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Verfahren zur Ermittlung eines Parameters einer
Verbrennung in einem Zylinder einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine,
Brennkraftmaschine mit einer mehrflutiger Abgasanlage und mehrflutige
Abgasanlage
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Ermittlung eines Parameters einer Verbrennung in einem Zylinder
einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patenanspruchs 1.
Zudem betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine mit einer Abgasanlage
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 7 und eine Abgasanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
10.
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Es ist aus dem Stand der Technik
bekannt, zur Steuerung und Überwachung
der Brennkraftmaschine verschiedene Parameter der Brennkraftmaschine
zu erfassen und auszuwerten. Dabei werden die Parameter beispielsweise
mit entsprechenden Sensoren erfasst.
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Aus der
DE 38 00 176 A1 ist eine
Steuereinrichtung zum Steuern der Kraftstoffmenge, die den Zylindern
einer Brennkraftmaschine durch eine Einspritzeinrichtung an jeden
Zylinder zugeführt
wird bekannt. Diese Einrichtung weist einen Vorsteuerzeitgeber,
einen Individualwertspeicher und eine Verknüpfungseinrichtung auf. Der
Individualwertspeicher speichert Individualwerte, die den Einspritzeinrichtungen
für die
einzelnen Zylinder einer Brennkraftmaschine zugeordnet sind. Die
Verknüpfungseinrichtung
verknüpft
die Individualwerte mit einer vom Vorsteuerzeitgeber bereitgestellten
Vorsteuerzeit derart, dass sich für jede Einspritzeinrichtung
jeweils eine solche Steuerzeit ergibt, dass die für jeden Zylinder
einzeln durch eine Lambdasonde im Abgas gemessenen Lambdawerte für alle Zylinder
im Wesentlichen gleich sind.
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In der
DE 100 06 161 A1 ist ein
Verfahren und eine Einrichtung zur Bestimmung zylinderindividueller
Unterschiede einer Steuergröße bei einer mehrzylindrigen
Brennkraftmaschine beschrieben. Dabei wird vorgesehen, dass eine
Bestimmung zylinderindividueller Füllungsunterschiede durchgeführt wird.
Die Bestimmung der zylinderindividuellen Füllungsunterschiede geschieht
anhand einer Gleichung, die als Variable zylinderindividuelle Luftverhältnisse
und zylinderindividuelle Drehmomentbeiträge enthält.
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Weiterhin ist es aus
DE 196 12 455 A1 bekannt,
ein Drehmoment eines Kraftfahrzeuges aus Betriebsparametern der
Brennkraftmaschine zu berechnen und nicht über einen Drehmomentsensor
zu messen. Als Betriebsparameter werden die Stellung des Gaspedals,
die Drehzahl der Brennkraftmaschine und die Geschwindigkeit des
Kraftfahrzeuges verwendet, um das von der Brennkraftmaschine abgegebene
Drehmoment mit einem Drehmomentmodell zu berechnen.
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Aus
DE 100 11 690 A1 ist ein Adaptionsverfahren
zur Steuerung einer Einspritzung bekannt, bei dem eine mehrzylindrige
Brennkraftmaschine über eine
Lambda-Gleichstellung der einzelnen Zylinder in einem homogenen
Betrieb allen Zylindern die gleiche Kraftstoffmasse eingespritzt
wird. In einem geschichteten – mageren
Betrieb erfolgt eine Drehmomentengleichstellung, bei der die Einspritzsteuerung
so adaptiert wird, dass alle Zylinder das gleiche Drehmoment abgeben.
Für die
Lambda-Gleichstellung wird der Lambda-Wert des Abgases der einzelnen
Zylinder über
jeweils einen Lambda-Sensor erfasst. Für die Drehmomentgleichstellung
im geschichteten – mageren
Betrieb wird vorzugsweise die Laufruhe als Zielgröße verwendet.
Die Laufruhe wird beispielsweise mittels eines Klopfsensors zylinderselektiv
erfasst und die Einspritzzeitdauer und/oder der Einspritzbeginn
für die
einzelnen Einspritzventile geeignet so verändert, dass die Laufruhe steigt.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht
darin, ein vereinfachtes Verfahren zur Ermittlung eines Parameters
einer Verbrennung in einem Zylinder in einer Brennkraftmaschine
bereit zu stellen. Zudem besteht die Aufgabe der Erfindung darin,
eine Brennkraftmaschine bereit zu stellen, bei der ein Parameter
einer Verbrennung eines Zylinders der Brennkraftmaschine einfacher
und kostengünstiger
ermittelt werden kann. Weiterhin besteht die Aufgabe der Erfindung darin,
eine kostengünstigere
Abgasanlage bereitzustellen, mit der ein Parameter einer Verbrennung
eines Zylinders einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine ermittelt
werden kann.
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Die Aufgaben der Erfindung werden
durch das Verfahren gemäß Patentanspruch
1, durch die Brennkraftmaschine gemäß Patentanspruch 7 und die
Abgasanlage gemäß Patentanspruch
10 gelöst.
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Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht darin, dass ein Parameter der Verbrennung eines Zylinders
mit dem Lambda-Wert des Abgases eines weiteren Zylinders abgeschätzt wird,
wenn im Wesentlichen keine merkliche Laufunruhe zwischen den Verbrennungsvorgängen der
Zylinder festgestellt wird und die Zylinder an verschiedene Kanäle der Abgasanlage
angeschlossen sind. Durch dieses Verfahren reicht eine einzige Lambda-Sonde
in dem Kanal der Abgasanlage aus, der mit dem weiteren Zylinder
verbunden ist. Somit kann eine Lambda-Sonde in dem Kanal der Abgasanlage
eingespart werden, an den der Zylinder angeschlossen ist. Somit
ist eine Kosteneinsparung und eine Vereinfachung der Abgasanlage
möglich.
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Vorzugsweise eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren
dazu, um als Parameter die Gemischzusammensetzung bei der Verbrennung
im ersten Zylinder zu ermitteln. Weicht beispielsweise der Lambda-Wert
des Abgases des zweiten Zylinders nicht von dem gewünschten
Lambda-Wert ab und wird trotzdem eine Laufunruhe festgestellt, so zeigt
dies, dass der Lambda-Wert des Abgases des ersten Zylinders nicht
dem Soll-Lambda-Wert entspricht und entsprechend nachgeregelt werden muss.
Stimmt beispielsweise der Lambda-Wert des Abgases des zweiten Zylinders
nicht mit dem Soll-Lambda-Wert überein
und wird keine merklichere Laufunruhe zwischen der Verbrennung des
ersten und der Verbrennung des zweiten Zylinders festgestellt, so
müssen
die Lambda-Werte für
den ersten und den zweiten Zylinder nachgeregelt werden.
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In einer weiteren bevorzugten Anwendung der
Erfindung wird als Parameter der Verbrennung das vom Zylinder abgegebene
Drehmoment ermittelt. Der Lambda-Wert des Abgases und die von der Brennkraftmaschine
angesaugte Luftmasse, die über einen
Luftmassensensor erfasst wird, ermöglichen die Berechnung der
tatsächlich
eingespritzten Kraftstoffmasse während
der Verbrennung. Aus der eingespritzten Kraftstoffmasse wird das
bei der Verbrennung tatsächlich
erzeugte Drehmoment berechnet. Somit kann durch Erfassung des Lambda-Wertes des
Abgases des weiteren Zylinders, das vom Zylinder abgegebene Drehmoment
berechnet werden, wenn keine merkliche Laufunruhe zwischen den Verbrennungen
in dem Zylinder auftritt.
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In einer bevorzugten Weiterbildung
der Erfindung werden das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelte Drehmoment
dazu verwendet, um ein von der Brennkraftmaschine abzugebendes Solldrehmoment
einzustellen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelte Gemischzusammensetzung
des weiteren Zylinders verwendet, um die Gemischzusammensetzung
des ersten Zylinders auf eine Sollgemischzusammensetzung einzustellen.
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Eine weitere vorteilhafte Anwendung
der Erfindung besteht darin, den ermittelten Parameter für eine Funktionsüberprüfung der
Brennkraftmaschine zu verwenden.
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Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine weist
den Vorteil auf, dass die Abgasanlage der Brennkraftmaschine nur über eine
Lambda-Sonde in einem Kanal der mehrkanaligen Abgasanlage verfügen muss,
um das erfindungsgemäße Verfahren nach
Anspruch 1 anwenden zu können.
Damit ist es nicht erforderlich, in jedem Kanal der Abgasanlage eine
Lambda-Sonde anzuordnen. Somit wird der Aufbau der Brennkraftmaschine
insgesamt vereinfacht und kostengünstiger.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird als Lambda-Sonde eine lineare Lambda-Sonde eingesetzt,
die im Wesentlichen im gesamten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine
zur Charakterisierung des Abgases einsetzbar ist.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung besteht darin, in einem ersten Kanal der Abgasanlage der
Brennkraftmaschine eine erste Lambda-Sonde anzuordnen, die als lineare
Lambda-Sonde ausgebildet ist, und in einem zweiten Kanal der Abgasanlage
eine zweite Lambda-Sonde anzuordnen, die eine bezüglich ihres
Ausgangssignals eine Sprungfunktion aufweist und deshalb nur in
einem beschränkten
Betriebsbereich der Brennkraftmaschine zur Auswertung des Abgases
einsetzbar ist. Diese Ausführungsform
bietet den Vorteil, dass der Zylinder in Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine,
in denen eine gesetzliche Überwachung
der Abgaszusammensetzung erforderlich ist, über die einfache und kostengünstigere
zweite Lambda- Sonde überwacht
werden kann. Die Ermittlung des Parameters der Verbrennung des Zylinders
wird jedoch weiterhin über
das erfindungsgemäße Verfahren
unter Verwendung der ersten Lambda-Sonde ausgeführt. Somit ist auch diese Ausführungsform
noch kostengünstiger
als die im Stand der Technik bekannten Ausführungsformen, da es nicht erforderlich
ist, zwei linearen Lambda-Sonden in den zwei Kanälen anzuordnen.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den weiteren abhängigen Ansprüchen beschrieben
und in den Figuren gezeigt.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand
der Figuren näher
erläutert.
Es zeigen
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1 eine
schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit zwei Zylindern
und einer zweiflutigen Abgasanlage,
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2 einen
schematischen Programmablauf zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
und
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3 eine
Brennkraftmaschine mit einer zweiten Ausführungsform der Abgasanlage.
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1 zeigt
in einer schematischen Darstellung eine Brennkraftmaschine mit einer
Benzin-Direkteinspritzung. Die Erfindung ist jedoch auch auf andere
Brennkraftmaschinen mit z. B. einer Diesel-Direkteinspritzung anwendbar.
Aus Gründen
der Übersichtlichkeit
sind nur diejenigen Bestandteile der Brennkraftmaschine eingezeichnet,
die für
das Verständnis
der Erfindung notwendig sind. Zur Vereinfachung der Zeichnungen
ist der Ansaugtrakt mit allen Sensoren nur für einen ersten Zylinder 11 vollständig dargestellt.
Die Brennkraftmaschine verfügt über weitere
Zylinder, wobei beispielhaft nur ein zweiter Zylinder 9 dargestellt
ist. Der zweite Zylinder 9 ist im Wesentlichen identisch
zum ersten Zylinder 11 aufgebaut und angeordnet, wobei
jedoch nicht alle Einzelheiten dargestellt sind. Der erste Zylinder 11 verfügt über einen
Kolben
10, der einen Verbrennungsraum 12 begrenzt.
In den Verbrennungsraum 12 mündet ein Ansaugkanal 13 über ein
Einlassventil 14, durch das Luft in den Verbrennungsraum 12 strömt. Weiterhin
ist ein Auslassventil 15 am ersten Zylinder 11 vorgesehen,
das den Verbrennungsraum 12 mit einem ersten Kanal 16 einer
Abgasanlage 8 verbindet. Im ersten Kanal 16 ist
ein NOX-Speicherkatalysator 18 mit einem nicht dargestellten
3-Wege-Vorkatalysator angeordnet. Zwischen dem Auslassventil 15 und dem
Speicherkatalysator 18 ist eine erste Lambda-Sonde 17 angeordnet.
Die erste Lambda-Sonde 17 ist über eine Signalleitung mit
einem Steuergerät 21 verbunden.
Der Speicherkatalysator 18 dient dazu, um beim mageren
Betrieb der Brennkraftmaschine geforderte Abgasgrenzwerte bezüglichen NOx-Verbindungen
einhalten zu können.
Der Speicherkatalysator 18 weist eine Beschichtung auf,
die die bei magerer Verbrennung erzeugten NOx-Verbindungen
im Abgas adsorbiert.
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Die Luft für den ersten Zylinder 11 strömt über einen
Luftmassenmesser 23 und eine Drosselklappe 20 in
den Ansaugkanal 13. Die Drosselklappe 20 ist vorzugsweise
ein elektromotorisch angesteuertes Drosselorgan, dessen Öffnungsquerschnitt
neben der Betätigung
durch einen Fahrer, d. h. durch die Fahrpedalstellung, auch vom
Steuergerät 21 beeinflusst
wird. Beispielsweise wird die Drosselklappe 20 vom Steuergerät 21 im
geschichtet – mageren
Betrieb nahezu vollständig
geöffnet.
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Weiterhin ist im Ansaugkanal 13 ein
Temperatursensor 24 vorgesehen, der an das Steuergerät 21 angeschlossen
ist. In den Verbrennungsraum 12 ragt eine Zündkerze 25 sowie
ein Einspritzventil 26, das zur Einspritzung mit Kraftstoff
aus einem Hochdruckspeicher 27 gespeist wird. Das Steuergerät 21 ist
zudem noch mit einem Klopfsensor 28 verbunden, der mechanische
Schwingungen am Gehäuse
der Brennkraftmaschine erfasst und ein entsprechendes Signal an
das Steuergerät 21 abgibt.
Die Drehzahl der Brennkraftmaschine wird über einen die Kurbelwelle bzw.
ein daran befestigtes Geberrad abtastenden Fühler 29 erfasst. Weitere
zum Betrieb der Brennkraftmaschine benötigte Steuerparameter, wie beispielsweise
die Fahrpedalstellung, Signale von Temperatursensoren usw. werden
dem Steuergerät 21 ebenfalls
zugeführt
und sind in 1 allgemein mit
dem Bezugszeichen 30 gekennzeichnet.
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Im Steuergerät 21 ist ein Überwachungsblock 31 vorgesehen,
der zur Überwachung
verschiedner Parameter wie z. B. zur Überwachung des Drehmomentes
oder zur Überwachung
eines Kraftstoff-Luft-Gemisches verwendet wird. Weiterhin weist das
Steuergerät 21 einen
Speicher 7 auf, in dem verschiedene Parameter, Anfangswerte
und Kennfelder zur Steuerung der Einspritzung der Brennkraftmaschine
abgelegt sind.
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Der in 1 nur
schematisch dargestellte zweite Zylinder 9 ist analog zum
ersten Zylinder 11 in der Brennkraftmaschine angeordnet,
wobei jedoch im Gegensatz zur Anordnung des ersten Zylinders 11 in
einem zweiten Kanal 19, mit dem ein zweiter Auslass 15a des
zweiten Zylinders 9 verbunden ist, keine Lambda-Sonde 17 angeordnet
ist. Der zweite Zylinder 9 ist an einen zweiten Ansaugkanal 13a angeschlossen,
der über
ein zweites Einlassventil 14a mit einem zweiten Verbrennungsraum 12a des
zweiten Zylinders 9 verbindbar ist. In den zweiten Zylinder 9 ist
eine zweite Zündkerze 25a und
ein zweites Einspritzventil 26a eingebracht. Weiterhin
ist ein zweiter Klopfsensor 28a und ein zweiter Fühler 29a angeordnet.
Der zweite Verbrennungsraum 12a ist über das zweite Auslassventil 15a mit
dem zweiten Kanal 19 der Abgasanlage 8 verbunden.
Im zweiten Kanal 19 ist ein zweiter NOx-Speicherkatalysator 18a angeordnet.
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Das Steuergerät 21 legt betriebsabhängig fest,
ob die Brennkraftmaschine stöchiometrisch,
homogen – mager
oder geschichtet mager betrieben wird. In jedem Betriebsmodus bestimmt
das Steuergerät 21 die
Ansteuerdaten für
die Einspritzventile 26, 26a, also den Einspritzbeginn
sowie die Einspritzzeitdauer bzw. das Einspritzende. Dabei wird
der Einspritzbeginn abhän gig
von der Kurbelwellenstellung festgelegt, die mittels des Fühlers 29 dem
Steuergerät 21 bekannt
ist.
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Zum Steuern und Überwachen der Brennkraftmaschine
durch das Steuergerät 21 ist
es erforderlich, dass verschiedene Parameter der Verbrennung eines
Zylinders ermittelt werden. Als Parameter sind beispielsweise die
Kraftstoff-Luft-Mischung einer Verbrennung oder das durch die Verbrennung
im Zylinder abgegebene Drehmoment interessant. Es können jedoch
auch weitere Parameter der Verbrennung zur Überwachung und Steuerung des
Steuergerätes 21 verwendet
werden.
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Anhand von 2 wird das erfindungsgemäße Verfahren
beschrieben, mit dem Parameter einer Verbrennung eines zweiten Zylinders
aus Parametern einer Verbrennung eines ersten Zylinders ermittelt
werden. Auf diese Weise werden Sensoren für die Erfassung der Verbrennung
des ersten Zylinders eingespart.
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Bei Programmpunkt 50 steuert
das Steuergerät 21 die
Brennkraftmaschine, so dass die Brennkraftmaschine ein gewünschtes
Drehmoment abgibt, wobei vorzugsweise ein gewünschtes Kraftstoff-Luft-Gemisch
in Verbrennungsräumen
der Zylinder 9, 11 und damit eine bestimmte Abgaszusammensetzung
nach der Verbrennung in den Zylindern 9, 11 in
den Kanälen 16, 19 der
Abgasanlage 8 vorliegt. Beim folgenden Programmpunkt 51 startet
das Steuergerät 21 eine Überwachung
der Laufunruhe der Brennkraftmaschine. Dazu werden beispielsweise
die Klopfsensoren 28, 28a und die Fühler 29, 29a eingesetzt.
Mit den Fühlern 29, 29a werden
beispielsweise Drehzahlschwankungen Δn der Brennkraftmaschine erfasst,
die auf unterschiedliche Drehmomentabgaben bei den Verbrennungen
der einzelnen Zylinder 9, 11 erzeugt werden.
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Beim folgenden Programmpunkt 52 steuert das
Steuergerät 21 den
Verbrennungsvorgang im ersten Zylinder 11. Anschließend steuert
das Steuergerät 21 beim
folgenden Programmpunkt 53 die Verbrennung im zweiten Zylinder 9.
Bei einem darauf folgenden Programmpunkt 54 erfasst das
Steuergerät 21 über die
erste Lambda-Sonde 17 den Lambda-Wert λ, d. h. die Abgaszusammensetzung
des ersten Zylinders 11 im ersten Kanal 16. Bei
einem folgenden Programmpunkt 55 überprüft das Steuergerät 21,
ob zwischen den Verbrennungsvorgängen des
ersten und des zweiten Zylinders 11, 9 eine merkliche
Laufunruhe aufgetreten ist. Eine merkliche Laufunruhe wird beispielsweise
dann erkannt, wenn eine Drehzahländerung Δn von > 3% aufgetreten ist.
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Wurde zwischen den Verbrennungsvorgängen bei
Programmpunkt 52 und Programmpunkt 53 eine merkliche
Laufunruhe erkannt, so wird vom Programmpunkt 55 nach Programmpunkt 51 zurück verzweigt
und die Programmpunkte 51ff erneut abgearbeitet. Wurde
bei Programmpunkt 55 keine merkliche Laufunruhe zwischen
den Verbrennungsvorgänge der
Programmpunkte 52 und 53 erkannt, so wird zu Programmpunkt 56 verzweigt.
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Bei Programmpunkt 56 ermittelt
das Steuergerät 21 aus
dem bei Programmpunkt 54 gemessenen Lambda-Wert des Abgases
der Verbrennung des ersten Zylinders 11 einen Parameter
für die
Verbrennung des zweiten Zylinders 9, die bei Programmpunkt 53 stattgefunden
hat. Als Parameter wird dabei beispielsweise das Kraftstoff-Luft-Gemisch
bei der Verbrennung, die Abgaszusammensetzung der Verbrennung oder
das bei der Verbrennung abgegebene Drehmoment ermittelt. Die Ermittlung
beruht im einfachsten Fall darin, dass das Steuergerät 21 den
Parameter der Verbrennung des zweiten Zylinders 9 gleich
dem Parameter der Verbrennung des ersten Zylinders 11 setzt.
Somit kann mit dieser Abschätzung
ein Parameter der Verbrennung des zweiten Zylinders durch das Lambda-Signal
einer Verbrennung des ersten Zylinders abgeschätzt werden. Aus dem Lambda-Wert
des Abgases lässt
sich direkt die Kraftstoff-Luft-Mischung beim Verbrennungsvorgang nach
bekannten Formeln berechnen. Zudem kann aus der Abgaszusammensetzung,
d. h. aus dem Lambda-Wert der Lambda-Sonde 17 unter Berücksichtung
der bei der Verbren nung angesaugten Luftmasse, die vom Luftmassenmesser 23 erfasst
wird, die tatsächlich
eingespritzte Kraftstoffmasse berechnet werden. Aus der eingespritzten
Kraftstoffmasse wird das bei der Verbrennung abgegebene Drehmoment
berechnet. Das von dem zweiten Zylinder bei der Verbrennung bei
Programmpunkt 53 erzeugte Drehmoment wird gleich dem Drehmoment
gesetzt, das für
die Verbrennung bei Programmpunkt 52 für den ersten Zylinder 11 berechnet
wurde.
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Zur Ermittlung der Parameter der
Verbrennung des zweiten Zylinders können auch andere Methoden,
wie z. B. Formeln, Tabellen oder Diagramme eingesetzt werden.
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Beim folgenden Programmpunkt 57 wird
für den
nach dem beschriebenen Verfahren abgeschätzten Parameter des Verbrennungsvorgangs
des zweiten Zylinders ein für
die Verbrennung erwarteter Sollwert vom Steuergerät 21 nach
festgelegten Formeln und/oder Tabellen ermittelt. Die Formel und
die Tabellen sind im Speicher 7 abhängig von Betriebsparametern
wie Last und Drehzahl abgelegt. Anschließend vergleicht das Steuergerät 21 bei
Programmpunkt 58, ob der für die Verbrennung des zweiten
Zylinders bei Programmpunkt 52 abgeschätzte Parameter gleich dem gewünschten
Sollparameter ist. Ist das der Fall, so wird vom Programmpunkt 58 direkt zum
Programmpunkt 51 zurückverzweigt.
Weicht jedoch der abgeschätzte
Parameter der Verbrennung des zweiten Zylinders vom Programmpunkt 52 von dem
gewünschten
Sollwert ab, so wird zu Programmpunkt 59 verzweigt. Bei
Programmpunkt 59 ändert das
Steuergerät 21 für die nächste Verbrennung
des zweiten Zylinders die Steuerparameter entsprechend, so dass
eine Angleichung des geschätzten Parameters
beim nächsten
Verbrennungsvorgang an den gewünschten
Sollwert des Parameters erreicht wird. Anschließend wird zu Programmpunkt 51 zurückverzweigt.
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Anstelle des Eingriffs in die Regelung,
wie bei dem Programmpunkten 57 bis 59 beschrieben, kann
der geschätzte
Parameter der Verbrennung des zweiten Zylinders auch zur Funktionsüber wachung der
Verbrennung des zweiten Zylinders verwendet werden. Beispielsweise
kann die Einhaltung eines Solldrehmomentes dazu verwendet werden,
um eine korrekte Funktionsweise der Brennkraftmaschine, insbesondere
der Einspritzanlage zu überprüfen. Weicht
das für
den zweiten Zylinder 9 anhand des Lambdawertes, des ersten
Zylinders berechnete Drehmoment von einem Sollwert mehr als 10%
ab, wird eine Fehlfunktion erkannt. Weiterhin kann der Vergleich
des geschätzten
Parameters der Verbrennung des zweiten Zylinders dazu verwendet
werden, um die Einhaltung gesetzlicher Abgasgrenzwerte zu überprüfen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wurde für die Parameter
abgegebenes Drehmoment bei der Verbrennung eines Zylinders, Kraftstoff-Luft-Gemisch
bei der Verbrennung eines Zylinders und Abgaszusammensetzung bei
der Verbrennung eines Zylinders beschrieben. Das erfindungsgemäße Verfahren
kann jedoch auch auf andere Parameter angewendet werden.
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Je nach Anwendungsfall kann die erste Lambda-Sonde 17 als
lineare Lambda-Sonde oder als binäre Lambda-Sonde ausgebildet
sein. Unter einer linearen Lambda-Sonde wird eine Lambda-Sonde verstanden,
deren Ausgangssignal über
einen größeren Bereich
der Abgaszusammensetzung zur Auswertung des Abgases verwendet werden
kann. Unter einer binären
Lambda-Sonde wird eine Lambda-Sonde verstanden, die ein Ausgangssignal
aufweist, das bei einem festgelegten Lambda-Wert von einem ersten
Ausgangssignal auf ein zweites Ausgangssignal springt. Somit kann
mit der binären Lambda-Sonde
nur der Übergang
eines Lambda-Wertes erfasst werden. Dafür ist die binäre Lambda-Sonde
im Vergleich zur linearen Lambda-Sonde deutlich kostengünstiger.
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3 zeigt
schematisch eine weitere Brennkraftmaschine mit einer weiteren Abgasanlage 32.
In 3 sind die Brennkraftmaschine
und die Einspritzanlage schematisch dargestellt. Das Steuergerät 21 und
weitere Einzelheiten sind der Einfachheit halber nicht dargestellt.
Die Zylinder sind schematisch nur in Form von Kreisen dargestellt.
Dabei sind ein erster Zylinder 11, ein zweiter Zylinder 9,
ein dritter Zylinder 6 und ein vierter Zylinder 5 dargestellt.
Der erste und der dritte Zylinder 11, 6 bilden
eine so genannte Bank und sind an den ersten Kanal 16 angeschlossen.
Der zweite und der vierte Zylinder 9, 5 bilden
eine zweite Bank und sind an den zweiten Kanal 19 angeschlossen.
Im ersten Kanal 16 ist eine lineare Lambda-Sonde 4 angeordnet,
die mit dem Steuergerät 21 in
Verbindung steht. Im zweiten Kanal 19 ist eine binäre Lambda-Sonde 3 angeordnet,
die ebenfalls mit dem Steuergerät 21 verbunden
ist. In dieser Ausführungsform
wird die lineare Lambda-Sonde 4 dazu verwendet, um nach
dem in 2 beschriebenen
Verfahren Parameter der Verbrennungen im zweiten und im vierten
Zylinder 9, 5 zu ermitteln. Die binäre Lambda-Sonde 3 wird
dazu verwendet, um die Abgasqualität in den Bereichen zu überprüfen die
gesetzlich vorgeschrieben sind. Die binäre Lambda-Sonde 3 ist zur
Sicherheit vorgesehen. Damit kann auch bei Betriebszuständen, bei
denen eine Laufunruhe zwischen den Verbrennungsvorgängen des
ersten und dritten Zylinders 11, 6 und den Verbrennungsvorgängen des
zweiten und vierten Zylinders 9, 5 auftritt, eine Überwachung
der Abgasgrenzwerte im zweiten Kanal durchgeführt werden. Somit ist für die gesetzliche Überwachung
des Abgasverhältnisses
Sorge getragen und trotzdem kann eine Ermittlung der Parameter der
Verbrennungen, die im ersten und im dritten Zylinder 11, 6 stattfinden,
durch nur eine lineare Lambda-Sonde 4 unter Auswertung
der Verbrennungen des zweiten und vierten Zylinders 9, 5 ermittelt werden.