DE102016004820A1

DE102016004820A1 - Steuern einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102016004820A1
Application number: DE102016004820.4A
Authority: DE
Inventors: Felix KRAEMER; Nihad Karacic
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2016-04-21
Filing date: 2016-04-21
Publication date: 2017-10-26
Also published as: US10161333B2; CN107448309A; US20170306873A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer, insbesondere aufgeladenen, Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit den Schritten: – Ermitteln (S20) einer Sauerstoffbeladung eines Katalysators (30) der Brennkraftmaschine; und – Vergrößern (S70) einer Ventilüberschneidung der Brennkraftmaschine von einem unteren Ventilüberschneidungswert bis zu einem oberen Ventilüberschneidungswert; wobei die Vergrößerung der Ventilüberschneidung und/oder für wenigstens eine Phase des Vergrößerns der Ventilüberschneidung ein Steuerwert zum Vergrößern eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in wenigstens einem Zylinder (10) der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von der ermittelten Sauerstoffbeladung reduziert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Steuerung zum Steuern einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, mit der Steuerung und ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens.
Nach betriebsinterner Praxis sind zum einen Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen mit Katalysatoren zur Abgasreinigung bekannt.
Zum anderen sind nach betriebsinterner Praxis auch Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen mit variabler Ventilüberschneidung zwischen Ein- und Auslassventilen bekannt.
Durch temporäre Vergrößerung der Ventilüberschneidung kann insbesondere eine Leistung der Brennkraftmaschinen bei Bedarf erhöht werden.
Dabei kann sich durch die temporäre Vergrößerung der Ventilüberschneidung insbesondere eine Sauerstoffmenge im Abgas und damit im Katalysator erhöhen.
Ist jedoch eine Sauerstoffmenge im Katalysator zu hoch, kann sich insbesondere eine Reduzierung von Stickoxiden (NO_x) im Katalysator verschlechtern, insbesondere dann, wenn der Katalysator bereits eine entsprechende Sauerstoffmenge aufweist bzw. gespeichert hat.
Eine Aufgabe einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es, eine Brennkraftmaschine, insbesondere eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 9 bis 11 stellen eine Steuerung und ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens sowie ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, mit einer hier beschriebenen Steuerung unter Schutz. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, wenigstens einen Katalysator zur Abgasreinigung auf.
Die Brennkraftmaschine kann in einer Ausführung ein Otto- oder Dieselmotor sein. In einer Ausführung ist die Brennkraftmaschine eine (druck)aufgeladene Brennkraftmaschine, sie kann insbesondere wenigstens einen Abgasturbolader aufweisen.
Der Katalysator ist in einer Ausführung zur Reduzierung von Stickoxiden (NO_x) im Abgas der Brennkraftmaschine ausgebildet bzw. eingerichtet. In einer Weiterbildung kann er ein Mehrwege-Katalysator, insbesondere zur Verminderung von Kohlenmonoxid (CO) und/oder Kohlenwasserstoffen (H_mC_n), sein. Zusätzlich oder alternativ kann er in einer Ausführung ein geregelter Katalysator sein, insbesondere eine Lambda-Regelung aufweisen.
Insbesondere bei solchen Anwendungen bzw. Ausführungen kann die vorliegende Erfindung einen Betrieb der Brennkraftmaschine, insbesondere deren Abgas(reinigung), verbessern.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum Steuern der Brennkraftmaschine die Schritte auf:

– Ermitteln einer Sauerstoffbeladung des Katalysators; und
– Vergrößern einer Ventilüberschneidung der Brennkraftmaschine von einem unteren Ventilüberschneidungswert bis zu einem bzw. auf einen oberen Ventilüberschneidungswert.

Eine Ventilüberschneidung der Brennkraftmaschine kann in einer Ausführung eine Periode bzw. Phase, in der sowohl ein oder mehrere Einlassventile eines oder mehrerer Zylinder der Brennkraftmaschine als auch (jeweils) ein oder mehrere Auslassventile des- bzw. derselben Zylinder(s) der Brennkraftmaschine geöffnet sind, insbesondere ein sogenanntes (Durch)Spülen bzw. „scavenging” umfassen bzw. sein.
Durch eine (vergrößerte) Ventilüberschneidung kann in einer Ausführung insbesondere eine Leistung der Brennkraftmaschine (temporär) vergrößert werden, insbesondere zum Beschleunigen des Kraftfahrzeugs, insbesondere aus einem unteren Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung wird die Vergrößerung der Ventilüberschneidung in Abhängigkeit von der ermittelten Sauerstoffbeladung reduziert.
Indem in einer Ausführung die Vergrößerung der Ventilüberschneidung in Abhängigkeit von der ermittelten Sauerstoffbeladung des Katalysators reduziert wird, kann in einer Ausführung insbesondere einer Verschlechterung einer Reduzierung von Stickoxiden bei bereits entsprechend sauerstoffbeladenem Katalysator durch die bzw. infolge der (gegebenenfalls weiteren) Vergrößerung der Ventilüberschneidung und die daraus resultierende Erhöhung der Sauerstoffmenge im Katalysator entgegengewirkt und so ein Betrieb der Brennkraftmaschine, insbesondere deren Abgas(reinigung), verbessert werden, insbesondere in Perioden mit vergrößernder bzw. vergrößerter Ventilüberschneidung.
Zusätzlich oder alternativ wird nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ein, insbesondere aktuelles, Verhältnis bzw. ein, insbesondere aktueller, Quotient von Luft(menge bzw. -masse) zu bzw. dividiert durch Kraftstoffmenge bzw. -masse), insbesondere ein Verhältnis bzw. Quotient von einem aktuellen Verhältnis bzw. Quotienten von Luft(menge bzw. -masse) zu bzw. dividiert durch Kraftstoffmenge bzw. -masse) zu bzw. dividiert durch ein stöchiometrisches Verhältnis bzw. einen stöchiometrischen Quotienten von Luft(menge bzw. -masse) zu bzw. dividiert durch Kraftstoffmenge bzw. -masse), das vorliegend (jeweils) als (ein) Luft-Kraftstoff-Verhältnis bezeichnet wird, in einem oder mehreren, insbesondere allen, Zylindern der Brennkraftmaschine, insbesondere in einer Luft-Kraftstoff-Zufuhr der Brennkraftmaschine, oder wenigstens ein (erster) Steuerwert zum Vergrößern eines bzw. des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses für wenigstens eine Phase des Vergrößerns der Ventilüberschneidung von dem unteren bis zu dem oberen Ventilüberschneidungswert in Abhängigkeit von der ermittelten Sauerstoffbeladung reduziert, insbesondere in Abhängigkeit bzw. aufgrund des Vergrößerns bzw. getriggert durch das Vergrößern, insbesondere dessen Beginn, insbesondere mit einem Beginn des Vergrößerns oder um einen, insbesondere variablen, vorgegebenen Zeitraum vor oder nach dem Beginn des Vergrößerns der Ventilüberschneidung.
Ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis kann somit in einer Ausführung insbesondere ein Kehrwert eines sogenannten Äquivalenzverhältnisses („Equivalence Ratio” EQR) sein, welches entsprechend als Verhältnis bzw. Quotient von einem aktuellen Verhältnis bzw. Quotienten von Kraftstoff(menge bzw. -masse) zu bzw. dividiert durch Luft(menge bzw. -masse) zu bzw. dividiert durch ein stöchiometrisches Verhältnis bzw. einen stöchiometrischen Quotienten von Kraftstoff(menge bzw. masse) zu bzw. dividiert durch Luft(menge bzw. -masse) definiert ist. Entsprechend wird in einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ein Äquivalenzverhältnis (EQR) in einem oder mehreren, insbesondere allen, Zylindern der Brennkraftmaschine, insbesondere in einer Luft-Kraftstoff-Zufuhr der Brennkraftmaschine, bzw. wenigstens ein EQR-Steuerwert zum Vergrößern eines bzw. des Äquivalenz- bzw. EQR-Verhältnisses für wenigstens eine Phase des Vergrößerns der Ventilüberschneidung von dem unteren bis zu dem oberen Ventilüberschneidungswert in Abhängigkeit von der ermittelten Sauerstoffbeladung vergrößert, insbesondere in Abhängigkeit bzw. aufgrund des Vergrößerns bzw. getriggert durch das Vergrößern, insbesondere dessen Beginn, insbesondere mit einem Beginn des Vergrößerns oder um einen, insbesondere variablen, vorgegebenen Zeitraum vor oder nach dem Beginn des Vergrößerns der Ventilüberschneidung.
Indem in einer Ausführung das Luft-Kraftstoff-Verhältnis bzw. der (erste) Steuerwert, insbesondere aufgrund des Vergrößerns bzw. durch das Vergrößern der Ventilüberschneidung getriggert, für wenigstens eine Phase des Vergrößerns in Abhängigkeit von der ermittelten Sauerstoffbeladung reduziert bzw. umgekehrt das Aquivalenz- bzw. EQR-Verhältnis bzw. der EQR-Steuerwert, insbesondere aufgrund des Vergrößerns bzw. durch das Vergrößern der Ventilüberschneidung getriggert, für wenigstens eine Phase des Vergrößerns der Ventilüberschneidung in Abhängigkeit von der ermittelten Sauerstoffbeladung vergrößert wird, kann in einer Ausführung ebenfalls insbesondere einer Verschlechterung einer Reduzierung von Stickoxiden bei bereits entsprechend sauerstoffbeladenem Katalysator durch die bzw. infolge der (gegebenenfalls weiteren) Vergrößerung der Ventilüberschneidung und die daraus resultierende Erhöhung der Sauerstoffmenge im Katalysator entgegengewirkt und so ein Betrieb der Brennkraftmaschine, insbesondere deren Abgas(reinigung), verbessert werden, insbesondere in Perioden mit vergrößernder bzw. vergrößerter Ventilüberschneidung.
Indem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis bzw. der (erste) Steuerwert in einer Ausführung bereits um einen vorgegebenen Zeitraum vor dem Beginn des Vergrößerns der Ventilüberschneidung reduziert (bzw. das EQR-Verhältnis bzw. der EQR-Steuerwert erhöht) wird, kann in einer Ausführung das reduzierte Luft-Kraftstoff-Verhältnis bzw. der reduzierte (erste) Steuerwert (bzw. das erhöhte EQR-Verhältnis bzw. der erhöhte EQR-Steuerwert) bereits bei Beginn des Vergrößerns der Ventilüberschneidung vorliegen und so einer Verschlechterung einer Reduzierung von Stickoxiden bereits frühzeitig bzw. präventiv entgegengewirkt werden, insbesondere das Vergrößern der Ventilüberschneidung mit reduziertem Luft-Kraftstoff-Verhältnis (bzw. vergrößertem EQR-Verhältnis) eingeleitet bzw. begonnen werden. Hierzu kann in einer Ausführung insbesondere ein Zeitfenster zwischen einem Vorliegen bzw. Erfassen einer Bedingung zur Vergrößerung der Ventilüberschneidung, beispielsweise eine erhöhte Lastanforderung an die Brennkraftmaschine, und einer Einleitung bzw. Umsetzung der Vergrößerung zum Einleiten der Reduzierung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses genutzt werden.
Indem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis bzw. der (erste) Steuerwert in einer Ausführung mit Beginn oder um einen vorgegebenen Zeitraum nach dem Beginn des Vergrößerns der Ventilüberschneidung reduziert (bzw. das EQR-Verhältnis bzw. der EQR-Steuerwert erhöht) wird, kann in einer Ausführung mit dem reduzierten Luft-Kraftstoff-Verhältnis bzw. (ersten) Steuerwert (bzw. dem erhöhten EQR-Verhältnis bzw. EQR-Steuerwert) auf das tatsächlich begonnene Vergrößern der Ventilüberschneidung reagiert und so einer Verschlechterung einer Reduzierung von Stickoxiden gezielt und/oder zuverlässig entgegengewirkt werden. Durch einen variablen bzw. ver- bzw. einstellbaren Zeitraum kann dabei in einer Ausführung die Steuerung jeweils an unterschiedliche Randbedingungen angepasst werden.
Die Ventilüberschneidung kann in einer Ausführung durch eine variable Ventilsteuerung, insbesondere eine Nockenwellenverstellung, der Brennkraftmaschine verändert, insbesondere von dem unteren auf den oberen Ventilüberschneidungswert vergrößert werden. Entsprechend weist in einer Ausführung die Brennkraftmaschine eine variable Ventilsteuerung, insbesondere eine Nockenwellenverstellung, zum, insbesondere temporären, Vergrößern der Ventilüberschneidung der Brennkraftmaschine auf.
Der untere bzw. obere Ventilüberschneidungswert ist in einer Ausführung (jeweils) proportional zur Überschneidung (der Öffnungszeiten) von Ein- und Auslassventil(en), insbesondere einem (die Überschneidung der Öffnungszeiten vergrößernden) Verstellwinkel der Nockenwellenverstellung, er kann diese(n) insbesondere angeben, beispielsweise in [deg], [rad], [%] oder dergleichen. Ein größerer Ventilüberschneidungswert entspricht in einer Ausführung insbesondere einer größeren bzw. stärkeren Ventilüberschneidung.
In einer Ausführung ist der untere Ventilüberschneidungswert ein aktueller Ventilüberschneidungswert. Der obere Ventilüberschneidungswert ist in einer Ausführung ein vorgegebener bzw. Soll- bzw. Ziel-Ventilüberschneidungswert, er kann in einer Weiterbildung von einer Steuerung der Brennkraftmaschine vorgegeben werden, insbesondere in Abhängigkeit von einer Drehzahl und/oder Last, insbesondere Lastanforderung, der Brennkraftmaschine, insbesondere zur, insbesondere temporären, Leistungssteigerung der Brennkraftmaschine.
Die Phase des Vergrößerns der Ventilüberschneidung, für die das Luft-Kraftstoff-Verhältnis bzw. der (erste) Steuerwert reduziert (bzw. das EQR-Verhältnis bzw. der EQR-Steuerwert vergrößert) wird, kann in einer Ausführung das komplette Vergrößern der Ventilüberschneidung von dem unteren bis zu dem (Erreichen des) oberen Ventilüberschneidungswerts umfassen bzw. sein.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine Abgasreinigung der Brennkraftmaschine weiter verbessert werden.
In einer anderen Ausführung umfasst bzw. ist die Phase des Vergrößerns der Ventilüberschneidung, für die das Luft-Kraftstoff-Verhältnis bzw. der (erste) Steuerwert reduziert (bzw. das EQR-Verhältnis bzw. der EQR-Steuerwert vergrößert) wird, nur ein(en) Teil des Vergrößerns der Ventilüberschneidung von dem unteren bis zu dem (Erreichen des) oberen Ventilüberschneidungswerts.
Hierdurch kann in einer Ausführung ein Betrieb der Brennkraftmaschine, insbesondere eine, insbesondere temporäre, Leistungssteigerung durch Vergrößerung der Ventilüberschneidung, verbessert werden.
In einer Ausführung umfasst die Phase den Beginn des Vergrößerns bzw. den unteren Ventilüberschneidungswert. Zusätzlich oder alternativ umfasst die Phase in einer Ausführung das Ende des Vergrößerns bzw. den oberen Ventilüberschneidungswert bzw. dessen Erreichen.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine Abgasreinigung und/oder Leistungssteigerung der Brennkraftmaschine, insbesondere zusammen, verbessert werden.
In einer Ausführung kann die Vergrößerung der Ventilüberschneidung dadurch reduziert werden, dass der obere Ventilüberschneidungswert selber reduziert wird.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine Abgasreinigung der Brennkraftmaschine verbessert werden.
Zusätzlich oder alternativ kann die Vergrößerung der Ventilüberschneidung in einer Ausführung dadurch reduziert werden, dass eine Geschwindigkeit des Vergrößerns reduziert, insbesondere ein zeitlicher Abstand bis zum Erreichen des oberen Ventilüberschneidungswerts vergrößert wird, in einer Weiterbildung durch Verlangsamen der Nockenwelenverstellung, insbesondere entsprechendes Modifizieren einer Steuerrampe.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine Abgasreinigung und zugleich eine Leistungssteigerung der Brennkraftmaschine verbessert werden.
In einer Ausführung wird die Brennkraftmaschine derart gesteuert, dass für bzw. bei eine(r) erste(n) ermittelte(n) Sauerstoffbeladung des Katalysators bzw. einen bzw. einem ersten ermittelte (Beladungs)Wert der Sauerstoffbeladung

– der obere Ventilüberschneidungswert einen ersten Überschneidungswert und/oder
– der (erste) Steuerwert, insbesondere das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, für die Phase des Vergrößerns, insbesondere maximal und/oder durchschnittlich bzw. im Mittel, einen ersten, insbesondere maximalen bzw. mittleren, Verhältnis(steuer)wert und/oder
– eine Geschwindigkeit des Vergrößerns, insbesondere von dem unteren und/oder bis zu dem oberen Ventilüberschneidungswert, insbesondere maximal und/oder durchschnittlich bzw. im Mittel, einen ersten, insbesondere maximalen bzw. mittleren, Geschwindigkeitswert aufweist, und für bzw. bei (wenigstens) eine(r) zweite(n) ermittelte(n) Sauerstoffbeladung des Katalysators bzw. einen bzw. einem zweiten ermittelten (Beladungs)Wert der Sauerstoffbeladung, die größer als die ersten Sauerstoffbeladung bzw. der größer als der erste Beladungswert ist,
– der obere Ventilüberschneidungswert einen zweiten Überschneidungswert, der kleiner als der erste Überschneidungswert ist, und/oder
– der (erste) Steuerwert, insbesondere das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, für die Phase, insbesondere maximal und/oder durchschnittlich bzw. im Mittel, einen zweiten, insbesondere maximalen bzw. mittleren, Verhältnis(steuer)wert, der kleiner als der erste Verhältnis(steuer)wert ist, und/oder
– die Geschwindigkeit des Vergrößerns, insbesondere maximal und/oder durchschnittlich bzw. im Mittel, einen zweiten, insbesondere maximalen bzw. mittleren, Geschwindigkeitswert, der kleiner als der erste Geschwindigkeitswert ist, aufweist,.

In einer Ausführung ist die Reduzierung des oberen Ventilüberschneidungswerts und/oder des (ersten) Steuerwerts, insbesondere des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, und/oder der Geschwindigkeit des Vergrößerns, insbesondere direkt bzw. linear, proportional zu der ermittelten Sauerstoffbeladung.
Insbesondere dann wird die Brennkraftmaschine in einer Ausführung derart gesteuert, dass für bzw. bei (wenigstens) eine(r) dritte(n) ermittelte(n) Sauerstoffbeladung des Katalysators bzw. einen bzw. einem dritten ermittelten (Beladungs)Wert der Sauerstoffbeladung, die größer als die zweite Sauerstoffbeladung bzw. der größer als der zweite Beladungswert ist,

– der obere Ventilüberschneidungswert einen dritten Überschneidungswert, der kleiner als der zweite Überschneidungswert ist, und/oder
– der (erste) Steuerwert, insbesondere das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, für die Phase, insbesondere maximal und/oder durchschnittlich bzw. im Mittel, einen dritten, insbesondere maximalen bzw. mittleren, Verhältnis(steuer)wert, der kleiner als der zweite Verhältnis(steuer)wert ist, und/oder
– die Geschwindigkeit des Vergrößerns, insbesondere maximal und/oder durchschnittlich bzw. im Mittel, einen dritten, insbesondere maximalen bzw. mittleren, (Geschwindigkeits)Wert, der kleiner als der zweite Geschwindigkeitswert ist, aufweist.

Hierdurch kann in einer Ausführung ein Betrieb der Brennkraftmaschine, insbesondere deren Abgas(reinigung), weiter verbessert werden, insbesondere feiner auf bzw. an unterschiedliche Randbedingungen abgestimmt bzw. angepasst werden.
Gleichermaßen kann in einer Ausführung ein, insbesondere diskretes, Umschalten zwischen wenigstens einem ersten und zweiten Überschneidungs-, Verhältnis(steuer)- bzw. Geschwindigkeitswert bei Erreichen (je) eines Grenzwerts erfolgen.
Insbesondere wird in einer Ausführung die Brennkraftmaschine derart gesteuert, dass

– der obere Ventilüberschneidungswert einen ersten Überschneidungswert und/oder
– der (erste) Steuerwert, insbesondere das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, für die Phase des Vergrößerns, insbesondere maximal und/oder durchschnittlich bzw. im Mittel, einen ersten, insbesondere maximalen bzw. mittleren, Verhältnis(steuer)wert und/oder
– eine Geschwindigkeit des Vergrößerns, insbesondere von dem unteren und/oder bis zu dem oberen Ventilüberschneidungswert, insbesondere maximal und/oder durchschnittlich bzw. im Mittel, einen ersten, insbesondere maximalen bzw. mittleren, (Geschwindigkeits)Wert aufweist, falls die ermittelte Sauerstoffbeladung bzw. der ermittelte Beladungswert der Sauerstoffbeladung einen, insbesondere variablen, vorgegebenen Grenzwert nicht überschreitet, und
– der obere Ventilüberschneidungswert einen zweiten Überschneidungswert, der kleiner als der erste Überschneidungswert ist, und/oder–
– der (erste) Steuerwert, insbesondere das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, für die Phase, insbesondere maximal und/oder durchschnittlich bzw. im Mittel, einen zweiten, insbesondere maximalen bzw. mittleren, Verhältnis(steuer)wert, der kleiner als der erste Verhältnis(steuer)wert ist, und/oder
– die Geschwindigkeit des Vergrößerns, insbesondere maximal und/oder durchschnittlich bzw. im Mittel, einen zweiten, insbesondere maximalen bzw. mittleren, (Geschwindigkeits)Wert, der kleiner als der erste Geschwindigkeitswert ist, aufweist, falls die ermittelte Sauerstoffbeladung den Grenzwert überschreitet.

Hierdurch kann in einer Ausführung die Steuerung vereinfacht werden. Durch einen variablen bzw. ver- bzw. einstellbaren Grenzwert kann dabei in einer Ausführung die Steuerung an unterschiedliche Randbedingungen angepasst werden.
In einer Ausführung wird (die Brennkraftmaschine derart gesteuert, dass der reduzierte (erste) Steuerwert, insbesondere das reduzierte Luft-Kraftstoff-Verhältnis, wenigstens nach, insbesondere bereits vor, Erreichen des oberen Ventilüberschneidungswerts, und/oder in Abhängigkeit von einer aktuellen Ventilüberschneidung, insbesondere bei bzw. aufgrund von einem Erreichen eines, insbesondere variablen, vorgegebenen Ventilüberschneidungswerts, und/oder in Abhängigkeit von einer aktuellen Zeitdauer des Vergrößerns, insbesondere bei bzw. aufgrund von einem Ablauf einer, insbesondere variablen, vorgegebenen Zeitdauer des Vergrößerns (wieder) erhöht (wird).
Durch eine Erhöhung des reduzierten (ersten) Steuerwerts bzw. Luft-Kraftstoff-Verhältnisses spätestens nach Erreichen des oberen Ventilüberschneidungswerts kann in einer Ausführung ein Betrieb der Brennkraftmaschine weiter verbessert, insbesondere ein gewünschter magerer Betrieb realisiert werden. Durch eine Erhöhung des reduzierten (ersten) Steuerwerts bzw. Luft-Kraftstoff-Verhältnisses bereits vor Erreichen des oberen Ventilüberschneidungswerts kann in einer Ausführung ein magerer Betrieb frühzeitig(er) realisiert werden. Durch eine Erhöhung in Abhängigkeit von einer aktuellen Ventilüberschneidung, insbesondere bei Erreichen eines vorgegebenen Ventilüberschneidungswerts, und/oder in Abhängigkeit von einer aktuellen Zeitdauer des Vergrößerns, insbesondere bei Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer, insbesondere seit Beginn des Vergrößerns, kann in einer Ausführung die temporäre Reduzierung während des Erhöhens limitiert werden. Durch eine(n) variable(n) bzw. ver- bzw. einstellbare(n) Ventilüberschneidungswert bzw. Zeitdauer kann dabei in einer Ausführung die Steuerung an unterschiedliche Randbedingungen angepasst werden.
In einer Ausführung wird die Vergrößerung der Ventilüberschneidung, insbesondere der obere Ventilüberschneidungswert und/oder die Geschwindigkeit des Vergrößerns, und/oder der (erste) Steuerwert, insbesondere das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, für die Phase um einen, insbesondere variablen, vorgegebenen Wert bzw. Offset reduziert.
Hierdurch kann in einer Ausführung die Steuerung vereinfacht werden. Durch einen variablen bzw. ver- bzw. einstellbaren Offset kann dabei in einer Ausführung die Steuerung an unterschiedliche Randbedingungen angepasst werden.
Eine Sauerstoffbeladung des Katalysators steigt in einer Ausführung mit der Menge bzw. Masse des in dem Katalysator vorliegenden Sauerstoffs. Eine größere Sauerstoffbeladung bzw. ein größerer Beladungswert entspricht in einer Ausführung insbesondere einer größeren Menge bzw. Masse an in dem Katalysator vorliegendem bzw. zur Verfügung stehenden Sauerstoff(s).
In einer Ausführung wird die Sauerstoffbeladung bzw. der Beladungswert mittels eines oder mehrerer Sensoren ermittelt. Wenigstens ein Sensor kann in einer Weiterbildung stromabwärts von dem Katalysator angeordnet sein und/oder wenigstens eine Lambda-Sonde, insbesondere wenigstens eine Lambda-Sprung- und/oder wenigstens eine Lambda-Breitbandsonde, aufweisen, insbesondere sein.
Durch einen oder mehrere Sensoren kann die Sauerstoffbeladung in einer Ausführung präzise ermittelt werden. Durch eine Anordnung stromabwärts von dem Katalysator kann dabei in einer Ausführung auch eine Sauerstoffspeicherung im Katalysator berücksichtigt werden. Durch die Verwendung einer Lambda-Sonde kann diese in einer Ausführung zusätzlich in einer Lambda-Regelung verwendet werden bzw. umgekehrt eine Lambda-Sonde einer Lambda-Regelung eine zusätzliche Funktionalität übernehmen. Durch eine Lambda-Sprungsonde kann die Sauerstoffbeladung in einer Ausführung zuverlässig und/oder einfach ermittelt werden, durch eine Lambda-Breitbandsonde in einer Ausführung präzise und/oder über einen größeren Bereich.
Zusätzlich oder alternativ wird die Sauerstoffbeladung bzw. der Beladungswert in einer Ausführung in Abhängigkeit von einer Dauer eines, insbesondere unbefeuerten und/oder, insbesondere unmittelbar, vorhergehenden, Schubbetriebs der Brennkraftmaschine ermittelt.
Hierdurch kann die Sauerstoffbeladung in einer Ausführung auf Basis eines Modells abgeschätzt werden: je länger ein, insbesondere unbefeuerter, Schubbetrieb der Brennkraftmaschine andauert, desto höher wird bzw. ist in einer Ausführung die Sauerstoffbeladung ihres Katalysators.
In einer Ausführung kann das Reduzieren des (ersten) Steuerwertes eine Erhöhung eines Kraftstoffsteuerwerts zum Vergrößern einer Kraftstoffzufuhr, insbesondere das Reduzieren des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eine Erhöhung einer Kraftstoffzufuhr umfassen, insbesondere der erste (Steuerwert) bzw. das Luft-Kraftstoff-Verhältnis für die Phase des Vergrößerns der Ventilüberschneidung durch Erhöhen eines Kraftstoffsteuerwerts bzw. einer Kraftstoffzufuhr zu einem oder mehreren, insbesondere allen, Zylindern der Brennkraftmaschine realisiert sein bzw. für wenigstens eine Phase des Vergrößerns der Ventilüberschneidung (ein Kraftstoffsteuerwert zum Vergrößern) eine(r) Kraftstoffzufuhr zu einem oder mehreren, insbesondere allen, Zylindern der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von der ermittelten Sauerstoffbeladung erhöht werden.
Zusätzlich oder alternativ kann in einer Ausführung das Reduzieren des (ersten) Steuerwertes eine Reduzierung eines Luftsteuerwerts zum Vergrößern einer Luftzufuhr, insbesondere das Reduzieren des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eine Reduzierung einer Luftzufuhr umfassen, insbesondere der erste (Steuerwert) bzw. das Luft-Kraftstoff-Verhältnis für die Phase des Vergrößerns der Ventilüberschneidung durch Reduzieren eines Luftsteuerwerts bzw. einer Luftzufuhr zu einem oder mehreren, insbesondere allen, Zylindern der Brennkraftmaschine realisiert sein bzw. für wenigstens eine Phase des Vergrößerns der Ventilüberschneidung (ein Luftsteuerwert zum Vergrößern) eine(r) Luftzufuhr zu einem oder mehreren, insbesondere allen, Zylindern der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von der ermittelten Sauerstoffbeladung reduziert werden.
Durch eine Erhöhung eines Kraftstoffsteuerwerts bzw. einer Kraftstoffzufuhr kann in einer Ausführung das Luft-Kraftstoff-Verhältnis einfach, rasch und/oder präzise reduziert werden. Durch eine Reduzierung eines Luftsteuerwerts bzw. einer Luftzufuhr kann in einer Ausführung ein Kraftstoffverbrauch reduziert werden.
Der (erste) Steuerwert zum Vergrößern eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses kann in einer Ausführung insbesondere ein, insbesondere konstanter, Vorsteuerwert, insbesondere einer Lambda-Regelung des Katalysators sein. Insbesondere kann in einer Ausführung ein Gesamtsteuerwert zum Vergrößern eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses den (ersten) Steuerwert umfassen, insbesondere dieser sein oder diesen additiv oder in Form eines Vergrößerungsfaktors enthalten, insbesondere additiv zu bzw. multipliziert mit einem weiteren Steuerwert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, der von einer Lambda-Regelung des Katalysators, einer Lastanforderung bzw. Motorsteuerung der Brennkraftmaschine oder dergleichen resultiert. Insbesondere kann in einer Ausführung ein Reduzieren des (ersten) Steuerwerts einen, insbesondere konstanten, (negativen) Offset eines Gesamtsteuerwerts zum Vergrößern eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses bewirken.
In einer Ausführung entspricht ein größerer (erster bzw. Gesamt)Steuerwert einem größeren (kommandierten) Luft-Kraftstoff-Verhältnis, ein größerer Kraftstoffsteuerwert entsprechend einer größeren (kommandierten) Kraftstoffzufuhr und ein größerer Luftsteuerwert entsprechend einer größeren (kommandierten) Luftzufuhr. Mit anderen Worten kommandiert in einer Ausführung eine Vergrößerung bzw. Erhöhung eines (ersten bzw. Gesamt)Steuerwerts eine Vergrößerung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, eine Vergrößerung bzw. Erhöhung eines Kraftstoffsteuerwerts entsprechend eine Vergrößerung einer Kraftstoffzufuhr und eine Vergrößerung bzw. Erhöhung eines Luftsteuerwerts entsprechend eine Vergrößerung einer Luftzufuhr.
Wie vorstehend erläutert, kann eine Reduzierung eines Steuerwerts zum Vergrößern eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in einer Ausführung durch eine Vergrößerung eines EQR-Steuerwerts zum Vergrößern eines EQR-Verhältnisses in einem oder mehreren, insbesondere allen Zylindern der Brennkraftmaschine, ersetzt sein.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist eine Steuerung zum Steuern der Brennkraftmaschine, insbesondere hard- und/oder software-, insbesondere programmtechnisch, zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens eingerichtet und/oder weist auf: Mittel zum Ermitteln einer Sauerstoffbeladung eines Katalysators der Brennkraftmaschine und Mittel zum Vergrößern einer Ventilüberschneidung der Brennkraftmaschine von einem unteren Ventilüberschneidungswert bis zu einem oberen Ventilüberschneidungswert sowie Mittel zum Reduzieren der Vergrößerung der Ventilüberschneidung in Abhängigkeit von der ermittelten Sauerstoffbeladung und/oder Mittel zum Reduzieren eines (ersten) Steuerwerts zum Vergrößern eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, insbesondere zum Reduzieren eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, in wenigstens einem Zylinder der Brennkraftmaschine für wenigstens eine Phase des Vergrößerns der Ventilüberschneidung in Abhängigkeit von der ermittelten Sauerstoffbeladung.
In einer Ausführung weist die Steuerung auf: Mittel zum Steuern der Brennkraftmaschine derart, dass für eine erste ermittelte Sauerstoffbeladung der obere Ventilüberschneidungswert einen ersten Überschneidungswert und/oder der (erste) Steuerwert, insbesondere das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, für die Phase einen ersten Verhältnis(steuer)wert und/oder eine Geschwindigkeit des Vergrößerns einen ersten Geschwindigkeitswert aufweist, und für eine zweite ermittelte Sauerstoffbeladung, die größer als die erste ermittelte Sauerstoffbeladung ist, der obere Ventilüberschneidungswert einen zweiten Überschneidungswert, der kleiner als der erste Überschneidungswert ist, und/oder der (erste) Steuerwert, insbesondere das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, für die Phase einen zweiten Verhältnis(steuer)wert, der kleiner als der erste Verhältnis(steuer)wert ist, und/oder die Geschwindigkeit des Vergrößerns einen zweiten Geschwindigkeitswert, der kleiner als der erste Geschwindigkeitswert ist, aufweist.
In einer Ausführung weist die Steuerung auf: Mittel zum Reduzieren des oberen Ventilüberschneidungswerts und/oder des (ersten) Steuerwerts, insbesondere des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, und/oder der Geschwindigkeit des Vergrößerns, insbesondere direkt bzw. linear, proportional zu der ermittelten Sauerstoffbeladung.
In einer Ausführung weist die Steuerung auf: Mittel zum Steuern der Brennkraftmaschine derart, dass für bzw. bei (wenigstens) eine(r) dritte(n) ermittelte(n) Sauerstoffbeladung des Katalysators bzw. einen bzw. einem dritten ermittelten Beladungswert der Sauerstoffbeladung, die größer als die zweite Sauerstoffbeladung bzw. der großer als der zweite Beladungswert ist, der obere Ventilüberschneidungswert einen dritten Überschneidungswert, der kleiner als der zweite Überschneidungswert ist, und/oder der (erste) Steuerwert, insbesondere das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, für die Phase, insbesondere maximal und/oder durchschnittlich bzw. im Mittel, einen dritten, insbesondere maximalen bzw. mittleren, Verhältnis(steuer)wert, der kleiner als der zweite Verhältnis(steuer)wert ist, und/oder die Geschwindigkeit des Vergrößerns, insbesondere maximal und/oder durchschnittlich bzw. im Mittel, einen dritten, insbesondere maximalen bzw. mittleren, Geschwindigkeitswert, der kleiner als der zweite Geschwindigkeitswert ist, aufweist.
In einer Ausführung weist die Steuerung auf: Mittel zum, insbesondere diskreten, Umschalten zwischen wenigstens einem ersten und zweiten Überschneidungs-, Verhältnis(steuer)- bzw. Geschwindigkeitswert bei Erreichen (je) eines Grenzwerts.
In einer Ausführung weist die Steuerung auf: Mittel zum Steuern der Brennkraftmaschine derart, dass der obere Ventilüberschneidungswert einen ersten Überschneidungswert und/oder der (erste) Steuerwert, insbesondere das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, für die Phase einen ersten Verhältnis(steuer)wert und/oder eine Geschwindigkeit des Vergrößerns einen ersten Geschwindigkeitswert aufweist, falls die ermittelte Sauerstoffbeladung einen vorgegebenen Grenzwert nicht überschreitet, und der obere Ventilüberschneidungswert einen zweiten Überschneidungswert, der kleiner als der erste Überschneidungswert ist, und/oder der (erste) Steuerwerts, insbesondere das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, für die Phase einen zweiten Verhältnis(steuer)wert, der kleiner als der erste Verhältnis(steuer)wert ist, und/oder die Geschwindigkeit des Vergrößerns einen zweiten Geschwindigkeitswert, der kleiner als der erste Geschwindigkeitswert ist, aufweist, falls die ermittelte Sauerstoffbeladung den Grenzwert überschreitet.
In einer Ausführung weist die Steuerung auf: Mittel zum Erhöhen des reduzierten (ersten) Steuerwerts, insbesondere des reduzierten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, wenigstens nach, insbesondere bereits vor, Erreichen des oberen Ventilüberschneidungswerts, und/oder in Abhängigkeit von einer aktuellen Ventilüberschneidung, insbesondere bei Erreichen eines, insbesondere variablen, vorgegebenen Ventilüberschneidungswerts, und/oder in Abhängigkeit von einer aktuellen Zeitdauer des Vergrößerns, insbesondere bei Ablauf einer, insbesondere variablen, vorgegebenen Zeitdauer des Vergrößerns.
In einer Ausführung weist die Steuerung auf: Mittel zum Reduzieren der Vergrößerung der Ventilüberschneidung und/oder des (ersten) Steuerwerts, insbesondere des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, um einen, insbesondere variablen, vorgegebenen Wert.
In einer Ausführung weist die Steuerung auf: Mittel zum Ermitteln der Sauerstoffbeladung mittels wenigstens eines Sensors und/oder in Abhängigkeit von einer Dauer eines, insbesondere unbefeuerten, Schubbetriebs der Brennkraftmaschine, wobei in einer Weiterbildung der Sensor stromabwärts von dem Katalysator angeordnet ist und/oder wenigstens eine Lambda-Sonde, insbesondere wenigstens eine Lambda-Sprung- und/oder wenigstens eine Lambda-Breitbandsonde, aufweist.
In einer Ausführung weist die Steuerung auf: Mittel zum Erhöhen eines Kraftstoffsteuerwerts, insbesondere einer Kraftstoffzufuhr, und/oder Reduzieren eines Luftsteuerwerts, insbesondere einer Luftzufuhr, zum Reduzieren des (ersten) Steuerwerts bzw. Luft-Kraftstoff-Verhältnisses.
Ein Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung kann hard- und/oder softwaretechnisch ausgebildet sein, insbesondere eine, vorzugsweise mit einem Speicher- und/oder Bussystem daten- bzw. signalverbundene, insbesondere digitale, Verarbeitungs-, insbesondere Mikroprozessoreinheit (CPU) und/oder ein oder mehrere Programme oder Programmmodule aufweisen. Die CPU kann dazu ausgebildet sein, Befehle, die als ein in einem Speichersystem abgelegtes Programm implementiert sind, abzuarbeiten, Eingangssignale von einem Datenbus zu erfassen und/oder Ausgangssignale an einen Datenbus abzugeben. Ein Speichersystem kann ein oder mehrere, insbesondere verschiedene, Speichermedien, insbesondere optische, magnetische, Festkörper- und/oder andere nicht-flüchtige Medien aufweisen. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, sodass die CPU die Schritte solcher Verfahren ausführen kann und damit insbesondere eine Brennkraftmaschine steuern kann.
In einer Ausführung werden ein oder mehrere, insbesondere alle, Schritte des Verfahrens vollständig oder teilweise automatisiert durchgeführt, insbesondere durch die Steuerung bzw. ihr(e) Mittel.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
1 einen Teil einer Brennkraftmaschine nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; und
2 ein Verfahren zum Steuern der Brennkraftmaschine nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
1 zeigt einen Teil einer Brennkraftmaschine nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Diese weist mehrere bau- bzw. funktionsgleiche Zylinder auf, von denen in 1 exemplarisch ein Zylinder 10 dargestellt ist, wobei für die anderen Zylinder auf dessen Beschreibung Bezug genommen wird.
In dem Zylinder 10 arbeitet in an sich bekannter Weise ein Kolben 11. Durch (wenigstens) ein Einlassventil 12 kann dem Zylinder 10 insbesondere Frischluft zugeführt werden, durch (wenigstens) ein Auslassventil 14 Abgas aus dem Zylinder 10 in eine Abgaspassage 100 abgeführt werden, in der ein 3-Wege-Katalysator 30 stromabwärts von dem bzw. den Auslassventil(en) 14 angeordnet ist.
Im Ausführungsbeispiel ist stromaufwärts von bzw. vor dem bzw. den Einlassventil(en) 12 eine Kraftstoffzufuhr 20 angeordnet, stromaufwärts von Katalysator 30 eine Lambda-Sprung- oder -Breitbandsonde 40. In einer gestrichelt dargestellten Abwandlung kann die Kraftstoffzufuhr 20 auch in dem bzw. den Zylindern 10 angeordnet sein.
Das bzw. die Einlassventil(e) 12 sind durch eine oder mehrere verstellbare Einlassnockenwellen 13 steuerbar, das bzw. die Auslassventil(e) 14 durch eine oder mehrere verstellbare Auslassnockenwellen 15.
Eine Steuerung in Form einer Motor-ECU 1 ist mit der Kraftstoffzufuhr 20 und einer Nockenwellenverstellung 16 zum Verstellen der Nockenwellen 13, 15 signalverbunden, um diese zu steuern. Die Motor-ECU 1 ist zusätzlich mit der Lambda-Sprung- bzw. -Breitbandsonde 40 signalverbunden und erhält von dieser ein Ausgangssignal λ₄₀.
Die Steuerung in Form der Motor-ECU 1 führt ein nachfolgend mit Bezug auf 2 erläutertes Verfahren zum Steuern der Brennkraftmaschine nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung durch.
In einem Schritt S10 prüft sie, ob eine Ventilüberschneidung, beispielsweise gekennzeichnet durch einen Verstellwinkel der Nockenwellenverstellung 16, vergrößert werden soll, beispielsweise ausgehend von einem aktuellen unteren auf einen oberen, von einer Drehzahl und Lastanforderung) der Brennkraftmaschine abhängigen Ventilüberschneidungswert α_2,d. Solange dies nicht der Fall ist (S10: „N”), wiederholt die Motor-ECU 1 Schritt S10.
Soll die Ventilüberschneidung (temporär) auf einen oberen Ventilüberschneidungswert α_2,d vergrößert werden (S10: „Y”), ermittelt die Motor-ECU 1 in einem Schritt S20 eine Sauerstoffbeladung des Katalysators 30 bzw. einen Beladungswert hierfür.
In einer Ausführung ermittelt sie die Sauerstoffbeladung bzw. den Beladungswert auf Basis des Ausgangssignals der Lambda-Sprung- bzw. -Breitbandsonde 40. Beispielsweise kann ein(e) ermittelte(r) Sauerstoffbeladung bzw. Beladungswert proportional zu einem Kehrwert eines Ausgangs-Spannungssignals der Lambda-Sprung- bzw. -Breitbandsonde 40 sein, die beispielsweise unter 200 mV eine hohe und/oder über 600 mV eine niedrige Sauerstoffbeladung erfassen kann.
In einer anderen Ausführung ermittelt die Motor-ECU 1 in Schritt S20 die Sauerstoffbeladung des Katalysators 30 bzw. den Beladungswert hierfür auf Basis einer Dauer t_DFCO eines der Vergrößerung der Ventilüberschneidung vorhergehenden unbefeuerten bzw. nichtbrennenden Schubbetriebs der Brennkraftmaschine („Deceleration Fuel Cut-Off”). Insbesondere kann ein(e) ermittelte(r) Sauerstoffbeladung bzw. Beladungswert proportional zu einer Dauer eines unbefeuerten bzw. nichtbrennenden Schubbetriebs der Brennkraftmaschine sein.
Dann prüft die Motor-ECU 1 in Schritt S20, ob die ermittelte Sauerstoffbeladung bzw. der ermittelte Beladungswert einen einstellbaren Grenzwert überschreitet (λ₄₀ < λ_40,0 bzw. 1/λ₄₀ > 1/λ_40,0 bzw. t_DFCO > t_DFCO,0).
Ist dies der Fall (S20: „Y”), reduziert die Motor-ECU 1 in einem Schritt S30 eine Geschwindigkeit dα_d/dt des kommandierten Vergrößerns der Ventilüberschneidung, beispielsweise eine Geschwindigkeit der Nockenwellenverstellung 16, um einen vorgegebenen Offset Δα.
Zusätzlich reduziert sie in Schritten S40–S70 einen (ersten) Steuerwert zum Vergrößern eines Luft-Kraftstoffverhältnisses, indem sie für eine Anfangsphase des in Schritt S70 durchgeführten Vergrößerns der Ventilüberschneidung bis zum Ablauf (S40: „N”) einer einstellbaren Zeitdauer t_s,0 einen EQR- bzw. Kraftstoffsteuerwert eqr stets um einen vorgegebenen Offset Δegr₀ > 0 erhöht, so dass die Kraftstoffzufuhr 20 entsprechend stets mehr Kraftstoff zuführt. Der EQR- bzw. Kraftstoffsteuerwert eqr selber kann beispielsweise auf Basis einer Lastanforderung von der Motor-ECU 1 und/oder einer Lambda-Regelung des Katalysators 30 vorgegeben werden bzw. sein.
In einem Schritt S80 prüft die Motor-ECU 1, ob die temporäre Vergrößerung der Sauerstoffbeladung des Katalysators 30 auf den oberen Ventilüberschneidungswert α_2,d weiterhin kommandiert ist. Ist dies nicht mehr der Fall (S80: „N”), kehrt die Motor-ECU 1 bzw. das Verfahren zu Schritt S10 zurück.
Falls die ermittelte Sauerstoffbeladung bzw. der ermittelte Beladungswert den einstellbaren Grenzwert nicht überschreitet (S20: „N”), überspringt die Motor-ECU 1 bzw. das Verfahren Schritt S30, d. h. verlangsamt das kommandierte Vergrößern nicht, und setzt ebenso wie nach Ablauf (S40: „N”) der Anfangsphase auch den Offset Δegr₀ auf Null, so dass in der Folge auch der (erste) Steuerwert zum Vergrößern des Luft-Kraftstoffverhältnisses nicht mehr um den Offset Δegr₀ reduziert bzw. umgekehrt der EQR- bzw. Kraftstoffsteuerwert nicht mehr um den Offset Δegr₀ vergrößert wird. Damit wird nach der Anfangsphase bzw. vorgegebenen Zeitdauer t_s,0 des Vergrößerns der Ventilüberschneidung bzw. sofern die Sauerstoffbeladung des Katalysators 30 den Grenzwert nicht überschreitet, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht mehr um einen konstanten Offset reduziert (kommandiert).

Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.

1	Motor-ECU
10	Zylinder
11	Kolben
12	Einlassventil
13	Einlassnockenwelle
14	Auslassventil
15	Auslassnockenwelle
16	Nockenwellenverstellung
20	Kraftstoffzufuhr
30	3-Wege-Katalysator
40	Lambda-Sprung/-Breitbandsonde
100	Abgaspassage

Claims

Verfahren zum Steuern einer, insbesondere aufgeladenen, Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit den Schritten: – Ermitteln (S20) einer Sauerstoffbeladung eines Katalysators (30) der Brennkraftmaschine; und – Vergrößern (S70) einer Ventilüberschneidung der Brennkraftmaschine von einem unteren Ventilüberschneidungswert bis zu einem oberen Ventilüberschneidungswert; wobei die Vergrößerung der Ventilüberschneidung und/oder für wenigstens eine Phase des Vergrößerns der Ventilüberschneidung ein Steuerwert zum Vergrößern eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in wenigstens einem Zylinder (10) der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von der ermittelten Sauerstoffbeladung reduziert wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Brennkraftmaschine derart gesteuert wird, dass für eine erste ermittelte Sauerstoffbeladung der obere Ventilüberschneidungswert einen ersten Überschneidungswert und/oder der Steuerwert für die Phase einen ersten Verhältnissteuerwert und/oder eine Geschwindigkeit des Vergrößerns einen ersten Geschwindigkeitswert aufweist, und für eine zweite ermittelte Sauerstoffbeladung, die größer als die erste ermittelte Sauerstoffbeladung ist, der obere Ventilüberschneidungswert einen zweiten Überschneidungswert, der kleiner als der erste Überschneidungswert ist, und/oder der Steuerwert für die Phase einen zweiten Verhältnissteuerwert, der kleiner als der erste Verhältnissteuerwert ist, und/oder die Geschwindigkeit des Vergrößerns einen zweiten Geschwindigkeitswert, der kleiner als der erste Geschwindigkeitswert ist, aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Brennkraftmaschine derart gesteuert wird, dass der obere Ventilüberschneidungswert einen ersten Überschneidungswert und/oder der Steuerwert für die Phase einen ersten Verhältnissteuerwert und/oder eine Geschwindigkeit des Vergrößerns einen ersten Geschwindigkeitswert aufweist, falls die ermittelte Sauerstoffbeladung einen vorgegebenen Grenzwert nicht überschreitet, und der obere Ventilüberschneidungswert einen zweiten Überschneidungswert, der kleiner als der erste Überschneidungswert ist, und/oder der Steuerwert für die Phase einen zweiten Verhältnissteuerwert, der kleiner als der erste Verhältnissteuerwert ist, und/oder die Geschwindigkeit des Vergrößerns einen zweiten Geschwindigkeitswert, der kleiner als der erste Geschwindigkeitswert ist, aufweist, falls die ermittelte Sauerstoffbeladung den Grenzwert überschreitet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der reduzierte Steuerwert wenigstens nach, insbesondere bereits vor, Erreichen des oberen Ventilüberschneidungswerts, und/oder in Abhängigkeit von einer aktuellen Ventilüberschneidung und/oder Zeitdauer des Vergrößerns erhöht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vergrößerung der Ventilüberschneidung und/oder der Steuerwert um einen, insbesondere variablen, vorgegebenen Wert reduziert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sauerstoffbeladung mittels wenigstens eines Sensors (40) und/oder in Abhängigkeit von einer Dauer eines, insbesondere unbefeuerten, Schubbetriebs der Brennkraftmaschine ermittelt wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Sensor stromabwärts von dem Katalysator (30) angeordnet ist und/oder wenigstens eine Lambda-Sonde, insbesondere wenigstens eine Lambda-Sprung- und/oder wenigstens eine Lambda-Breitbandsonde (40), aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Reduzieren des Steuerwerts eine Erhöhung eines Kraftstoffsteuerwerts zum Vergrößern einer Kraftstoffzufuhr umfasst.
Steuerung (1) zum Steuern einer, insbesondere aufgeladenen, Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei die Steuerung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist und/oder aufweist: Mittel zum Ermitteln einer Sauerstoffbeladung eines Katalysators (30) der Brennkraftmaschine; und Mittel zum Vergrößern einer Ventilüberschneidung der Brennkraftmaschine von einem unteren Ventilüberschneidungswert bis zu einem oberen Ventilüberschneidungswert; sowie Mittel zum Reduzieren der Vergrößerung der Ventilüberschneidung in Abhängigkeit von der ermittelten Sauerstoffbeladung und/oder Mittel zum Reduzieren eines Steuerwerts zum Vergrößern eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in wenigstens einem Zylinder (10) der Brennkraftmaschine für wenigstens eine Phase des Vergrößerns der Ventilüberschneidung in Abhängigkeit von der ermittelten Sauerstoffbeladung.
Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, mit einer, insbesondere aufgeladenen, Brennkraftmaschine und einer Steuerung (1) zum Steuern der Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der auf einem von einem Computer lesbaren Medium gespeichert ist, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.