DE102015210381A1 - Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, Steuergerät und Brennkraftmaschine - Google Patents

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Jan Egermann
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (10) mit einer Lambdaregelung (2), umfassend die Schritte: – Generieren eines Lambda-Sollwerts (λsoll); – Erfassen eines Lambda-Istwerts (λist) stromabwärts einer Verbrennung; – Zeitliches Anpassen des Lambda-Sollwerts (λsoll) an die laufzeitbehaftete und verzögerte Erfassung des Lambda-Istwerts (λist); – Erzeugen einer Regelabweichung (eλ) basierend auf dem Lambda-Istwert (λist) und dem angepassten Lambda-Sollwert (λsoll F); und – Umrechnen der Regelabweichung (eλ) in einen Faktor für die Kraftstoffmenge.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, ein Steuergerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie eine Brennkraftmaschine.
  • Bei einem Magerbetrieb mit einem Lambdawert größer eins und einem Fettbetrieb mit einem Lambdawert kleiner eins ist oftmals kein definierter Übergang für die Lambdaregelung gegeben. Dies führt zu unnötigen Regleranregungen. Gerade bei dem Übergang in eine oder aus einer Regenerationsphase beziehungsweise in einer Regenerationsphase stellen sich derartige Probleme. Regenerationsphasen werden in Abgasnachbehandlungssystemen wie zum Beispiel einem Stickoxidspeicherkatalysator bei einem Dieselmotor benötigt.
  • DE 102 34 849 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, bei dem die Einhaltung eines gewünschten Drehmomentes Priorität vor der Einhaltung eines vorgegebenen Lambdawertes hat.
  • DE 10 2004 038 389 A1 offenbart ein Verfahren zum Bestimmen der Luftzahl Lambda auf Basis einer Lambdamessung im Abgas, bei dem ein modellierter Lambdawert aus Einspritzmenge, angesaugter Luftmasse und gemessenem Lambdawert gebildet wird.
  • DE 102 44 539 A1 offenbart ein Verfahren zur global-adaptiven Korrektur von Einspritzmengen- und/oder Luftmassenmessfehlern, bei dem ein Korrekturfaktor für wenigstens ein Ansteuersignal der Brennkraftmaschine berechnet wird und der Korrekturfaktor mit einem rekursiven Lernverfahren in einem Polynom gespeichert wird.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Lambdaregelung für eine Brennkraftmaschine zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1, einem Steuergerät gemäß Anspruch 9 beziehungsweise einer Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 10.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einer Lambdaregelung umfasst:
    • – Generieren eines Lambda-Sollwerts;
    • – Erfassen eines Lambda-Istwerts stromabwärts einer Verbrennung;
    • – Zeitliches Anpassen des Lambda-Sollwerts an die laufzeitbehaftete und verzögerte Erfassung des Lambda-Istwerts;
    • – Erzeugen einer Regelabweichung basierend auf dem Lambda-Istwert und dem angepassten Lambda-Sollwert; und
    • – Umrechnen der Regelabweichung in einen Faktor für die Kraftstoffmenge.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren hat durch die zeitliche Anpassung des Lambda-Sollwerts den Vorteil, dass der Sollwert entsprechend dem Streckenverhalten zeitlich an die Reaktionszeit der Lambda-Sonde oder eines Lambda-Sensors angepasst wird. Dadurch wird ein starkes Springen in der Regelabweichung bei Sollwertänderungen verhindert. Somit wird ein nachfolgender PID-Regler von Führungsanregungen entlastet. Weiterhin wird durch das zeitliche Anpassen, beispielsweise durchgeführt in einem Führungsfilter, die Dynamik der Lambdaregelung beeinflusst. Eine längere Filterung dämpft die Dynamik, während eine kürzere Filterzeit die Dynamik der Lambdaregelung erhöht. Dadurch kann das Regelverhalten präziser eingestellt werden. Aufgrund der Umrechnung der Regelabweichung in einen Faktor ergibt sich eine Linearisierung der Regelabweichung im aktuellen Betriebspunkt des Motors, was eine Basisverstärkung von 1 für die Reglerparameter ergibt. In den Reglerparametern muss also eine Umrechnung zwischen Lambda und der Kraftstoffmenge nicht mehr berücksichtigt werden, was die Parametrierung des Reglers erleichtert. Ein weiterer Vorteil ist die einfache Applikation der Reglerparameter ohne aufwändige Entwurfsverfahren. Dies ist möglich, weil die Streckenverstärkung bereits in der Umrechnung der Lambda-Regelabweichung in einen Faktor für die Kraftstoffmenge vorhanden ist.
  • Der Faktor für die Brennstoffmenge kann berechnet werden durch die negierte Regelabweichung geteilt durch den Lambda-Istwert. Die Regelabweichung kann berechnet werden durch Subtraktion des Lambda-Istwerts von dem angepassten Lambda-Sollwert. Dieser Faktor kann dann in einem nachfolgenden PID-Regler der Lambdaregelung verstärkt werden. Auf diese Weise kann der Faktor einfach und zuverlässig berechnet werden.
  • Die Brennkraftmaschine kann einen Dieselmotor aufweisen. Das beschriebene Verfahren ist insbesondere für einen Dieselmotor geeignet, da im Normalbetrieb bei einem Dieselmotor die Änderung der Kraftstoffmenge im Magerbetrieb zu einer größeren Veränderung des Drehmoments führt.
  • Die Brennkraftmaschine kann eine aktive Abgasnachbehandlung mit einem Stickoxidspeicherkatalysator aufweisen. Dabei ist es für die Regeneration und die Desulfatisierung des Stickoxidspeicherkatalysators erforderlich, das Abgaslambda vom Magerbetrieb in den Fettbetrieb zu überführen. Im Fettbetrieb muss dann in allen Motorbetriebspunkten das Abgaslambda für eine definierte Zeit auf einem definierten Sollwert gehalten werden.
  • Eine kennfeldbasierte Vorsteuerung kann einen Basiswert für die Kraftstoffmenge vorgeben. Dieser Basiswert kann der Kraftstoffmenge entsprechen, die stationär bei der eingestellten Luftmasse im Saugrohr der Brennkraftmaschine erforderlich ist, um den erforderlichen Lambdawert im Abgas einzustellen.
  • Eine Entkopplungsstruktur kann die Lambdaregelung von einem weiteren Regler, der eine Kraftstoffmengeneinstellgröße verwendet, entkoppeln. Die Entkopplungsstruktur, die vorzugsweise nach den Regelalgorithmen angewendet wird, verhindert, dass ein konkurrierender Regler, der ebenfalls eine Kraftstoffmenge als Stellgröße verwendet und auf dieselbe Strecke wirkt, das Regelverhalten der Lambdaregelung negativ beeinflusst und umgekehrt. Vorzugsweise werden dafür zwei Entkopplungsfaktoren und Entkopplungsmengen berechnet. Dies hat den Vorteil, dass ein gegenseitiges Aufschwingen vermieden wird, was zu einem besseren Regelverhalten führt. Die Parameter des PID-Reglers der Lambdaregelung und die des konkurrierenden Reglers werden unabhängig voneinander entworfen. Das betrifft nur den Normalbetrieb (im Fettbetrieb, bei dem Lambda-Regelung aktiv ist, soll das Moment nicht von der Lambda-Regelung beeinflusst werden. Daher ist die Entkopplungsstruktur vorgesehen. Im Stationärbetrieb heißt das, wenn der Fettbetrieb aktiviert wird, dass sich das Moment nicht ändern soll, auch wenn die Einspritzmenge erhöht wird, um fettes Abgas zu bekommen. Dies geschieht durch Umlagerung in der Einspritzstrategie und in den Mengenaufteilungen auf der einzelnen Einspritzung).
  • Bei einer Luftmassenabweichung kann der Luftmassenfehler in eine Kompensationskraftstoffmasse umgerechnet werden. Diese Störgrößenkompensation verhindert eine zu große negative Auswirkung eines Luftmassenfehlers auf die Lambdaregelung. Ein Luftmassenfehler ist eine messbare Störung für die Regelung und kann somit kompensiert werden. Zur Kompensation wird der Luftmassenfehler vorteilhafterweise in eine Kompensations-Kraftstoffmenge umgerechnet. Diese Störgrößenkompensation verbessert das stationäre und dynamische Regelverhalten der Lambdaregelung.
  • Ein Koordinator kann die Lambdaregelung aktivieren und/oder im Fehlerfall in die Regelung eingreifen. So kann die beschriebene Regelung für das Abgas-Lambda von dem Koordinator überwacht und flexibel aktiviert werden. Auf Fehler, wie beispielsweise einen Sensorausfall, kann schnell und direkt reagiert werden.
  • Das erfindungsgemäße Steuergerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass es zur Ausführung eines Verfahrens mit den oben beschriebenen Merkmalen oder Merkmalskombinationen eingerichtet ist. Das Steuergerät kann wenigstens einen Rechner und ein Speicherelement umfassen. Erfindungsgemäß ist in dem Speicherelement ein Programm abgelegt, welches bei wenigstens teilweiser Ausführung im Rechner die Schritte des Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit den in dieser Spezifikation dargestellten Merkmalen oder Merkmalskombinationen ausführt. Es gelten die gleichen Vorteile und Modifikationen wie oben beschrieben.
  • Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine mit einer Lambdaregelung umfasst ein Steuergerät wie zuvor beschrieben. Die Brennkraftmaschine kann eine Abgasanlage mit einer aktiven Abgasnachbehandlung aufweisen. Es gelten die gleichen Vorteile und Modifikationen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Gesamtstruktur einer Lambdaregelung,
  • 2 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit Lambdaregelung, und
  • 3 eine schematische Darstellung einer Entkopplungsstruktur.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung der Gesamtstruktur der Lambdaregelung. Ein Koordinator 1 zuständig für die Regelung des Abgas-Lambdas und des Fehlermanagements, aktiviert die eigentliche Lambdaregelung 2 beziehungsweise kann im Fehlerfall in sie eingreifen. Weiterhin ist eine Entkopplungsstruktur 3 vorgesehen, welche mit der Lambdaregelung 2 zusammenwirkt. Die Entkopplungsstruktur 3 dient zur Momentenneutralität. Aufgrund der Momentenwirksamkeit der Stellgröße der Lambdaregelung 2 wird deren Auswirkung auf das Drehmoment des Motors neutralisiert. Im Gegensatz dazu muss ein lambdawirksamer Eingriff einer anderen konkurrierenden Regeleinrichtung ebenfalls neutralisiert werden. Zur Entkopplung beider Auswirkungen existiert die Entkopplungsstruktur 3, die später beispielhaft anhand von 3 beschrieben wird.
  • 2 zeigt den hier für die Erläuterung der Erfindung relevanten Teil einer Brennkraftmaschine 10. Die Brennkraftmaschine 10 ist hier in diesem Ausführungsbeispiel ein Dieselmotor. In einem Brennraum oder einer Verbrennung 12 wird das zugeführte Kraftstoff-Luft-Gemisch verbrannt und zunächst über eine Teil-Abgasstrecke 14 abgeführt. Die Teil-Abgasstrecke 14 schließt üblicherweise eine Abgasnachbehandlung 16 ein, hier zum Beispiel in Form eines Stickoxidspeicherkatalysators. Eine Lambdasonde oder ein Lambdasensor 18 misst den Lambdawert beziehungsweise den Wert des Abgas-Lambdas. Hier wird der Lambdawert stromaufwärts der Abgasnachbehandlung 16 beziehungsweise des Stickoxidspeicherkatalysators gemessen.
  • Der Lambda-Sensor 18 gibt den gemessenen Lambda-Istwert λist an ein Steuergerät 20 aus. In dem Steuergerät 20 wird die Lambdaregelung 2 für die Brennkraftmaschine 10 ausgeführt.
  • Dazu erzeugt ein optionaler Sollwertgenerator 22 zunächst einen Lambda-Sollwert λsoll. Der Sollwertgenerator 22 erzeugt einen geführten Sollwert, der zu jedem Zeitpunkt einen definierten Wert hat und einen stetigen Verlauf aufweist. Das heißt, dass keine Sollwertsprünge auftreten. Der Lambda-Sollwert λsoll wird an einen Führungsfilter 24 ausgegeben. Das Führungsfilter 24 hat die Funktion der Laufzeit- und Streckenzeitkorrektur des Sollwertes und verhindert bei eventuell auftretenden Sollwertsprüngen ein unnötiges Anregen des nachgeordneten PID-Reglers 28 und somit eine negative Beeinflussung des Basiswertes aus der Vorsteuerung 36. Es passt den Lambda-Sollwert λsoll entsprechend dem Streckenverhalten zeitlich an den Verlauf des Lambda-Istwertes an. Das Führungsfilter 24 erzeugt einen angepassten oder gefilterten Lambda-Sollwert λsoll F. Dieser Sollwert λsoll F errechnet sich nach folgender Formel: LambdaSollwert F = f(LambdaSollwert, Tt, T1)
  • Die Größe Tt ist die systembedingte Laufzeit zwischen dem Ort der Einspritzung beziehungsweise Verbrennung bis hin zur Messstelle des Lambda-Sensors im Abgasstrang. Die Berechnung der Laufzeit erfolgt nach folgender Formel: Tt = f(Motordrehzahl, Abgasdruck, Abgastemperatur)
  • Die Größe T1 ist die systembedingte Reaktions- beziehungsweise Verzögerungszeit des Lambda-Sensors und entspricht der Gesamtstreckenzeitkontante zwischen dem Ort der Einspritzung beziehungsweise Verbrennung bis hin zur Messstelle des Lambda-Sensors im Abgasstrang. Die Berechnung der Laufzeit erfolgt nach folgender Formel: T1 = f(Motordrehzahl, Motordrehmoment)
  • Wie aus der Formel erkennbar ist, ist die Funktion des Führungsfilters 24 abhängig von dem Lambda-Sollwert, der Motordrehzahl, dem Abgasdruck, der Abgastemperatur und dem Motordrehmoment.
  • Der so erzeugte Lambda-Sollwert λsoll F wird nun einem Knoten oder Addierer 26 positiv zugeführt. Dem Addierer 26 wird weiterhin der Lambda-Istwert λist aus dem Lambda-Sensor 18 zugeführt. Der Addierer 26 subtrahiert dann den Lambda-Istwert λist von dem Lambda-Sollwert λsoll F. Daraus ergibt sich die Regelabweichung eλ, welche einem nachgeordneten PID-Regler 28 zugeführt wird. Der PID-Regler 28 soll eine bestehende Regelabweichung eλ zu Null bringen und dazu die Stellgröße Einspritzmenge ΔmKrRegler anpassen. Der PID-Regler 28 besteht vorzugsweise aus einer Parallelstruktur aus P-, I- und D-Gliedern. Die Summe der Ausgänge von P, I und D werden entsprechend den Stellgrößengrenzen begrenzt.
  • Optional besitzt der PID-Regler 28 eine Anti-Windup-Funktionalität, welche bei Stellgrößenbegrenzung ein unnötiges Arbeiten des I-Gliedes verhindern soll. In solchen Fällen wird der Ausgang des I-Gliedes auf den letzten gültigen Wert gehalten. Damit bei der Aktivierung des PID-Reglers 28 kein sprunghaftes Verhalten in der Stellgrößenänderung auftritt, wird optional eine Ein- und Ausschaltrampe der Regelabweichung verwendet.
  • Die Verstärkung der Regelabweichung eλ erfolgt im PID-Regler 28 durch einen relativen Ansatz. Dazu wird die Regelabweichung für Lambda eλ in einen Faktor für die Kraftstoffmenge facKrRegelabw. umgerechnet. Dieser Faktor entspricht relativ der Regelabweichung für Lambda. Der Faktor für die Kraftstoffmenge berechnet sich gemäß folgender Formel:
    Figure DE102015210381A1_0002
    wobei eλ = λsoll F – λist ist.
  • Der Faktor für die Kraftstoffmenge facKrRegelabw wird im PID-Regler entsprechend den Verstärkungsfaktoren für die P-, I- und D-Anteile (KP, KI, KD) zu facKrRegler verstärkt und mit dem Basiswert mKrVorsteuerung zu einer Reglerkraftstoffmenge ΔmKrRegler verrechnet. Die Berechnung von ΔmKrRegler nach folgender Formel: ΔmKrRegler = facKrRegler·mKrVorsteuerung wobei facKrRegler = f(KP, KI, KD) ist.
  • Die Reglerkraftstoffmenge ΔmKrRegler wird einem Addierer 30 positiv zugeführt.
  • Weiterhin wird die Reglerkraftstoffmenge ΔmKrRegler einer Adaptionseinheit 32 zugeführt. Der integrierte Adaptionsalgorithmus lernt oder speichert im ausgeregelten stationären Betrieb die Stellgrößenänderung des PID-Reglers 28 in ein betriebspunktabhängiges Kennfeld. Dieser Adaptionswert wird wieder ausgelesen als ΔmKrAdaption und einem weiteren Knoten oder Addierer 34 zugeführt.
  • Eine kennfeldbasierte Vorsteuerung liefert den Basiswert mKrVorsteuerung für die Kraftstoffmenge, der ebenfalls positiv dem Addierer 34 zugeführt wird. Die Vorsteuerung 36 errechnet den Basiswert für die Kraftstoffmenge mKrVorsteuerung aus der Drehzahl nMot und dem Moment MMot des Motors. In dem Addierer 34 wird der Vorsteuerwert oder der Basiswert mKrVorsteuerung durch den Adaptionswert ΔmKrAdaption korrigiert. Dieser korrigierte Wert wird wiederum dem Addierer 30 zugeführt, wo er mit der Stellgröße ΔmKrRegler des PID-Reglers 28 addiert wird. Diese korrigierte oder angepasste Stellgröße wird dem Addierer 30 zugeführt.
  • An einem Saugrohr 38, durch welches die benötigte Luftmasse zur Verbrennung 12 geführt wird, wird die Luftmasse gemessen. Wenn die Luftmasse im Saugrohr 38 und damit auch im Brennraum 12 nicht auf den erforderlichen Wert eingestellt ist, kommt es bei gegebener Vorsteuerkraftmenge mKrVorsteuerung zu einer Störung der Lambda-Regelstrecke. Dies äußert sich dann in einer Abweichung des Ist-Lambdas λist vom Sollwert λsoll. Zunächst wird die Luftmassenabweichung im Saugrohr 38 gemäß folgender Formel berechnet: LuftmassenabweichungSaugrohr = LuftmasseSaugrohr Soll – LuftmasseSaugrohr Ist
  • Diese Berechnung findet in einer Kompensationseinheit 40 statt. Die bestimmte Luftmassenabweichung kann nun auf zwei Arten in die Lambdaregelung integriert werden. Zum einen kann die Störgrößenaufschaltung ΔmKrStörung direkt auf die Stellgröße stattfinden. Das heißt, dass die berechnete Kompensationskraftstoffmenge ΔmKrStörung direkt auf den Ausgang des PID-Reglers 28 addiert wird. Damit muss die Störung nicht erst verspätet im PID-Regler 28 ausgeglichen werden. Die direkte Aufschaltung auf den Ausgang des PID-Reglers 28 ist hier durch Aufschaltung der Kompensationskraftstoffmenge ΔmKrStörung auf den Addierer 36 realisiert. Beispielsweise kann auch auf den Addierer 30 zurückgegriffen werden. Am Ausgang des Addierers 36 steht nun die Stellgröße mKr zur Verfügung, die der Verbrennung 12 zugeführt wird.
  • In einer zweiten Variante erfolgt die Störgrößenaufschaltung ΔeλStörung auf den Reglereingang. Das heißt, die berechnete Kompensationsregelabweichung ΔeλStörung wird direkt auf die Lambdaregelabweichung 26 addiert und durch den PID-Regler 28 ausgeglichen.
  • Die Kompensationsregelabweichung erfolgt nach folgender Formel:
    Figure DE102015210381A1_0003
  • Die berechnete Kompensationskraftstoffmenge folgt der folgenden Formel
    Figure DE102015210381A1_0004
    wobei LuftmassenabweichungSaugrohr = LuftmasseSaugrohr soll – LuftmasseSaugrohr ist ist.
  • Anhand von 3 wird nun die Einbindung der Entkopplungsstruktur 3 in das Gesamtsystem näher beschrieben. Die Entkopplungsstruktur verarbeitet nur Stellgrößenänderungen, die nicht in den Vorsteuermengen für den aktuellen Motorbetriebspunkt berücksichtigt sind. Die Lambdaregelung 2, wie sie beispielhaft in dem Steuergerät 20 in 2 dargestellt ist, gibt also abzüglich der Vorsteuermenge mKrVorsteuerung die Kraftstoffmenge ΔmKT10 aus. Die Kraftstoffmenge ΔmKT10 berechnet sich exemplarisch nach folgender Formel: ΔmKT10 = ΔmKTRegler + ΔmKTAdaption + ΔmKTStörung
  • Ein konkurrierender Regler 4, der ebenfalls eine stationäre Vorsteuerung mit der Vorsteuermenge mKrBas besitzt und einen lambdawirksamen Eingriff ΔmKT20 ausgibt, ist parallel zu der Lambdaregelung 2 vorgesehen. Die beiden Kraftstoffmengen ΔmKT10 und ΔmKT20 werden der Entkopplungsstruktur 3 zugeführt.
  • Die Entkopplungsstruktur 3 berechnet einen Entkopplungsfaktor K21 gemäß folgender Formel:
    Figure DE102015210381A1_0005
  • Weiterhin berechnet die Entkopplungsstruktur 3 einen Entkopplungsfaktor K12 gemäß folgender Formel:
    Figure DE102015210381A1_0006
  • Die Entkopplung der Kraftstoffmenge ΔmKT10 aus der Lambdaregelung 2 auf die Kraftstoffmenge ΔmKT20 des konkurrierenden Reglers 4 berechnet sich zu: ΔmKT21 = – K21·ΔmKr10,
  • Analog wird die Entkopplung der Kraftstoffmenge ΔmKr20 des konkurrierenden Reglers 4 auf die Kraftstoffmenge ΔmKr10 aus der Lambdaregelung 2 gemäß folgender Formel berechnet: ΔmKr12 = –K12·ΔmKr20
  • Die Berechnung für die entkoppelte Kraftstoffmenge mKr1 aus der Lambdaregelung 2 inklusive Vorsteuerwert für die Lambda-Regelung ergibt sich zu: mKr1 = mKrVorsteuerung + ΔmKr10 + ΔmKr12
  • Die Berechnung der entkoppelten Kraftstoffmenge mKr2 aus dem konkurrierenden Regler 4 inklusive Vorsteuerwert für den konkurrierenden Regler erfolgt gemäß folgender Formel: mKr2 = mKrBas + ΔmKr20 + ΔmKr21
  • Die Entkopplungsstruktur 3 verhindert somit wirkungsvoll, dass sich die Regler 2 und 4 gegenseitig beeinflussen.
  • In der 3 ist darüber hinaus eine vorteilhafte optionale Weiterentwicklung gezeigt: Der Lambdaregelung 2 ist eine Lambda-Vorsteuerung 6 zugeordnet. Der Ausgangswert dieser Lambda-Vorsteuerung 6 mKrv1 wird im Summationspunkt zum Ausgangswert der Lambda-Regelung 2ΔmKr10 und zum Ausgangswert der Entkoppelungsstruktur 3 ΔmKr12 addiert. Des Weiteren ist dem konkurrierenden Regler 4 eine Regler-Vorsteuerung 7 zugeordnet. Der Ausgangswert dieser Regler-Vorsteuerung 7 mKrv2 wird im Summationspunkt zum Ausgangswert des konkurrierenden Reglers 7 ΔmKr20 und zum Ausgangswert der Entkoppelungsstruktur 3 ΔmKr21 addiert.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Koordinator
    2
    Lambdaregelung
    3
    Entkopplungsstruktur
    4
    Regler
    5
    Regelstrecke
    6
    Lambda-Vorsteuerung
    7
    Regler-Vorsteuerung
    10
    Brennkraftmaschine
    12
    Verbrennung
    14
    Abgasstrecke
    16
    Abgasnachbehandlung
    18
    Lambda-Sensor
    20
    Steuergerät
    22
    Sollwertgenerator
    24
    Führungsfilter
    26
    Addierer
    28
    PID-Regler
    30
    Addierer
    32
    Adaptionseinheit
    34
    Addierer
    36
    Addierer
    38
    Saugrohr
    40
    Kompensationseinheit
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10234849 A1 [0003]
    • DE 102004038389 A1 [0004]
    • DE 10244539 A1 [0005]

Claims (11)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (10) mit einer Lambdaregelung (2), umfassend die Schritte: – Generieren eines Lambda-Sollwerts (λsoll); – Erfassen eines Lambda-Istwerts (λist) stromabwärts einer Verbrennung; – Zeitliches Anpassen des Lambda-Sollwerts (λsoll) an die laufzeitbehaftete und verzögerte Erfassung des Lambda-Istwerts (λist); – Erzeugen einer Regelabweichung (eλ) basierend auf dem Lambda-Istwert (λist) und dem angepassten Lambda-Sollwert (λsoll F); und – Umrechnen der Regelabweichung (eλ) in einen Faktor für die Kraftstoffmenge.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Faktor berechnet wird durch die negierte Regelabweichung geteilt durch den Lambda-Istwert.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (10) einen Dieselmotor aufweist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (10) eine aktive Abgasnachbehandlung (16) mit einem Stickoxidspeicherkatalysator aufweist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (10) eine aktive Abgasnachbehandlung (16) mit einem SCR-Katalysator aufweist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine kennfeldbasierte Vorsteuerung (36) einen Basiswert für die Kraftstoffmenge vorgibt.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entkopplungsstruktur (3) die Lambdaregelung (2) von einem weiteren Regler (4), der eine Kraftstoffmenge als Stellgröße verwendet, entkoppelt.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Luftmassenabweichung der Luftmassenfehler in eine Kompensations-Kraftstoffmenge umgerechnet wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Koordinator (1) die Lambdaregelung (2) aktiviert und/oder im Fehlerfall in, die Regelung eingreift.
  10. Steuergerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.
  11. Brennkraftmaschine mit einer Lambdaregelung, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Steuergerät (20) nach Anspruch 10 umfasst.
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