DE102015219526B4 - Method and system for operating an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Zylindern (Z1, Z2, Z3), denen jeweils mindestens ein Einspritzventil (18) zugeordnet ist, einem Abgastrakt (4), der einen Abgaskatalysator (21) und eine Lambdasonde (42) umfasst, deren Messsignal (MS1) repräsentativ ist für ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis in den Zylindern (Z1, Z2, Z3), wobei – eine Bereitstellungseinheit (B42) vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist eine geschätzte Totzeit (Tt_EST) der Lambdasonde (42) bereitzustellen, – eine Vorrichtung vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist abhängig von dem Messsignal (MS1) der Lambdasonde (42) und von der geschätzten Totzeit (Tt_EST) der Lambdasonde (42) zylinderindividuelle Lambdasignale (LAM_Z1, LAM_Z2, LAM_Z3) zu ermitteln, – die Vorrichtung dazu ausgebildet ist abhängig von den zylinderindividuellen Lambdasignalen (LAM_Z1, LAM_Z2, LAM_Z3) Lambdaabweichungssignale (D_LAM_Z1, D_LAM_Z2, D_LAM_Z3) für die jeweiligen Zylinder (Z1 bis Z3) zu ermitteln, bezogen auf ein über die zylinderindividuellen Lambdasignale (LAM_Z1, LAM_Z2, LAM_Z3) gemitteltes Lambdasignal (LAM_ZI_MW), – ein Beobachter (B22) vorgesehen ist, der so ausgebildet ist, dass ihm die zylinderindividuellen Lambdaabweichungssignale (D_LAM_Z1, D_LAM_Z2, D_LAM_Z3) eingangsseitig zugeführt werden und auf den jeweiligen Zylinder (Z1 bis Z3) bezogene Beobachter-Ausgangsgrößen (OBS_Z1, OBS_Z2, OBS_Z3) repräsentativ sind für Abweichungen der Einspritzcharakteristik des Einspritzventils (18) des jeweiligen Zylinders (Z1 bis Z3) von einer vorgegebenen Einspritzcharakteristik, – jeweilige zylinderindividuelle Lambdaregler (B36, B38, B40) vorgesehen sind, die so ausgebildet sind, dass ihnen jeweils die jeweilige Beobachter-Ausgangsgröße (OBS_Z1, OBS_Z2, OBS_Z3) als Eingangsgröße zugeführt ist, die dem jeweiligen Zylinder (Z1, Z2, Z3) zugeordnet ist, und das jeweilige Reglerstellsignal die in den jeweiligen Zylinder (Z1 bis Z3) zuzumessende Kraftstoffmasse beeinflusst, bei dem – ein Totzeitadaptionsbetrieb durchgeführt wird, bei dem – einer der Zylinder (Z1, Z2, Z3) als selektierter Zylinder vorgegeben wird, – für zumindest den selektierten Zylinder ein von den anderen Zylindern abweichendes Luft/Kraftstoff-Verhältnis vorgegeben wird und das jeweilige Einspritzventil (18) entsprechend angesteuert wird, – abhängig von dem zylinderindividuellen Lambdasignal, das dem selektierten Zylinder zugeordnet ist, und frei von den zylinderindividuellen Lambdasignalen, die den ...Method for operating an internal combustion engine having at least two cylinders (Z1, Z2, Z3), each of which is assigned at least one injection valve (18), an exhaust tract (4) comprising an exhaust gas catalyst (21) and a lambda probe (42) whose measurement signal (MS1) is representative of an air / fuel ratio in the cylinders (Z1, Z2, Z3), wherein - a provision unit (B42) is provided, which is designed to provide an estimated dead time (Tt_EST) of the lambda probe (42) A device is provided which is designed to determine cylinder-specific lambda signals (LAM_Z1, LAM_Z2, LAM_Z3) as a function of the measuring signal (MS1) of the lambda probe (42) and of the estimated dead time (Tt_EST) of the lambda probe (42); is designed to determine lambda deviation signals (D_LAM_Z1, D_LAM_Z2, D_LAM_Z3) for the respective cylinders (Z1 to Z3) depending on the cylinder-specific lambda signals (LAM_Z1, LAM_Z2, LAM_Z3) , based on a lambda signal (LAM_ZI_MW) averaged over the cylinder-specific lambda signals (LAM_Z1, LAM_Z2, LAM_Z3), an observer (B22) is provided which is supplied with the cylinder-individual lambda deviation signals (D_LAM_Z1, D_LAM_Z2, D_LAM_Z3) on the input side and observer output quantities (OBS_Z1, OBS_Z2, OBS_Z3) related to the respective cylinder (Z1 to Z3) are representative of deviations of the injection characteristic of the injection valve (18) of the respective cylinder (Z1 to Z3) from a predetermined injection characteristic, - respective cylinder-individual lambda regulators ( B36, B38, B40) are provided, which are designed such that the respective observer output variable (OBS_Z1, OBS_Z2, OBS_Z3) is supplied to them as an input variable, which is assigned to the respective cylinder (Z1, Z2, Z3) respective regulator control signal influencing the fuel mass to be metered into the respective cylinder (Z1 to Z3) st, in which - a dead time adaptation operation is carried out, in which - one of the cylinders (Z1, Z2, Z3) is specified as a selected cylinder, - for at least the selected cylinder a different from the other cylinders air / fuel ratio is given and that respective injection valve (18) is controlled accordingly, - depending on the cylinder-specific lambda signal, which is assigned to the selected cylinder, and free from the cylinder-specific lambda signals, which are the ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Betreiben einer Brennkraftmaschine.The invention relates to a method and a system for operating an internal combustion engine.
Immer strengere gesetzliche Vorschriften bezüglich zulässiger Schadstoffemissionen von Kraftfahrzeugen, in denen Brennkraftmaschinen angeordnet sind, machen es erforderlich, Schadstoffemissionen bei dem Betrieb der Brennkraftmaschine so gering wie möglich zu halten. Dies kann zum einen dadurch erfolgen, dass die Schadstoffemissionen verringert werden, die während der Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches in den jeweiligen Zylindern entstehen. Zum anderen sind in Brennkraftmaschinen Abgasnachbehandlungssysteme im Einsatz, die die Schadstoffemissionen, die während des Verbrennungsprozesses des Luft/Kraftstoff-Gemisches in dem jeweiligen Zylinder erzeugt werden, in unschädliche Stoffe umwandeln.Ever stricter legal regulations regarding permissible pollutant emissions from motor vehicles, in which internal combustion engines are arranged, make it necessary to keep pollutant emissions during operation of the internal combustion engine as low as possible. On the one hand, this can be done by reducing the pollutant emissions that occur during the combustion of the air / fuel mixture in the respective cylinders. On the other hand, exhaust gas aftertreatment systems are used in internal combustion engines, which convert the pollutant emissions which are generated during the combustion process of the air / fuel mixture in the respective cylinder into harmless substances.
Zu diesem Zweck werden Abgaskatalysatoren eingesetzt, die Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffe und Stickoxide in unschädliche Stoffe umwandeln.For this purpose, catalytic converters are used, which convert carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxides into harmless substances.
Sowohl das gezielte Beeinflussen des Erzeugens der Schadstoffemissionen während der Verbrennung, als auch das Umwandeln der Schadstoffkomponenten mit einem hohen Wirkungsgrad durch einen Abgaskatalysator setzen ein sehr präzise eingestelltes Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem jeweiligen Zylinder voraus.Both the targeted influencing of the generation of pollutant emissions during combustion, as well as the conversion of the pollutant components with a high efficiency by an exhaust gas catalyst require a very precisely adjusted air / fuel ratio in the respective cylinder.
Aus dem Fachbuch ”Handbuch Verbrennungsmotor”, Herausgeber Richard von Basshuysen, Fred Schäfer, 2. Auflage, Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, Juni 2002, Seiten 559 bis 561, ist eine binäre Lambdaregelung bekannt mit einer binären Lambdasonde, die stromaufwärts des Abgaskatalysators angeordnet ist. Die binäre Lambdaregelung umfasst einen PI-Regler, wobei die P- und I-Anteile in Kennfeldern über Motordrehzahl und Last abgelegt sind. Bei der binären Lambdaregelung ergibt sich die Anregung des Katalysators, auch als Lambda-Schwankung bezeichnet, implizit durch die Zweipunktregelung. Die Amplitude der Lambda-Schwankung wird auf in etwa 3% eingestellt.From the textbook "manual internal combustion engine", editor Richard von Basshuysen, Fred Schäfer, 2nd edition, Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, June 2002, pages 559-561, a binary lambda control is known with a binary lambda probe, which is arranged upstream of the catalytic converter , The binary lambda control comprises a PI controller, the P and I components being stored in maps via engine speed and load. In the binary lambda control, the excitation of the catalytic converter, also referred to as lambda fluctuation, implicitly results from the two-step control. The amplitude of the lambda fluctuation is set to about 3%.
Ferner ist aus dem Fachbuch ”Handbuch Verbrennungsmotor”, Herausgeber Richard von Basshuysen, Fred Schäfer, 2. Auflage, Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, Juni 2002, Seiten 559 bis 561, eine lineare Lambdaregelung bekannt mit einer linearen Lambdasonde, die stromaufwärts des Abgaskatalysators angeordnet ist. Die lineare Lambdaregelung umfasst einen PII2D Regler, dem eine Regelabweichung zugeführt wird, die abhängt von dem Messsignal der linearen Lambdasonde.Furthermore, from the textbook "Manual combustion engine", editor Richard von Basshuysen, Fred Schäfer, 2nd edition, Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, June 2002, pages 559-561, a linear lambda control known with a linear lambda probe arranged upstream of the catalytic converter is. The linear lambda control comprises a PII 2 D controller to which a control deviation is supplied which depends on the measurement signal of the linear lambda probe.
Um insbesondere zukünftigen gesetzlichen Anforderungen bezüglich der Schadstoffemissionen gerecht zu werden, werden verstärkt motornahe Abgaskatalysatoren eingesetzt. Diese erfordern aufgrund der geringen Mischstrecke von den Auslassventilen bis zu dem Abgaskatalysator in vielen Fällen eine sehr geringe Toleranz im Luft/Kraftstoff-Verhältnis in den einzelnen Zylindern einer Abgasbank und zwar eine deutlich geringere Toleranz als bei einer motorfernen Anordnung der Abgaskatalysatoren. In diesem Zusammenhang kann eine zylinderindividuelle Lambdaregelung eingesetzt werden.In order to meet future legal requirements in particular with regard to pollutant emissions, increasingly close-coupled catalytic converters are used. These require due to the small mixing distance from the exhaust valves to the catalytic converter in many cases a very low tolerance in the air / fuel ratio in the individual cylinders of an exhaust bank and indeed a much lower tolerance than in a remote engine arrangement of the catalytic converters. In this context, a cylinder-specific lambda control can be used.
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Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist ein Verfahren und ein System zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern zu schaffen, die zuverlässig betrieben werden kann.The object on which the invention is based is to provide a method and a system for operating an internal combustion engine with a plurality of cylinders, which can be operated reliably.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The object is solved by the features of the independent claim. Advantageous embodiments are characterized in the subclaims.
Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine. Die Erfindung zeichnet sich des Weiteren aus durch ein System zum Durchführen des Verfahrens zum Betreiben einer Brennkraftmaschine.The invention is characterized by a method for operating an internal combustion engine. The invention is further characterized by a system for carrying out the method for operating an internal combustion engine.
Die Brennkraftmaschine umfasst mindestens zwei Zylinder, denen jeweils mindestens ein Einspritzventil zugeordnet ist, einen Abgastrakt, der einen Abgaskatalysator und eine Lambdasonde umfasst, deren Messsignal repräsentativ ist für ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis in den Zylindern.The internal combustion engine comprises at least two cylinders, to each of which at least one injection valve is assigned, an exhaust tract comprising an exhaust gas catalytic converter and a lambda probe whose measurement signal is representative of an air / fuel ratio in the cylinders.
Die Lambdasonde erfasst insbesondere einen Restsauerstoff des Abgases und somit ist ihr Messsignal charakteristisch für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem jeweiligen Brennraum des jeweiligen Zylinders und stromaufwärts der Lambdasonde vor der Oxidation des Kraftstoffs, das als Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem jeweiligen Zylinder bezeichnet ist.The lambda probe in particular detects a residual oxygen of the exhaust gas and thus its measurement signal is characteristic of the air / fuel ratio in the respective combustion chamber of the respective cylinder and upstream of the lambda probe prior to the oxidation of the fuel, referred to as the air / fuel ratio in the respective cylinder is.
Es ist eine Bereitstellungseinheit vorgesehen, die dazu ausgebildet ist eine geschätzte Totzeit der Lambdasonde bereitzustellen.A provision unit is provided, which is designed to provide an estimated dead time of the lambda probe.
Die geschätzte Totzeit ist repräsentativ für eine Zeit, die ein Abgaspaket benötigt ausgehend von dem oberen Totpunkt, insbesondere dem oberen Totpunkt bei Verbrennung, bis zum Erreichen der Lambdasonde und deren Ansprechen darauf. Alternativ ist auch ein anderer Bezugspunkt für die geschätzte Totzeit möglich, wie der Start der Einspritzung und/oder der Zündzeitpunkt. Die geschätzte Totzeit kann anfangs empirisch vorab bestimmt werden.The estimated dead time is representative of a time required for an exhaust gas packet from top dead center, in particular top dead center during combustion, to reach the lambda probe and its response thereto. Alternatively, another reference point for the estimated dead time is possible, such as the start of the injection and / or the ignition timing. The estimated dead time can initially be determined empirically in advance.
Bevorzugt wird die geschätzte Totzeit in Grad-Kurbelwellenwinkel angegeben. Dabei bildet der jeweilige obere Totpunkt des jeweiligen Zylinders den Bezugswinkel, also insbesondere 0 Grad.Preferably, the estimated dead time is indicated in degrees crankshaft angle. In this case, the respective top dead center of the respective cylinder forms the reference angle, ie in particular 0 degrees.
Weiterhin ist eine Vorrichtung vorgesehen, die dazu ausgebildet ist abhängig von dem Messsignal der Lambdasonde und von der geschätzten Totzeit der Lambdasonde zylinderindividuelle Lambdasignale zu ermitteln. So kann, insbesondere auch nach einer langen Betriebsdauer und somit insbesondere gealterter Lambdasonde, noch das jeweilige zylinderindividuelle Lambdasignal sehr präzise ermittelt werden, also insbesondere eine geringe Abweichung zu einem tatsächlichen Lambda aufweisen.Furthermore, a device is provided which is designed to determine cylinder-specific lambda signals as a function of the measuring signal of the lambda probe and of the estimated dead time of the lambda probe. Thus, in particular even after a long period of operation and thus in particular an aged lambda probe, the respective cylinder-specific lambda signal can still be determined very precisely, that is to say in particular have a small deviation from an actual lambda.
Die Vorrichtung ist dazu ausgebildet abhängig von den zylinderindividuellen Lambdasignalen Lambdaabweichungssignale für die jeweiligen Zylinder zu ermitteln, bezogen auf ein über die zylinderindividuellen Lambdasignale gemitteltes Lambdasignal. Es ist ein Beobachter vorgesehen, der so ausgebildet ist, dass ihm die zylinderindividuellen Lambdaabweichungssignale eingangsseitig zugeführt werden und auf den jeweiligen Zylinder bezogene Beobachter-Ausgangsgrößen repräsentativ sind für Abweichungen der Einspritzcharakteristik des Einspritzventils des jeweiligen Zylinders von einer vorgegebenen Einspritzcharakteristik.The device is designed to determine Lambda deviation signals for the respective cylinders as a function of the cylinder-specific lambda signals, based on a lambda signal averaged over the cylinder-specific lambda signals. An observer is provided which is embodied such that the cylinder-specific lambda deviation signals are supplied to it on the input side and observer output variables related to the respective cylinder are representative of deviations of the injection characteristic of the injection valve of the respective cylinder from a predetermined injection characteristic.
Es sind jeweilige zylinderindividuelle Lambdaregler vorgesehen, die so ausgebildet sind, dass ihnen jeweils die jeweilige Beobachter-Ausgangsgröße als Eingangsgröße zugeführt ist, die dem jeweiligen Zylinder zugeordnet ist, und das jeweilige Reglerstellsignal die in den jeweiligen Zylinder zuzumessende Kraftstoffmasse beeinflusst.Respective cylinder-specific lambda regulators are provided, which are designed such that they are each supplied with the respective observer output variable as an input variable, which is assigned to the respective cylinder, and the respective regulator control signal influences the fuel mass to be metered into the respective cylinder.
Bei dem Verfahren wird ein Totzeitadaptionsbetrieb durchgeführt, bei dem einer der Zylinder als selektierter Zylinder vorgegeben wird. Für zumindest den selektierten Zylinder wird ein von den anderen Zylindern abweichendes Luft/Kraftstoff-Verhältnis vorgegeben und das jeweilige Einspritzventil entsprechend angesteuert.In the method, a dead time adaptation operation is performed in which one of the cylinders is specified as a selected cylinder. For at least the selected cylinder, a different air / fuel ratio than the other cylinders is determined. Prescribed ratio and the respective injection valve driven accordingly.
Abhängig von dem zylinderindividuellen Lambdasignal, das dem selektierten Zylinder zugeordnet ist, und frei von den zylinderindividuellen Lambdasignalen, die den von dem selektierten Zylindern verschiedenen Zylindern zugeordnet sind, wird eine erste Totzeitdifferenz ermittelt und zwar abhängig von einer vorgegebenen Zuordnungsvorschrift. Abhängig von der ersten Totzeitdifferenz wird die geschätzte Totzeit angepasst.Depending on the cylinder-specific lambda signal, which is assigned to the selected cylinder, and free from the cylinder-specific lambda signals, which are assigned to the different cylinders of the selected cylinders, a first dead time difference is determined, depending on a predetermined assignment rule. Depending on the first dead time difference, the estimated dead time is adjusted.
Abhängig von dem zylinderindividuellen Lambdasignal, das nach dem Anpassen der geschätzten Totzeit dem selektierten Zylinder zugeordnet ist, und frei von den zylinderindividuellen Lambdasignalen, die den von dem selektierten Zylindern verschiedenen Zylindern nach dem Anpassen der geschätzten Totzeit zugeordnet sind, wird eine zweite Totzeitdifferenz ermittelt und zwar abhängig von der vorgegebenen Zuordnungsvorschrift. Falls die zweite Totzeitdifferenz größer ist als die erste Totzeitdifferenz, wird die Zuordnungsvorschrift angepasst und die geschätzte Totzeit abhängig von der angepassten Zuordnungsvorschrift angepasst.Depending on the cylinder-individual lambda signal associated with the selected cylinder after adjusting the estimated dead time, and free of the cylinder-individual lambda signals associated with the cylinders other than the selected cylinder after adjusting the estimated dead time, a second dead time difference is determined depending on the given assignment rule. If the second dead time difference is greater than the first dead time difference, the assignment rule is adjusted and the estimated dead time is adjusted depending on the adjusted assignment rule.
Nach dem Durchführen des Totzeitadaptionsbetriebs wird abhängig von dem zylinderindividuellen Lambdasignal ermittelt, ob ein Fehler bei einer Ventilhubumschaltung oder ein anderer Fehler vorliegt.After performing the dead time adaptation operation, it is determined as a function of the cylinder-specific lambda signal whether there is an error during a valve lift changeover or another fault.
Falls die zweite Totzeitdifferenz kleiner ist als die erste Totzeitdifferenz, so kann beispielsweise die Zuordnungsvorschrift nicht angepasst werden und die geschätzte Totzeit abhängig von der nicht angepassten Zuordnungsvorschrift angepasst werden.If the second dead time difference is smaller than the first dead time difference, for example, the assignment rule can not be adjusted and the estimated dead time can be adjusted depending on the unmatched assignment rule.
Wird die Zuordnungsvorschrift angepasst, so wird beispielsweise die angepasste Zuordnungsvorschrift gespeichert und zukünftig beispielsweise für einen erneuten Totzeitadaptionsbetrieb als Zuordnungsvorschrift verwendet.If the assignment rule is adjusted, the adapted assignment rule is stored, for example, and used in the future, for example, for a new dead-time adaptation mode as the assignment rule.
Nach Durchführen eines Totzeitadaptionsbetriebs kann abhängig von dem zylinderindividuellen Lambdasignal auf sehr zuverlässige Weise ein Fehler erkannt werden. Hierbei wird die Erkenntnis genutzt, dass sich das zylinderindividuelle Lambdasignal bei einem fehlerfreien System nach erfolgten Totzeitadaptionsbetrieb im Falle einer Ventilhubumschaltung in vorhersagbaren Maß ändert aufgrund von veränderten Strömungsverhältnissen und/oder der verschiedenen Zeitpunkten für Auslassöffnungen.After performing a dead time adaptation operation, a fault can be detected in a very reliable manner depending on the cylinder-specific lambda signal. In this case, the knowledge is used that the cylinder-individual lambda signal changes in a fault-free system after deadtime adaptation operation in the case of a valve lift switching to predictable level due to changes in flow conditions and / or the different times for exhaust ports.
Der Fehler umfasst beispielsweise eine fehlerhafte Ventilhubumschaltung, unvollständige Ventilhubumschaltung und/oder einen fehlerhafter Injektor. Die Ermittlung, ob ein Fehler bei einer Ventilhubumschaltung oder ein anderer Fehler vorliegt, erfolgt beispielsweise durch Schwellenwertvergleich mit einem vorgegebenen Schwellenwert.The error includes, for example, a faulty valve lift, incomplete valve lift and / or a faulty injector. The determination as to whether there is an error during a valve lift changeover or another fault occurs, for example, by threshold value comparison with a predefined threshold value.
Gemäß einer optionalen Ausgestaltung wird abhängig von der jeweiligen Beobachter-Ausgangsgröße ermittelt, ob ein Fehler bei einer Ventilhubumschaltung oder ein anderer Fehler vorliegt. Gerade die jeweilige Beobachter-Ausgangsgröße ist sehr einfach zu überprüfen, beispielsweise durch Schwellenwertvergleich mit einem vorgegebenen Schwellenwert.According to an optional embodiment is determined depending on the respective observer output size, whether an error in a valve lift switching or another error exists. Just the respective observer output is very easy to check, for example by threshold comparison with a predetermined threshold.
Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung wird abhängig von dem jeweiligen Reglerstellsignal ermittelt, ob ein Fehler bei einer Ventilhubumschaltung oder ein anderer Fehler vorliegt. Auch das Reglerstellsignal kann sehr gut überprüft werden, beispielsweise durch Schwellenwertvergleich mit einem vorgegebenen Schwellenwert.According to a further optional embodiment, it is determined as a function of the respective regulator control signal whether there is an error during a valve lift changeover or another fault. Also, the regulator control signal can be checked very well, for example by threshold comparison with a predetermined threshold.
Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung wird abhängig von den jeweiligen Reglerstellsignal ein Adaptionswert ermittelt und abhängig von dem jeweiligen Adaptionswert wird ermittelt, ob ein Fehler bei einer Ventilhubumschaltung oder ein anderer Fehler vorliegt. Auch der Adaptionswert kann sehr zuverlässig überprüft werden, beispielsweise durch Schwellenwertvergleich mit einem vorgegebenen Schwellenwert.In accordance with a further optional embodiment, an adaptation value is determined as a function of the respective regulator control signal, and depending on the respective adaptation value, it is determined whether there is an error during a valve lift changeover or another fault. The adaptation value can also be checked very reliably, for example by threshold value comparison with a predetermined threshold value.
Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung wird, falls ermittelt wurde, dass ein Fehler bei einer Ventilhubumschaltung oder ein anderer Fehler vorliegt, die Brennkraftmaschine mit einem vorgegeben Parametersatz betrieben, der repräsentativ ist für einen Betrieb ohne erfolgter Ventilhubumschaltung. Abhängig von dem zylinderindividuellem Lambdasignal und/oder der jeweiligen Beobachter-Ausgangsgröße und/oder dem jeweiligen Reglerstellsignal und/oder dem Adaptionswert wird erneut ermittelt ob ein Fehler bei einer Ventilhubumschaltung oder ein anderer Fehler vorliegt.According to a further optional embodiment, if it has been determined that there is an error in a valve lift switching or another error, the internal combustion engine is operated with a predetermined parameter set, which is representative of an operation without valve lift switching. Depending on the cylinder-individual lambda signal and / or the respective observer output variable and / or the respective regulator control signal and / or the adaptation value, it is again determined whether there is an error during a valve lift changeover or another fault.
Wird die Brennkraftmaschine mit einem vorgegeben Parametersatz betrieben, der repräsentativ ist für einen Betrieb ohne erfolgter Ventilhubumschaltung so kann eine Klassifizierung des Fehlers durchgeführt werden. Liegen beispielsweise bei einem erneuten Vergleich mit dem vorgegebenen Schwellenwert das zylinderindividuelle Lambdasignal und/oder die jeweilige Beobachter-Ausgangsgröße und/oder das jeweilige Reglerstellsignal und/oder der jeweilige Adaptionswert unter dem jeweiligen Schwellenwert, so liegt ein Fehler bei einer Ventilhubumschaltung vor. Ist dies nicht der Fall, so liegt ein anderer Fehler vor.If the internal combustion engine is operated with a predetermined parameter set, which is representative of an operation without a valve lift switchover, then a classification of the fault can be carried out. If, for example, the cylinder-specific lambda signal and / or the respective observer output variable and / or the respective regulator adjustment signal and / or the respective adaptation value are below the respective threshold value during a renewed comparison with the predefined threshold value, then there is an error during a valve lift changeover. If this is not the case, then there is another error.
Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung wird abhängig von der erneuten Ermittlung, ob ein Fehler bei einer Ventilhubumschaltung oder ein anderer Fehler vorliegt, erneut der Totzeitadaptionsbetrieb durchgeführt und abhängig von der ersten Totzeitdifferenz und/oder der zweiten Totzeitdifferenz wird ermittelt, ob eine unvollständige Ventilhubumschaltung vorliegt oder eine andere Fehlerursache vorliegt.According to a further optional embodiment, depending on the re-determination, whether an error in a valve lift or another error is present, the dead time adaptation operation again carried out and depending on the first dead time difference and / or the second dead time difference is determined whether an incomplete valve lift switchover is present or another cause of fault.
Wird die Brennkraftmaschine mit dem vorgegeben Parametersatz betrieben, der repräsentativ ist für einen Betrieb ohne erfolgter Ventilhubumschaltung und liegen beispielsweise bei einem erneuten Vergleich mit dem vorgegebenen Schwellenwert das zylinderindividuelle Lambdasignal und/oder die jeweilige Beobachter-Ausgangsgröße und/oder das jeweilige Reglerstellsignal und/oder der jeweilige Adaptionswert über dem jeweiligen Schwellenwert, so liegt ein anderer Fehler vor, der durch den erneuten Totzeitadaptionsbetrieb näher klassifiziert werden kann. Ist der Wert der ersten und/oder zweiten Totzeitdifferenz plausibel für den Wert der einer Ventilhubumschaltung entspricht, so kann es sich nicht um einen Ventilhubumschaltfehler handeln, sondern um einen anderen Fehler, wie einen Injektorfehler. Ist der Wert nicht plausibel, so liegt wahrscheinlich eine unvollständige Ventilhubumschaltung vor.If the internal combustion engine is operated with the predetermined parameter set, which is representative of an operation without a valve lift switchover and, for example, a renewed comparison with the predefined threshold value, the cylinder-specific lambda signal and / or the respective observer output variable and / or the respective regulator control signal and / or respective adaptation value above the respective threshold, then there is another error that can be classified by the re-deadtime adaptation operation closer. If the value of the first and / or second dead time difference is plausible for the value corresponding to a valve lift switching, then it can not be a Ventilhubumschaltfehler, but to another error, such as an injector error. If the value is not plausible, there is probably an incomplete valve lift switchover.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the schematic drawings. Show it:
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Elements of the same construction or function are identified across the figures with the same reference numerals.
Eine Brennkraftmaschine (
Der Zylinderkopf
Der Zylinderkopf
In dem Abgastrakt
Eine Steuervorrichtung
Die Sensoren sind ein Pedalstellungsgeber
Ferner ist eine erste Lambdasonde
Grundsätzlich kann auch eine zweite Lambdasonde
Je nach Ausführungsform der Erfindung kann eine beliebige Untermenge der genannten Sensoren vorhanden sein oder es können auch zusätzliche Sensoren vorhanden sein.Depending on the embodiment of the invention, any subset of said sensors may be present, or additional sensors may be present.
Die Stellglieder sind beispielsweise die Drosselklappe
Neben dem Zylinder Z1 sind auch noch weitere Zylinder Z2 bis Z3 vorgesehen, denen dann auch entsprechende Stellglieder und gegebenenfalls Sensoren zugeordnet sind. So können beispielsweise die Zylinder Z1 bis Z3 beispielsweise einer Abgasbank zugeordnet sein und eine gemeinsame erste Lambdasonde
Die Steuervorrichtung
Ausgangsseitig der jeweiligen Lambdaregelung wird ein Reglerstellsignal ausgegeben, das eine zuzumessende Kraftstoffmasse beeinflusst und zwar für alle der jeweiligen ersten Lambdasonde
Die zuzumessende Kraftstoffmasse wird beispielsweise abhängig von der Drehzahl N und einer Last ermittelt. Dazu können beispielsweise ein oder mehrere Kennfelder vorgesehen sein, die vorab ermittelt sind, so zum Beispiel an einem Motorprüfstand.The fuel mass to be metered is determined, for example, as a function of the rotational speed N and a load. For this purpose, for example, one or more maps may be provided, which are determined in advance, so for example on an engine test bench.
Abhängig von der korrigierten Kraftstoffmasse wird ein Stellsignal ermittelt, insbesondere für das jeweilige Einspritzventil
Ein System umfasst bevorzugt eine Recheneinheit und einen Speicher zum Abspeichern von Daten und Programmen. Zum Betreiben der Brennkraftmaschine ist in dem System ein Programm zum Betreiben der Brennkraftmaschine gespeichert, das während des Betriebs in der Recheneinheit abgearbeitet werden kann. Das Programm realisiert softwaretechnisch das nachfolgend anhand der
Das Programm zum Betreiben der Brennkraftmaschine wird in einem Schritt S1 gestartet, in dem gegebenenfalls variablen initialisiert werden können.The program for operating the internal combustion engine is started in a step S1, in which variable can be initialized if necessary.
In einem Schritt S3 wird ein Totzeitadaptionsbetrieb durchgeführt, der in den nachfolgenden Figuren näher erläutert wird.In a step S3, a dead time adaptation operation is performed, which is explained in more detail in the following figures.
In einem Schritt S5 wird abhängig von einem zylinderindividuellen Lambdasignal LAM_Z1, LAM_Z2, LAM_Z3, das später genauer erläutert wird, ermittelt, ob ein Fehler bei einer Ventilhubumschaltung oder ein anderer Fehler vorliegt.In a step S5, depending on a cylinder-specific lambda signal LAM_Z1, LAM_Z2, LAM_Z3, which will be explained in more detail later, it is determined whether there is an error during a valve lift changeover or another fault.
Hierfür wird beispielsweise in einem Schritt S7 ein Schwellenwertvergleich durchgeführt. Beispielsweise wird eine Beobachter-Ausgangsgröße OBS_Z1, OBS_Z2, OBS_Z3, die später genauer erläutert wird, und/oder das Reglerstellsignal und/oder ein Adaptionswert, der später genauer erläutert wird, mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen. Alternativ kann auch auf andere Weise abhängig von der Beobachter-Ausgangsgröße OBS_Z1, OBS_Z2, OBS_Z3 und/oder dem Reglerstellsignal und/oder dem Adaptionswert ermittelt werden, ob ein Fehler bei einer Ventilhubumschaltung oder ein anderer Fehler vorliegt.For this purpose, for example, a threshold value comparison is carried out in a step S7. For example, an observer output OBS_Z1, OBS_Z2, OBS_Z3, which will be explained in more detail later, and / or the servo position signal and / or an adaptation value, which will be explained in more detail later, are compared with a predefined threshold value. Alternatively, it can also be determined in another way, depending on the observer output variable OBS_Z1, OBS_Z2, OBS_Z3 and / or the regulator control signal and / or the adaptation value, whether there is an error in a valve lift changeover or another fault.
Wird beispielsweise der vorgegebene Schwellenwert nicht überschritten, so wird das Programm wieder in dem Schritt S3 fortgesetzt. Wird der vorgegebene Schwellenwert überschritten, so wird das Programm in einem Schritt S9 fortgesetzt.If, for example, the predetermined threshold is not exceeded, the program is continued again in step S3. If the predetermined threshold value is exceeded, the program is continued in a step S9.
In dem Schritt S9 wird die Brennkraftmaschine mit einem vorgegeben Parametersatz betrieben, der repräsentativ ist für einen Betrieb ohne erfolgter Ventilhubumschaltung.In step S9, the internal combustion engine is operated with a predetermined parameter set, which is representative of an operation without valve lift switching.
In einem Schritt S11 wird abhängig von dem zylinderindividuellem Lambdasignal LAM_Z1, LAM_Z2, LAM_Z3 und/oder der jeweiligen Beobachter-Ausgangsgröße OBS_Z1, OBS_Z2, OBS_Z3 und/oder dem jeweiligen Reglerstellsignal und/oder dem Adaptionswert erneut ermittelt, ob ein Fehler bei einer Ventilhubumschaltung oder ein anderer Fehler vorliegt. Dies wird beispielsweise durch erneuten Schwellenwertvergleich durchgeführt. Wird beispielsweise der vorgegebene Schwellenwert nicht überschritten, so wird das Programm in einem Schritt S13 fortgesetzt. Wird der vorgegebene Schwellenwert überschritten, so wird das Programm in einem Schritt S15 fortgesetzt.In a step S11, depending on the cylinder-specific lambda signal LAM_Z1, LAM_Z2, LAM_Z3 and / or the respective observer output OBS_Z1, OBS_Z2, OBS_Z3 and / or the respective controller control signal and / or the adaptation value, it is again determined whether an error occurs during a valve lift changeover or other error is present. This is done, for example, by another threshold comparison. If, for example, the predetermined threshold is not exceeded, then the program is continued in a step S13. If the predetermined threshold value is exceeded, the program is continued in a step S15.
In dem Schritt S13 wird festgelegt, dass es sich bei dem Fehler wahrscheinlich um eine fehlerhafte Ventilhubumschaltung aller Zylinder handelt. Anschließend wird das Programm beendet und kann gegebenenfalls wieder in dem Schritt S1 gestartet werden.In step S13, it is determined that the error is likely to be a faulty valve lift switching of all cylinders acts. Subsequently, the program is ended and can optionally be started again in step S1.
In dem Schritt S15 wird erneut der Totzeitadaptionsbetrieb durchgeführt.In the step S15, the dead time adaptation operation is performed again.
In einem Schritt S17 wird abhängig von einer ersten Totzeitdifferenz und/oder einer zweiten Totzeitdifferenz, die später genauer erläutert werden, ermittelt, ob eine unvollständige Ventilhubumschaltung vorliegt oder eine andere Fehlerursache vorliegt. Dies wird beispielsweise durch erneuten Schwellenwertvergleich durchgeführt. Wird beispielsweise der vorgegebene Schwellenwert nicht überschritten, so wird das Programm in einem Schritt S19 fortgesetzt. Wird der vorgegebene Schwellenwert überschritten, so wird das Programm in einem Schritt S21 fortgesetzt.In a step S17, depending on a first dead time difference and / or a second dead time difference, which will be explained in more detail later, it is determined whether there is an incomplete valve lift changeover or if there is another cause of the fault. This is done, for example, by another threshold comparison. If, for example, the predetermined threshold value is not exceeded, then the program is continued in a step S19. If the predetermined threshold value is exceeded, the program is continued in a step S21.
In dem Schritt S19 wird festgelegt, dass es sich bei dem Fehler wahrscheinlich um eine unvollständige Ventilhubumschaltung in eine Stellung handelt. Anschließend wird das Programm beendet und kann gegebenenfalls wieder in dem Schritt S1 gestartet werden.In step S19, it is determined that the error is likely to be an incomplete valve lift switching to a position. Subsequently, the program is ended and can optionally be started again in step S1.
In dem Schritt S21 wird festgelegt, dass es sich bei dem Fehler wahrscheinlich um einen anderen Fehler handelt, wie beispielsweise einen fehlerhaften Injektor. Anschließend wird das Programm beendet und kann gegebenenfalls wieder in dem Schritt S1 gestartet werden.In step S21, it is determined that the error is likely to be another error, such as a faulty injector. Subsequently, the program is ended and can optionally be started again in step S1.
Anhand der
Die Zuordnungseinheit umfasst ferner einen Block B18, der einen Umschalter umfasst. Der Umschalter ist dazu ausgebildet, ein Umschalten vorzunehmen, das jeweils korrelierend ist zu den jeweiligen Zeitpunkten, an denen das jeweilige Abgaspaket repräsentativ ist für den jeweiligen Zylinder Z1 bis Z3. Dabei wird ein jeweiliges Umschalten des Umschalters ausgelöst durch einen Auslöser TRIG, der auch als Trigger bezeichnet werden kann und der von einer Bereitstellungseinheit bereitgestellt wird, die weiter unten anhand eines Blocks B42 näher erläutert ist. Der Auslöser bestimmt so den jeweiligen Abtastzeitpunkt des Messsignals MS1 und die jeweilige Zuordnung zu dem jeweiligen zylinderindividuellen Lambdasignal LAM_Z1, LAM_Z2, LAM_Z3.The allocation unit further comprises a block B18, which comprises a switch. The changeover switch is designed to perform a changeover, which is correlated to the respective times at which the respective exhaust gas package is representative of the respective cylinder Z1 to Z3. In this case, a respective switching of the switch is triggered by a trigger TRIG, which can also be referred to as a trigger and which is provided by a delivery unit, which is explained in more detail below with reference to a block B42. The trigger thus determines the respective sampling instant of the measurement signal MS1 and the respective assignment to the respective cylinder-specific lambda signal LAM_Z1, LAM_Z2, LAM_Z3.
Ein Block B20 ist dazu ausgebildet ein über die zylinderindividuellen Lambdasignale LAM_Z1, LAM_Z2, LAM_Z3 gemitteltes Lambdasignal LAM_ZI_MW zu ermitteln. Darüber hinaus ist der Block B20 dazu ausgebildet, jeweils zylinderindividuelle Lambdaabweichungssignale D_LAM_Z1, D_LAM_Z2, D_LAM_Z3 zu ermitteln und zwar abhängig von einer Differenz des jeweiligen zylinderindividuellen Lambdasignals LAM_Z1, LAM_Z2, LAM_Z3 und auf der anderen Seite des gemittelten Lambdasignals LAM_ZI_MW. Je nach aktueller Stellung des Umschalters in dem Block B18 wird für den dann jeweils relevanten Zylinder Z1 bis Z3 das jeweilige zylinderindividuelle Lambdaabweichungssignal D_LAM_Z1, D_LAM_Z2, D_LAM_Z3 ermittelt.A block B20 is designed to determine a lambda signal LAM_ZI_MW averaged over the cylinder-specific lambda signals LAM_Z1, LAM_Z2, LAM_Z3. In addition, block B20 is designed to determine cylinder-specific lambda deviation signals D_LAM_Z1, D_LAM_Z2, D_LAM_Z3 in each case depending on a difference of the respective cylinder-specific lambda signal LAM_Z1, LAM_Z2, LAM_Z3 and on the other side of the averaged lambda signal LAM_ZI_MW. Depending on the current position of the changeover switch in the block B18, the respective cylinder-specific lambda deviation signal D_LAM_Z1, D_LAM_Z2, D_LAM_Z3 is determined for the respectively relevant cylinder Z1 to Z3.
Das jeweils aktuelle ermittelte Zylinderindividuelle Lambdaabweichungssignal D_LAM_Z1, D_LAM_Z2, D_LAM_Z3 wird einem Block B22 zugeführt, der einen Beobachter umfasst, wobei das Zuführen zu einer Subtrahierstelle SUB1 erfolgt, in der die Differenz zu einem Modell-Lambdaabweichungssignal D_LAM_MOD ermittelt wird. Diese Differenz wird dann in einem Verstärker K verstärkt und anschließend einem Block B24 zugeführt, der ebenfalls einen Umschalter umfasst, der synchron zu dem des Blocks B18 umgeschaltet wird.The respective currently determined cylinder-individual lambda deviation signal D_LAM_Z1, D_LAM_Z2, D_LAM_Z3 is supplied to a block B22 which comprises an observer, wherein the feed to a subtraction point SUB1 takes place, in which the difference to a model lambda deviation signal D_LAM_MOD is determined. This difference is then amplified in an amplifier K and then fed to a block B24 which also includes a switch which is switched in synchronism with that of the block B18.
Ausgangsseitig des Blocks B24 ist dieser je nach seiner Schaltstellung mit einem Block B26, einem Block B28 oder einem Block B30 gekoppelt. Die Blöcke B26, B28 und B30 umfassen jeweils ein I-Glied, das heißt ein integrierendes Glied, das die an seinem Eingang anliegenden Signale integriert. Die Ausgangsgröße des Blocks B26 ist repräsentativ für eine Abweichung der Einspritzcharakteristik des Einspritzventils
Darüber hinaus ist in einem Block B32 ein weiterer Umschalter vorgesehen, dem die Beobachter-Ausgangsgrößen OBS_Z1, OBS_Z2 und OBS_Z3 eingangsseitig zugeführt sind und dessen Umschalter synchron zu demjenigen der Blöcke B18 und B24 umgeschaltet wird und dessen Ausgangssignal Eingangsgröße eines Blocks B34 ist.In addition, a further switch is provided in a block B32, to which the observer output variables OBS_Z1, OBS_Z2 and OBS_Z3 are supplied on the input side and whose changeover switch is synchronous to that of the blocks B18 and B24 is switched and the output signal is the input of a block B34.
Der Block B34 umfasst ein Sensormodell der ersten Lambdasonde. Dieses Sensormodell ist beispielsweise in Form eines PT1-Gliedes realisiert kann jedoch auch noch weitere Elemente umfassen. Ausgangsseitig des Blocks B34 wird dann als Ausgang des Sensormodells das Modell-Lambdaabweichungssignal D_LAM_MOD erzeugt. Das hier beschriebene Sensormodell ist hierbei optional und somit nicht zwangsweise notwendig zur Realisierung einer zylinderindividuellen Lambdaregelung.The block B34 comprises a sensor model of the first lambda probe. This sensor model is realized, for example, in the form of a PT1 element but may also comprise further elements. On the output side of the block B34, the model lambda deviation signal D_LAM_MOD is then generated as the output of the sensor model. The sensor model described here is optional and thus not necessarily necessary for the realization of a cylinder-specific lambda control.
Die jeweiligen Beobachter-Ausgangsgrößen OBS_Z1, OBS_Z2 und OBS_Z3 sind zylinderindividuellen Lambdareglern zugeführt, die jeweils einem Block B36, B38 und B40 ausgebildet sind. Die zylinderindividuellen Lambdaregler können beispielsweise einen Integralanteil aufweisen. Das jeweilige Reglerstellsignal LAM_FAC_ZI_Z1, LAM_FAC_ZI_Z2, LAM_FAC_ZI_Z3 beeinflusst die in dem jeweiligen Zylinder Z1, Z2, Z3 zuzumessende Kraftstoffmasse MFF, insofern kann beispielsweise multiplikativ bezogen auf den jeweiligen Zylinder Z1 bis Z3 eine jeweils individuelle Korrektur der zuzumessenden Kraftstoffmasse erfolgen. Darüber hinaus können auch abhängig von den jeweiligen zylinderindividuellen Reglerstellsignalen LAM_FAC_ZI_Z1, LAM_FAC_ZI_Z2, LAM_FAC_ZI_Z3 auch die entsprechenden Adaptionswerte ermittelt werden, wie dies anhand der schematisch angedeuteten weiteren Blöcke im Anschluss an die Blöcke B36 bis B40 dargestellt ist.The respective observer output variables OBS_Z1, OBS_Z2 and OBS_Z3 are fed to cylinder-specific lambda controllers, which are each formed in a block B36, B38 and B40. The cylinder-specific lambda controllers can have, for example, an integral component. The respective regulator control signal LAM_FAC_ZI_Z1, LAM_FAC_ZI_Z2, LAM_FAC_ZI_Z3 influences the fuel mass MFF to be metered in the respective cylinder Z1, Z2, Z3, so that, for example, a respective individual correction of the fuel mass to be metered can take place multiplicatively relative to the respective cylinder Z1 to Z3. In addition, the corresponding adaptation values can also be determined as a function of the respective cylinder-specific control actuating signals LAM_FAC_ZI_Z1, LAM_FAC_ZI_Z2, LAM_FAC_ZI_Z3, as illustrated by the schematically indicated further blocks following the blocks B36 to B40.
Mittels der in dem Block B42 ausgebildeten Bereitstellungseinheit wird eine geschätzte Totzeit Tt_EST bereitgestellt. Der Auslöser TRIG ist anfangs insbesondere für eine nominelle erste Abgassonde bestimmt, die sich beispielsweise in einem Neuzustand befindet und/oder beispielsweise an einem Motorprüfstand oder dergleichen vermessen wurde.An estimated dead time Tt_EST is provided by means of the provisioning unit formed in the block B42. The trigger TRIG is initially determined in particular for a nominal first exhaust gas probe, which is, for example, in a new state and / or was measured, for example, on an engine test bench or the like.
Mittels der geschätzten Totzeit Tt_EST wird der Auslöser TRIG entsprechend angepasst, um so beim Abtasten des Messsignals MS1 der ersten Abgassonde
Der Trigger TRIG kann grundsätzlich bezogen auf einen jeweiligen Kurbelwellenwinkel der Kurbelwelle
Die geschätzte Totzeit Tt_EST wird beispielsweise in dem Totzeitadaptionsbetrieb ermittelt. Der Totzeitadaptionsbetrieb wird insbesondere durchgeführt, wenn eine Oszillation der zylinderindividuellen Lambdasignale erkannt wird und/oder wenn erkannt wird, dass eine Phasenverschiebung des Lambdasignals vorliegt, beispielsweise mittels des Beobachters.The estimated dead time Tt_EST is determined, for example, in the dead time adaptation mode. The dead time adaptation operation is carried out in particular if an oscillation of the cylinder-specific lambda signals is detected and / or if it is detected that a phase shift of the lambda signal is present, for example by means of the observer.
In dem Totzeitadaptionsbetrieb ist die Steuervorrichtung
Die Steuervorrichtung
Die Steuervorrichtung
Die Steuervorrichtung
Die Steuervorrichtung
Die Steuervorrichtung
Der Totzeitadaptionsbetrieb wird beispielsweise beendet, wenn die erste und/oder die zweite Totzeitdifferenz kleiner ist als ein jeweiliger Abbruchschwellenwert.The dead time adaptation operation is terminated, for example, when the first and / or the second dead time difference is smaller than a respective Abbruchschwellenwert.
In der
In der
Mit anderen Worten wird in dem Totzeitadaptionsbetrieb beispielsweise für den selektierten Zylinder ein von den anderen Zylindern abweichendes Luft/Kraftstoff-Verhältnis vorgegeben, so dass über einen gesamten Betriebszyklus der Brennkraftmaschine (beispielsweise 720° Kurbelwellenwinkel) ein sinusförmiger Verlauf des Messsignals MS1 gemessen wird (siehe
Mittels des Amplitudenverhältnisses kann anschließend mittels der Zuordnungsvorschrift die jeweilige Totzeitdifferenz ermittelt werden. Die Zuordnungsvorschrift ist beispielsweise eine Umkehrfunktion, wie in
Die geschätzte Totzeit kann anschließend abhängig von der jeweiligen Totzeitdifferenz in mehreren Anpassungsschritten (P-Sprung, I-Schleife) angepasst werden und in einem nicht-flüchtigen Speicher gespeichert werden.The estimated dead time can then be adjusted depending on the respective dead time difference in several adaptation steps (P-jump, I-loop) and stored in a non-volatile memory.
In den
Im Falle, dass ein ausgeglichenes System zu einem extrem „mageren” Betrieb führt, kann der Gesamtlambdasollwert auf einen höheren Wert gesetzt werden (beispielsweise bei einer Brennkraftmaschine mit zwei Zylindern). Eine beispielhafte Ansteuerung einer Brennkraftmaschine mit vier Zylindern mit einem möglichen Versatz des selektierten Zylinders ist in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Ansaugtraktintake system
- 22
- Motorblockblock
- 33
- Zylinderkopfcylinder head
- 44
- Abgastraktexhaust tract
- 55
- Drosselklappethrottle
- 66
- Sammlercollector
- 77
- Saugrohrsuction tube
- 88th
- Kurbelwellecrankshaft
- 1010
- Pleuelstangeconnecting rod
- 1111
- Kolbenpiston
- 1212
- GaseinlassventilGas inlet valve
- 1313
- Gasauslassventilgas outlet
- 1818
- EinspritzventilInjector
- 1919
- Zündkerzespark plug
- 2121
- Abgaskatalysatorcatalytic converter
- 2525
- Steuervorrichtungcontrol device
- 2626
- PedalstellungsgeberPedal position sensor
- 2727
- Fahrpedalaccelerator
- 2828
- LuftmassensensorAir mass sensor
- 3232
- erster Temperatursensorfirst temperature sensor
- 3434
- Saugrohrdrucksensorintake manifold pressure sensor
- 3636
- KurbelwellenwinkelsensorCrank angle sensor
- 3838
- zweiter Temperatursensorsecond temperature sensor
- 4242
- erste Lambdasondefirst lambda probe
- 4444
- zweite Lambdasondesecond lambda probe
- MS1MS1
- Messsignal der ersten LambdasondeMeasuring signal of the first lambda probe
- MS_NOMMS_NOM
- nominales Messsignal der ersten Lambdasondenominal measurement signal of the first lambda probe
- LAM_Z1, LAM_Z2, LAM_Z3LAM_Z1, LAM_Z2, LAM_Z3
- zylinderindividuelle Lambdasignalecylinder-specific lambda signals
- LAM_ZI_MWLAM_ZI_MW
- gemitteltes Lambdasignalaveraged lambda signal
- D_LAM_Z1, D_LAM_Z2, D_LAM_Z3D_LAM_Z1, D_LAM_Z2, D_LAM_Z3
- zylinderindividuelle Lambdaabweichungssignalecylinder-individual Lambda deviation signals
- D_LAM_MODD_LAM_MOD
- Modell-LambdaabweichungssignalModel Lambda deviation signal
- B16B16
- Block (Zuordnungseinheit)Block (allocation unit)
- B18B18
- Block (Umschalter)Block (switch)
- B20B20
- KK
- Verstärkeramplifier
- SUB1SUB1
- Subtrahierstellesubtraction point
- B22B22
- Block (Beobachter)Block (observer)
- B24B24
- Block (Umschalter)Block (switch)
- B26, B28, B30B26, B28, B30
- Block (I-Glied)Block (I-member)
- OBS_Z1, OBS_Z2, OBS_Z3OBS_Z1, OBS_Z2, OBS_Z3
- Beobachtergröße, die bezogen ist auf den jeweiligen ZylinderObserver size, which is related to the respective cylinder
- B32B32
- Block (Umschalter)Block (switch)
- B34B34
- Block (Sensormodell)Block (sensor model)
- B36, B38, B40B36, B38, B40
- Block (zylinderindividueller Lambdaregler)Block (cylinder-specific lambda controller)
- B42B42
- Block (Bereitstellungseinheit)Block (deployment unit)
- LAM_FAC_ZI_Z1LAM_FAC_ZI_Z1
- zylinderindividuelles Reglerstellsignal, das dem Zylinder Z1 zugeordnet ist.cylinder-individual regulator control signal, which is assigned to the cylinder Z1.
- LAM_FAC_ZI_Z2LAM_FAC_ZI_Z2
- zylinderindividuelles Reglerstellsignal, das dem Zylinder Z2 zugeordnet ist.cylinder-individual regulator control signal, which is assigned to the cylinder Z2.
- LAM_FAC_ZI_Z3LAM_FAC_ZI_Z3
- zylinderindividuelles Reglerstellsignal, das dem Zylinder Z3 zugeordnet ist.cylinder-individual regulator control signal, which is assigned to the cylinder Z3.
- TT
- Zeitkonstante (des PT1-Glieds)Time constant (of the PT1 element)
- Tt_ESTTt_EST
- geschätzte Totzeitestimated dead time
- TRIGTRIG
- Auslöser (Trigger)(Abtastzeitpunkt)Trigger (Sampling)
- tt
- ZeitTime
- VV
- Spannungtension
- [°][°]
- Winkelangle
- Z0–Z4Z0-Z4
- ZustandStatus
- Z1–Z3Z1-Z3
- Zylindercylinder
Claims (7)
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DE102015219526.0A DE102015219526B4 (en) | 2015-10-08 | 2015-10-08 | Method and system for operating an internal combustion engine |
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Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19700711A1 (en) * | 1997-01-10 | 1998-09-17 | Siemens Ag | IC engine fuel injection system error compensation method |
DE10206402C1 (en) * | 2002-02-15 | 2003-04-24 | Siemens Ag | Cylinder-selective lambda regulation method for multi-cylinder IC engine using comparison of actual and required lambda values for adjusting fuel injection timing |
DE10230899A1 (en) * | 2002-07-09 | 2004-02-05 | Siemens Ag | Method for diagnosing an incorrect valve lift position of an internal combustion engine |
DE10304245B3 (en) * | 2003-02-03 | 2004-07-15 | Siemens Ag | Sampling adapting method for lambda probe signal values in multi-cylinder IC engine, with cylinder-selective lambda regulation adjusting sampling time points for individual cylinders |
DE102004004291B3 (en) * | 2004-01-28 | 2005-01-27 | Siemens Ag | Process to correct automotive fuel/air mixture jet ratio by comparison of exhaust gas composition with the respective cylinder inputs |
DE10355335A1 (en) * | 2003-11-27 | 2005-06-23 | Robert Bosch Gmbh | Method for operating an internal combustion engine |
DE10355336A1 (en) * | 2003-11-27 | 2005-06-23 | Robert Bosch Gmbh | Method for controlling the valve operation in an IC engine with separate servo drives for each valve and with a monitoring system for all the cylinder pressures |
DE102004026176B3 (en) * | 2004-05-28 | 2005-08-25 | Siemens Ag | Air fuel ratio recording method e.g. for individual cylinders of combustion engines, involves determining scanning crankshaft angle related to reference position of piston of respective cylinders and recording measuring signal |
DE102005009101B3 (en) * | 2005-02-28 | 2006-03-09 | Siemens Ag | Correction value determining method for internal combustion engine, involves determining correction value for controlling air/fuel-ratio based on adaptation values and temperatures of respective injection valves |
DE102005029137B3 (en) * | 2005-06-23 | 2007-02-15 | Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag | Method and control unit for diagnosing a gas exchange valve lift adjustment system of an internal combustion engine |
DE102006061117B3 (en) * | 2006-12-22 | 2007-08-02 | Audi Ag | Phase adaptation in cylinder-selective lambda control of multi-cylinder internal combustion engine, perturbs mixture, establishes phase shifts and forms correction value |
DE102006026390A1 (en) * | 2006-06-07 | 2007-12-13 | Bayerische Motoren Werke Ag | Electronic control device for controlling the internal combustion engine in a motor vehicle |
DE102009027822A1 (en) * | 2009-07-20 | 2011-01-27 | Robert Bosch Gmbh | Method for determining trimming of cylinder of internal combustion engine of motor vehicle, involves evaluating operation irregularity signal in lean phase in order to receive cylinder-specific characteristic concerning trimming of cylinder |
DE102012223129B3 (en) * | 2012-12-13 | 2014-02-13 | Continental Automotive Gmbh | Method for operating injection apparatus for internal combustion engine involves comparing differential/integral of curve profile for each combustion chamber within preset time period with differential/integral of preset reference curve |
-
2015
- 2015-10-08 DE DE102015219526.0A patent/DE102015219526B4/en active Active
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19700711A1 (en) * | 1997-01-10 | 1998-09-17 | Siemens Ag | IC engine fuel injection system error compensation method |
DE10206402C1 (en) * | 2002-02-15 | 2003-04-24 | Siemens Ag | Cylinder-selective lambda regulation method for multi-cylinder IC engine using comparison of actual and required lambda values for adjusting fuel injection timing |
DE10230899A1 (en) * | 2002-07-09 | 2004-02-05 | Siemens Ag | Method for diagnosing an incorrect valve lift position of an internal combustion engine |
DE10304245B3 (en) * | 2003-02-03 | 2004-07-15 | Siemens Ag | Sampling adapting method for lambda probe signal values in multi-cylinder IC engine, with cylinder-selective lambda regulation adjusting sampling time points for individual cylinders |
DE10355336A1 (en) * | 2003-11-27 | 2005-06-23 | Robert Bosch Gmbh | Method for controlling the valve operation in an IC engine with separate servo drives for each valve and with a monitoring system for all the cylinder pressures |
DE10355335A1 (en) * | 2003-11-27 | 2005-06-23 | Robert Bosch Gmbh | Method for operating an internal combustion engine |
DE102004004291B3 (en) * | 2004-01-28 | 2005-01-27 | Siemens Ag | Process to correct automotive fuel/air mixture jet ratio by comparison of exhaust gas composition with the respective cylinder inputs |
DE102004026176B3 (en) * | 2004-05-28 | 2005-08-25 | Siemens Ag | Air fuel ratio recording method e.g. for individual cylinders of combustion engines, involves determining scanning crankshaft angle related to reference position of piston of respective cylinders and recording measuring signal |
DE102005009101B3 (en) * | 2005-02-28 | 2006-03-09 | Siemens Ag | Correction value determining method for internal combustion engine, involves determining correction value for controlling air/fuel-ratio based on adaptation values and temperatures of respective injection valves |
DE102005029137B3 (en) * | 2005-06-23 | 2007-02-15 | Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag | Method and control unit for diagnosing a gas exchange valve lift adjustment system of an internal combustion engine |
DE102006026390A1 (en) * | 2006-06-07 | 2007-12-13 | Bayerische Motoren Werke Ag | Electronic control device for controlling the internal combustion engine in a motor vehicle |
DE102006061117B3 (en) * | 2006-12-22 | 2007-08-02 | Audi Ag | Phase adaptation in cylinder-selective lambda control of multi-cylinder internal combustion engine, perturbs mixture, establishes phase shifts and forms correction value |
DE102009027822A1 (en) * | 2009-07-20 | 2011-01-27 | Robert Bosch Gmbh | Method for determining trimming of cylinder of internal combustion engine of motor vehicle, involves evaluating operation irregularity signal in lean phase in order to receive cylinder-specific characteristic concerning trimming of cylinder |
DE102012223129B3 (en) * | 2012-12-13 | 2014-02-13 | Continental Automotive Gmbh | Method for operating injection apparatus for internal combustion engine involves comparing differential/integral of curve profile for each combustion chamber within preset time period with differential/integral of preset reference curve |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
van Basshuysen, R. et al [Hrsg]: Handbuch Verbrennungsmotor. Braunschweig : Vieweg, 2002. S. 559-561. - ISBN 3-528-13933-1 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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