraftstoffeinspritzmenge. In anderen Beispielen umfasst das Einstellen des Kraftmaschinenbetriebs das Einstellen eines Kraftmaschinendrehmomentgrenzwerts und/oder das Absenken des Ladedrucks und/oder das Einstellen der Kraftstoffeinspritzzeiteinstellung und/oder das Verringern der Zündfunkenverstellung nach spät.
Der zweite Sensor befindet sich auslassseitig eines Katalysators, der in einem Auslasskanal positioniert ist, der mit der Kraftmaschine in Fluidverbindung steht, und der erste Sensor befindet sich einlassseitig des Katalysators.
Ferner umfasst das Verfahren das Lernen der mehreren zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren während einer Lernbetriebsart der Kraftmaschine. Die Lernbetriebsart der Kraftmaschine umfasst für jede von mehreren Kraftmaschinendrehzahl- und Kraftmaschinenlastbedingungen das absichtliche Ändern eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses für jeden Zylinder der mehreren Zylinder und das Messen jedes resultierenden Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses mit dem ersten Sensor; und das Bestimmen der mehreren zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren auf der Grundlage der resultierenden Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisse für jeden Zylinder bei jeder der mehreren Kraftmaschinendrehzahl- und Kraftmaschinenlastbedingungen.
Ein anderes Verfahren für eine Kraftmaschine umfasst das Angeben eines Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts auf der Grundlage einer Regressionsanalyse, die an mehreren gemessenen Luft/Kraftstoff-Verhältnissen hinter dem Katalysator, mehreren entsprechenden gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnissen vor dem Katalysator und mehreren zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren ausgeführt wird.
Die mehreren zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren beschreiben jeweils einen Beitrag eines gegebenen Zylinders zu einem durch einen einlassseitigen Abgassensor erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnis vor dem Katalysator für eine gegebene Kraftmaschinendrehzahl- und Kraftmaschinenlastbedingung. Ferner umfasst das Verfahren das Einstellen des Kraftmaschinenbetriebs in Ansprechen auf das angegebene Zylinderungleichgewicht. Das Einstellen des Kraftmaschinenbetriebs enthält das Erhöhen einer Menge des zu einem Zylinder, dem das Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht zugeordnet ist, geförderten Kraftstoffs, wenn das Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht ein mageres Ungleichgewicht angibt. Das Einstellen des Kraftmaschinenbetriebs enthält das Verringern einer Menge des zu einem Zylinder, dem das Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht zugeordnet ist, geförderten Kraftstoffs, wenn das Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht ein fettes Ungleichgewicht angibt.
Eine Ausführungsform eines Systems umfasst eine Kraftmaschine, die mehrere Zylinder aufweist; einen Auslasskrümmer, der fluidtechnisch mit den mehreren Zylindern und mit einem Auslasskanal gekoppelt ist; einen Katalysator, der in dem Auslasskanal positioniert ist; einen einlassseitigen Abgassensor, der einlassseitig des Katalysators positioniert ist; einen auslassseitigen Abgassensor, der auslassseitig des Katalysators positioniert ist; und einen Controller mit computerlesbaren Anweisungen zum: Messen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses hinter dem Katalysator mit dem auslassseitigen Abgassensor bei mehreren verschiedenen Betriebsbedingungen; Ausführen einer Regressionsanalyse zum Bestimmen eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses jedes Zylinders der mehreren Zylinder; und Angeben eines Zylinderungleichgewichts auf der Grundlage des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses jedes Zylinders, wobei die Regressionsanalyse an jedem gemessenen Luft/Kraftstoff-Verhältnis hinter dem Katalysator, an mehreren entsprechenden gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnissen vor dem Katalysator und an mehreren zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren, die jeweils einen Beitrag eines bestimmten Zylinders zu einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis vor dem Katalysator, das durch den einlassseitigen Abgassensor für eine gegebene Kraftmaschinendrehzahl- und Kraftmaschinenlastbedingung erfasst wird, widerspiegeln, ausgeführt wird.
Der einlassseitige Abgassensor kann in dem Auslasskrümmer positioniert sein. In einem anderen Beispiel kann der einlassseitige Abgassensor in dem Abgaskanal auslassseitig des Abgaskrümmers und einlassseitig des Katalysators positioniert sein. Der einlassseitige Abgassensor ist ein breitbandiger Sensor und der auslassseitige Abgassensor ein schmalbandiger Sensor.
Es wird angemerkt, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und Steuerroutinen können als ausführbare Anweisungen in einem nicht vorübergehenden Speicher gespeichert sein und können durch das Steuersystem, das den Controller zusammen mit den verschiedenen Sensoren, Aktuatoren und anderer Kraftmaschinen-Hardware enthält, ausgeführt werden. Die spezifischen hier beschriebenen Routinen können eine oder mehrere irgendeiner Anzahl von Verarbeitungsstrategien wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multi-Threading und dergleichen repräsentieren. Somit können verschiedene dargestellte Aktionen, Operationen und/oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge ausgeführt werden, parallel ausgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen sein. Gleichfalls ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erzielen, sondern ist sie zur Erleichterung der Darstellung und Beschreibung gegeben. Eine oder mehrere der dargestellten Aktionen, Operationen und/oder Funktionen können in Abhängigkeit von der bestimmten verwendeten Strategie wiederholt ausgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Aktionen, Operationen und/oder Funktionen graphisch Code repräsentieren, der in einen nicht vorübergehenden Speicher des computerlesbaren Ablagemediums in dem Kraftmaschinensteuersystem zu programmieren ist, wo die beschriebenen Aktionen durch Ausführung der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Kraftmaschinen-Hardware-Komponenten zusammen mit dem elektronischen Controller enthält, ausgeführt werden.
Es wird gewürdigt werden, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen dem Wesen nach beispielhaft sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht als einschränkend anzusehen sind, da zahlreiche Änderungen möglich sind. Die obige Technologie kann z. B. auf V6-, I4-, I6-, V12-, Gegenkolben-4-Kraftmaschinen und auf andere Kraftmaschinentypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthält alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Teilkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie weitere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart sind.
Die folgenden Ansprüche weisen insbesondere auf bestimmte als neu und nicht offensichtlich angesehene Kombinationen und Teilkombinationen hin. Diese Ansprüche können sich auf "ein" Element oder auf "ein erstes" Element oder auf dessen Entsprechung beziehen. Diese Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Aufnahme eines oder mehrerer solcher Elemente enthalten, zwei oder mehr solche Elemente aber weder erfordern noch ausschließen. Durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Darstellung neuer Ansprüche in dieser oder in einer verwandten Anmeldung können andere Kombinationen und Teilkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften beansprucht werden. Solche Ansprüche, gleich, ob sie einen umfassenderen, eingeschränkteren, den gleichen oder einen anderen Schutzumfang als die ursprünglichen Ansprüche aufweisen, werden ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten angesehen.

Claims

Verfahren für eine Kraftmaschine, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Einstellen des Kraftmaschinenbetriebs auf der Grundlage einer Angabe eines Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts, wobei das Ungleichgewicht auf der Grundlage einer Ausgabe von einem zweiten Sensor und mehrerer zylinderindividueller Gewichtungsfaktoren detektiert wird, wobei sich der zweite Sensor in einem Abgassystem auslassseitig eines in dem Abgassystem befindlichen ersten Sensors befindet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei sich der zweite Sensor in dem Abgassystem auslassseitig eines Zusammenflussbereichs befindet, wo die Abgasströme von mehreren Zylindern zusammenströmen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei jeder der mehreren Gewichtungsfaktoren pro Zylinder einen Beitrag eines gegebenen Zylinders zu einem durch den ersten Sensor für eine gegebene Kraftmaschinendrehzahl- und Kraftmaschinenlastbedingung erfassten Gesamt-Luft/Kraftstoff-Verhältnis beschreibt, wobei sich der erste Sensor einlassseitig des Zusammenflussbereichs befindet und wobei die mehreren zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren für jeden Zylinder der mehreren Zylinder für die wenigstens eine Kraftmaschinendrehzahl- und Kraftmaschinenlastbedingung einen Gewichtungsfaktor umfassen.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Verfahren zum Bestimmen des Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts für eine erste Kraftmaschinendrehzahl- und Kraftmaschinenlastbedingung Folgendes umfasst: Speichern eines ersten Datensatzes, der ein erstes auslassseitiges Luft/Kraftstoff-Verhältnis, das durch den zweiten Sensor gemessen wurde, ein entsprechendes erstes gewünschtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis für den ersten Sensor und eine erste Teilmenge der mehreren zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren umfasst, wobei die erste Teilmenge für jeden der mehreren Zylinder einen Gewichtungsfaktor bei der ersten Kraftmaschinendrehzahl- und Kraftmaschinenlastbedingung enthält; und Ausführen einer ersten Regressionsanalyse an dem ersten Datensatz, um für jeden Zylinder der mehreren Zylinder ein erstes Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 4, das ferner das Angeben des Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts, falls wenigstens eines der ersten Luft/Kraftstoff-Verhältnisse von einem durchschnittlichen Luft/Kraftstoff-Verhältnis um mehr als einen Schwellenwert verschieden ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Verfahren zum Bestimmen des Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts für eine zweite Kraftmaschinen- und Drehzahllastbedingungen ferner Folgendes umfasst: Speichern eines zweiten Datensatzes, der ein zweites auslassseitiges Luft/Kraftstoff-Verhältnis, das durch den zweiten Sensor gemessen wurde, ein entsprechendes zweites gewünschtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis für den einlassseitigen Abgassensor und eine zweite Teilmenge der mehreren zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren umfasst, wobei die zweite Teilmenge für jeden der mehreren Zylinder einen Gewichtungsfaktor bei der zweiten Kraftmaschinendrehzahl- und Kraftmaschinenlastbedingung enthält; und Ausführen einer zweiten Regressionsanalyse an dem ersten Datensatz und an dem zweiten Datensatz, um für jeden Zylinder der mehreren Zylinder ein zweites Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 6, das ferner das iterative Wiederholen des Speicherns und des Ausführens der Regressionsanalyse für eine oder mehrere nachfolgende Kraftmaschinen- und Drehzahllastbedingungen, bis angegeben wird, dass die Regressionsanalyse statistisch signifikant ist, und das Angeben des Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts, falls ein durch die statistisch signifikante Regressionsanalyse bestimmtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis für wenigstens einen Zylinder der mehreren Zylinder von einem durchschnittlichen Luft/Kraftstoff-Verhältnis um mehr als einen Schwellenwert verschieden ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Einstellen des Kraftmaschinenbetriebs das Einstellen einer dem wenigstens einen Zylinder zugeführten Kraftstoffeinspritzmenge umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei sich der zweite Sensor auslassseitig eines Katalysators befindet, der in einem Auslasskanal positioniert ist, der mit der Kraftmaschine in Fluidverbindung steht, und wobei sich der erste Sensor einlassseitig des Katalysators befindet.
Verfahren nach Anspruch 3, das ferner das Lernen der mehreren zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren während einer Lernbetriebsart der Kraftmaschine umfasst, wobei die Lernbetriebsart der Kraftmaschine Folgendes umfasst: absichtliches Ändern eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses für jeden Zylinder der mehreren Zylinder und Messen jedes resultierenden Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses mit dem ersten Sensor für jede von mehreren Kraftmaschinendrehzahl- und Kraftmaschinenlastbedingungen; und Bestimmen der mehreren zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren auf der Grundlage der resultierenden Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisse für jeden Zylinder bei jeder der mehreren Kraftmaschinendrehzahl- und Kraftmaschinenlastbedingungen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen des Kraftmaschinenbetriebs das Einstellen eines Kraftmaschinendrehmoment-Grenzwerts und/oder das Absenken des Ladedrucks und/oder das Einstellen der Kraftstoff-Einspritzzeiteinstellung und/oder das Verringern der Verstellung des Zündfunkens nach spät umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Angabe eines Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts ferner auf einem gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis bei dem ersten Sensor beruht.
Verfahren für eine Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: Angeben eines Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts auf der Grundlage einer Regressionsanalyse, die an mehreren gemessenen Luft/Kraftstoff-Verhältnissen hinter dem Katalysator, mehreren entsprechenden gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnissen vor dem Katalysator und mehreren zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die mehreren zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren jeweils einen Beitrag eines gegebenen Zylinders zu einem durch einen einlassseitigen Abgassensor erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnis vor dem Katalysator für eine gegebene Kraftmaschinendrehzahl- und Kraftmaschinenlastbedingung beschreiben.
Verfahren nach Anspruch 13, das ferner das Einstellen des Kraftmaschinenbetriebs in Ansprechen auf das angegebene Zylinderungleichgewicht umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Einstellen des Kraftmaschinenbetriebs das Erhöhen einer Menge des zu einem Zylinder, dem das Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht zugeordnet ist, geförderten Kraftstoffs, wenn das Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht ein mageres Ungleichgewicht angibt, enthält.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Einstellen des Kraftmaschinenbetriebs das Verringern einer Menge des zu einem Zylinder, dem das Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht zugeordnet ist, geförderten Kraftstoffs, wenn das Zylinder-Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht ein fettes Ungleichgewicht angibt, enthält.
System, das Folgendes umfasst: eine Kraftmaschine, die mehrere Zylinder aufweist; einen Auslasskrümmer, der fluidtechnisch mit den mehreren Zylindern und mit einem Auslasskanal gekoppelt ist; einen Katalysator, der in dem Auslasskanal positioniert ist; einen einlassseitigen Abgassensor, der einlassseitig des Katalysators positioniert ist; einen auslassseitigen Abgassensor, der auslassseitig des Katalysators positioniert ist; und einen Controller mit computerlesbaren Anweisungen zum: Messen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses hinter dem Katalysator mit dem auslassseitigen Abgassensor bei mehreren verschiedenen Betriebsbedingungen; Ausführen einer Regressionsanalyse zum Bestimmen eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses jedes Zylinders der mehreren Zylinder; und Angeben eines Zylinderungleichgewichts auf der Grundlage des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses jedes Zylinders, wobei die Regressionsanalyse an jedem gemessenen Luft/Kraftstoff-Verhältnis hinter dem Katalysator, an mehreren entsprechenden gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnissen vor dem Katalysator und an mehreren zylinderindividuellen Gewichtungsfaktoren, die jeweils einen Beitrag eines bestimmten Zylinders zu einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis vor dem Katalysator, das durch den einlassseitigen Abgassensor für eine gegebene Kraftmaschinendrehzahl- und Kraftmaschinenlastbedingung erfasst wird, widerspiegeln, ausgeführt wird.
System nach Anspruch 18, wobei der einlassseitige Abgassensor in dem Auslasskrümmer positioniert ist.
System nach Anspruch 18, wobei der einlassseitige Abgassensor ein breitbandiger Sensor ist und wobei der auslassseitige Abgassensor ein schmalbandiger Sensor ist.