DE19706126A1 - Verfahren zur Regelung einer Brennkraftmaschine im Bereich der Magergrenze - Google Patents

Verfahren zur Regelung einer Brennkraftmaschine im Bereich der Magergrenze

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer Brennkraftmaschine im Bereich der Magergrenze nach dem Ober­ begriff von Anspruch 1.
Eine wichtige Steuergröße bei Brennkraftmaschinen ist das Luftverhältnis Lambda. Verbrennungsmotoren mit magerer Ver­ brennung (Magermotoren) werden mit einem Lambdawert betrie­ ben, der größer als im stöchiometrischen Fall (λ = 1) ist, d. h. es herrscht Luftüberschuß vor (typisch λ = 1,3-1,6). Damit läßt sich der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine verbessern, was mit einer Verbrauchsreduzierung einhergeht. Bei extrem mageren Betrieb sinken auch die Stickoxidemissionen ab. Mit zunehmender Abmagerung steigen aber die Schwankungen zwischen den Verbrennungszyklen, bis schließlich Entflammungsaussetzer auftreten.
Das Auftreten von Aussetzern stellt eine natürliche Grenze für den Magerbetrieb der Brennkraftmaschine dar (Magergren­ ze), die nicht überschritten werden darf.
Aus der DE 195 22 659 A1 ist ein Kraftstoffzufuhrsystem und ein Kraftstoffzufuhrverfahren für eine Verbrennungskraftma­ schine bekannt, bei der unter bestimmten Betriebsbedingungen eine magere Verbrennung bei einem Luft/Kraftstoffverhältnis durchgeführt wird, das magerer ist als das stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis.
Hierzu weist das bekannte Kraftstoffzufuhrsystem folgendes auf:
  • - eine Kraftstoffzufuhreinrichtung zur Steuerung der zuzufüh­ renden Kraftstoffmenge,
  • - eine Verbrennungsschwankungs-Erfassungseinrichtung zur Er­ fassung eines Schwankungszustandes der Verbrennung in der Maschine,
  • - eine Kraftstoffzufuhr-Steuereinrichtung, die entsprechend einem vorherbestimmten Steuerwert auf der Basis eines Er­ fassungswertes von der Verbrennungsschwankungs-Erfassungs­ einrichtung eine Kraftstoffmenge bestimmt, die von der Kraftstoffzufuhreinrichtung zuzuführen ist, um ein Luft/Kraftstoffverhältnis der Verbrennungskraftmaschine auf einem Wert in der Nähe einer Magerverbrennungsgrenze zu halten, und die Kraftstoffzufuhreinrichtung auf der Basis des Wertes der so bestimmten Kraftstoffmenge steuert,
  • - eine Betriebszustands-Erfassungseinrichtung zur Erfassung eines Betriebszustandes der Verbrennungskraftmaschine,
  • - eine Steuerwert-Aktualisierungseinrichtung für eine wieder­ holte Aktualisierung des vorherbestimmten Steuerwertes auf der Basis des Erfassungswertes, wenn durch die Betriebszu­ stands-Erfassungseinrichtung erfaßt worden ist, daß sich die Verbrennungskraftmaschine in einem ersten Betriebs zu­ stand befindet und
  • - eine Steuerwert-Halteeinrichtung zum Halten des Steuerwerts auf einem Wert, auf den der Steuerwert in dem unmittelbar vorhergehenden ersten Betriebszustand aktualisiert wurde, wenn durch die Betriebszustands-Erfassungseinrichtung er­ faßt worden ist, daß sich die Verbrennungskraftmaschine au­ ßerhalb des ersten Betriebszustand befindet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Regelung einer Brennkraftmaschine in einem Magerverbrennungs­ bereich anzugeben, das auch bei Betrieb der Brennkraftmaschi­ ne in der Nähe der Verbrennungsgrenze bis hin zur Magergrenze eine stabile Verbrennung gewährleistet.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen finden sich in den Un­ teransprüchen.
Das vorgeschlagene System erkennt selbständig, ob der vorge­ gebene Sollwert für das Luftverhältnis an die Magergrenze stößt. Solange der Sollwert die Magergrenze nicht überschrei­ tet, wird das vorgegebene Luftzahlverhältnis unverändert aus­ gegeben. Erst wenn die Magergrenze überschritten wird, wirkt diese Einrichtung zur Überwachung auf den Ausgabewert ein,, indem der aktuell bestimmte Grenzwert ausgegeben wird.
Der Betrieb der Brennkraftmaschine an der Magergrenze erfolgt dabei geregelt. Unter bestimmten Bedingungen wird aus den Reglerwerten eine Verschiebung der Magergrenze adaptiert und nichtflüchtig gespeichert. Mit Hilfe dieses Adaptionswertes kann ein sicherer Betrieb an der Magergrenze erreicht werden, wenn keine aktive Regelung möglich ist.
Um in allen Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine eine Verbrennung ohne auftretende Aussetzer sicherzustellen, wird die Magergrenze überwacht und nötigenfalls das geforderte Luftverhältnis nach oben begrenzt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 und 2 Diagramme für die Beschränkung des Lambdasoll­ wertes durch die Magergrenze für zwei verschiedene Brennkraftmaschinen,
Fig. 3 ein Blockschaltbild der gesamten Regelstruktur,
Fig. 4 ein Zustandsdiagramm, das die Betriebszustände der Magergrenzenregelung bzw. der Magergrenzenadaption zeigt,
Fig. 5 ein Flußdiagramm der Magergrenzenregelung bzw. der Magergrenzenadaption,
Fig. 6 ein Blockschaltbild zur Aufbereitung der Laufunruhe­ werte,
Fig. 7 ein Blockschaltbild zur Verdeutlichung des Regelungs­ konzeptes,
Fig. 8 ein Blockschaltbild zur Adaption der Magerlaufgrenze und
Fig. 9 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Brennkraftma­ schine mit zugehöriger Steuereinrichtung, bei der das erfindungsgemäße Verfahren zur Anwendung gelangt.
Die Fig. 1 und 2 zeigen das Grundprinzip für ein verein­ fachtes Beispiel der Lambdasollwertvorgabe über der Drehzahl N. Mit KF_LAM_SOLE ist dabei der Verlauf des Lambdasollwertes eingezeichnet. Die gepunktete Linie stellt den Verlauf der Magergrenze dar. Wenn es möglich ist, soll die Brennkraftma­ schine in einem Drehzahlbereich BR1 an der Magergrenze be­ trieben werden. Die Kurven für die Magergrenze und für den Lambdasollwert sind deshalb in diesem Drehzahlbereich BR1 deckungsgleich. Im Drehzahlbereich BR2 soll die Brennkraftma­ schine verbrauchsoptimal oder mit geringstem Schadstoffaus­ stoß etwas unterhalb der Magergrenze mit dem vorgegebenen Lambdasollwert KF_LAM_SOLL betrieben werden. Der Lambdasoll­ wert ist betriebspunktabhängig in einem Kennfeld eines Spei­ chers der elektronischen Steuerungseinrichtung der Brenn­ kraftmaschine abgelegt. Dieser Sollwert muß nicht unbedingt die Magergrenze selbst sein, er kann z. B. nur in der Nähe der Magergrenze liegen. Für ein Brennkraftmaschinenexemplar BKM1, z. B. für ein Applikationsexemplar, wie es auf dem Prüfstand war, können diese Vorgaben tatsächlich erfüllt werden (Fig. 1). Ein anderes Exemplar BKM2 (Fig. 2) weist eine, in Rich­ tung zu niedrigeren Lambdawerten hin verschobene Magergrenze auf, so daß in einem Bereich BR2a ein Betrieb an der Mager­ grenze erfolgt, obwohl ein Nachfolgen des Lambdasollwertes erwünscht wäre. Im Drehzahlbereich BR2 kann auch für die Brennkraftmaschine BKM2 die Forderung, sie mit einem Luftver­ hältnis λ = KF_LAM_SOLL zu betreiben, erfüllt werden.
Zur Regelung bzw. Adaption der Magergrenze werden die aus verschiedenen Verfahren zur Verbrennungsaussetzererkennung bekannten Laufunruhewerte (LU-Werte) herangezogen. In der EP 0 576 705 A1 ist ein Verfahren zur Verbrennungsaussetzerer­ kennung über Schwankungen der Winkelgeschwindigkeit der Kur­ belwelle beschrieben, wobei die allgemeine Drehzahltendenz und zusätzlich ungleichmäßige Drehzahländerungen berücksich­ tigt werden. Das dort beschriebene Verfahren liefert einen Laufunruhewert LU, der proportional zur Änderung der Winkel­ geschwindigkeit der Kurbelwelle ist. Der so erhaltene Laufun­ ruhewert wird anschließend mit einem Grenzwert verglichen und ein Verbrennungsaussetzer erkannt, wenn der Laufunruhewert den Grenzwert überschreitet.
In der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 195 48 059 ist ein Verfahren zum Erkennen von zyklischen Ver­ brennungsschwankungen bei mehrzylindrigen Brennkraftmaschinen beschrieben, bei dem aus Laufunruhewerten, die proportional zur Änderung der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle sind, Mittelwerte von Laufunruhewerten aufeinanderfolgender Ver­ brennungszyklen berechnet werden. Anschließend wird durch Vergleich des aktuellen Laufunruhewertes mit dem zugehörigen Mittelwert für den jeweiligen Zylinder ein Abstandsmaß be­ stimmt, das proportional zu den zyklischen Verbrennungs­ schwankungen ist. Ist das Abstandsmaß größer als ein zylin­ derindividueller Grenzwert, so wird auf eine zyklische Ver­ brennungsschwankung erkannt.
Die Schwankungen der LU-Werte, quantifiziert z. B. durch die Standardabweichung, sind ein Maß für die Variation des indu­ zierten Gasmomentes durch die Verbrennung und korrelieren mit der Entfernung zur Magerlaufgrenze.
Führungsgröße bei der Magergrenzenregelung bzw. -adaption ist ein vorgegebenes maximales Schwankungsmaß der Laufunruhe, auch als Streuungsmaß bezeichnet. Wird dieses unter- bzw. überschritten, so erfolgt eine Anpassung der Magergrenze für die einzelnen Zylinderbänke.
Die Regelstruktur wird anhand des Blockschaltbildes nach Fig. 3 beispielhaft für eine Brennkraftmaschine mit 6 Zylin­ dern erläutert, wobei jeweils 3 Zylinder zu einer sogenannten Bank zusammengefaßt sind. Auch die Lambdaregelung erfolgt getrennt für die beiden Zylinderbänke.
In einem Kennfeld KF1 sind abhängig vom Betriebspunkt der Brennkraftmaschine, insbesondere abhängig von der Drehzahl N und der Luftmasse MAF Werte für das erwartete Streuungsmaß an der Magergrenze KF_ER_STD_SP abgespeichert. An Stelle der Luftmasse kann auch eine andere lastrelevante Größe, bei­ spielsweise das Drehmoment der Brennkraftmaschine als Ein­ gangsgröße für das Kennfeld KF1 verwendet werden, wobei die Werte für das Drehmoment z. B. mit Hilfe eines beliebigen Drehmomentenmodelles bestimmt oder berechnet werden können. Das Kennfeld KF1 wird durch Prüfstandsmessungen abgestimmt.
In einem Block BL1 werden die von der Verbrennungsausset­ zererkennung erhaltenen Laufunruhewerte ER_[CYL] aufbereitet. Im Rahmen der Anforderungen für die On-Board-Diagnose (OBD II) werden die Laufunruhewerte aus gemessenen Segmentzeiten (120° KW bei 6 Zylindern) errechnet und zylinderindividuell zur Verfügung gestellt. Am Ausgang des Blockes BL1 steht der aktuelle Wert des Streuungsmaßes ER_STD_[CYL] zur Verfügung. Das erwartete Streuungsmaß KF_ER_STD_SP wird an der Summati­ onsstelle S1 von dem mittels der Laufunruhe berechneten aktu­ ellen Wert ER_STD_[CYL] abgezogen:
ER_STD_DIF_[CYL] = ER_STD_[CYL] - KF_ER_STD_SP (1)
Die daraus erhaltene Differenz, im folgenden als Regeldiffe­ renz ER_STD_DIF_[CYL] bezeichnet, wird von einem Block BL2, einem später noch detailliert beschriebenen Regelblock (Fig. 7) dazu verwendet, einen Korrekturwert LAM_MAX_CTL_[BANK] als LAM_MAX_SUBT_[BANK] zur Verschiebung der Magergrenze für die jeweilige Bank zu berechnen. Unter eingeschränkten Bedingun­ gen erfolgt eine Adaption mittels eines Blockes BL3 auf die mittlere Regelabweichung (Fig. 8). Ist die Regelung nicht freigegeben, wird aus dem nichtflüchtig gespeicherten Adapti­ onswert die Magerverschiebung LAM_MAX_AD_[BANK] als LAM_MAX_SUBT_[BANK] zugewiesen.
In einem Kennfeld KF2 sind abhängig von der Luftmasse MAF und der Drehzahl N Werte für die Magerverbrennungsgrenze, kurz als Magergrenze KF_LAM_MAX bezeichnet, abgelegt. Diese Werte werden für einen Versuchsmotor auf dem Prüfstand ermittelt. Von diesem Magergrenzwert wird an der Summationsstelle S2 ein von einem Kennfeld KF3 abhängig von der Kühlmitteltemperatur TKW ausgelesener Korrekturwert KF_LAM_MAX_TKW_ADD abgezogen. Die Differenz LAM_MAX_O wird einer weiteren Summationsstelle S3 zugeführt, wo eine subtraktive Korrektur durch die Mager­ grenzenverschiebung LAM_MAX_SUBT_[BANK] erfolgt. Dieser Wert ist entweder der adaptierte Wert LAM_MAX_AD_[BANK], wenn die Bedingungen zum Regeln nicht erfüllt sind (Schalter SCH1 ge­ schlossen und Schalter SCH2 in der mit gestrichelter Linie eingezeichneter Stellung) oder falls Regelbetrieb möglich ist, die Ausgangsgröße des Reglerblockes LAM_MAX_CTL_[BANK] (Schalter SCH1 offen und Schalter SCH2 in der eingezeichneten Stellung). Der Wert LAM_MAX_COR stellt dann die aktuelle Ma­ gergrenze dar und ist Eingangsgröße eines Minimalauswahl­ blockes BL4.
In einem Kennfeld KF4 sind in Abhängigkeit der Luftmasse MAF und der Drehzahl N Werte für Lambda KF_LAM_SOLL abgelegt, mit denen die Brennkraftmaschine betrieben werden soll. Der Wert KF_LAM_SOLL stellt die zweite Eingangsgröße des Minimalaus­ wahlblockes BL4 dar. An den Ausgang dieses Blockes BL4 wird der kleinere Wert der beiden Eingangsgrößen durchgeschaltet. Er ist mit LAM_SP bezeichnet und stellt den effektiven Lambdasollwert dar.
Anhand des Zustandsdiagrammes nach Fig. 4 und des hierzu äquivalenten Flußdiagrammes nach Fig. 5 wird nun die Zu­ standssteuerung für das Verfahren näher erläutert. Zur Ver­ einfachung werden für einzelne Verfahrensschritte im Flußdia­ gramm nach Fig. 5 folgende Abkürzungen für die nachstehen­ den, in den übrigen Figuren benutzten Parameter verwendet:
l ∼ LAM_MAX_CYCNR_CTR
lammax ∼ LAM_MAX_COR
lamsoll ∼ KF_LAM_SOLL
smax ∼ KF_ER_STD_SP
smess ∼ ER_STD_[CYL]
lmin ∼ LAM_MAX_CYCNR_THD
delay ∼ LAM_MAX_CYCNR_DLY
Regelpfad 1 ∼ Zustand Z1
Regelpfad 2 ∼ Zustand Z2
Es existieren sechs Betriebszustände:
  • - Z0: Initialisierung
  • - Z1: Regelung/Adaption freigegeben, Betrieb der Brenn­ kraftmaschine an der Magergrenze
  • - Z2: Überwachung, kein Betrieb der Brennkraftmaschine an der Magergrenze
  • - Z3: Adaption und Regelung gesperrt
  • - Z4: Übergang von Regelung/Adaption gesperrt nach Frei­ gabe
  • - Z5: Fehler aufgetreten/Notlauf
Die Programmroutine nach Fig. 5 wird nach jedem Start der Brennkraftmaschine aufgerufen. Nach dem Start der Brennkraft­ maschine befindet sich der Regelalgorithmus im Betriebs zu­ stand Z0.
Im Neuzustand des Steuergerätes der Brennkraftmaschine oder beim Rücksetzen der Adaptionswerte wird der nichtflüchtige Speicher für einen adaptierten Wert LAM_MAX_AD_MEM_[BANK] mit dem applizierbaren Sicherheitsabstand LAM_MAX_AD_INI belegt. In diesem Zustand Z0 erfolgt auch die Initialisierung der Speicherstellen von ER_STD_MAX_MMV_[CYL] mit einem Anfangs­ wert ER_STD_MAX_MMV_INI und des I-Anteils des PI-Reglers mit einem Wert LAM_MAX_AD_[BANK]. Es wird dieser Wert LAM_MAX_AD_[BANK] als Stellgröße ausgegeben.
Für die Regelung und Adaption der Magergrenze (Zustand Z1) muß sichergestellt sein, daß in der Statistik genügend viele Zyklen mit Magergrenzbetrieb berücksichtigt wurden. Dazu exi­ stiert ein Zähler, der die Anzahl l = LAM_MAX_CYCNR_CTR der Zyklen enthält, die ununterbrochen an der Magergrenze gefah­ ren wurden. Dieser Zählerinhalt l wird ebenso wie der Inhalt k eines weiteren Zählers, im folgenden als Delayzähler be­ zeichnet, auf Null gesetzt, d. h. l = 0 und k = 0. Die Magerre­ gelung wird nämlich erst freigegeben, wenn eine vorgegebene Zeitspanne abgelaufen ist. Dies wird über einen Vergleich des Wertes k mit einem Grenzwert festgestellt.
Nach Ablauf der Initalisierung erfolgt der Übergang in Zu­ stand Z3.
Im Verfahrensschritt S2 werden weitere Berechnungen, die zur Steuerung und Regelung der Brennkraftmaschine nötig sind, wie beispielsweise die Berechnung der Einspritzzeit, durchge­ führt. Im Verfahrensschritt S3 wird überprüft, ob vorgegebene Bedingungen für die Regelung erfüllt sind.
Die notwendigen Bedingungen für die Regelung der Magergrenze sind folgende:
  • - Die Brennkraftmaschine muß sich im Magerbetrieb befinden.
  • - Es darf keine Fettspitze auftreten. Unter Fettspitze wird in diesem Zusammenhang ein Intervall mit absichtlich fettem Gemisch bezeichnet, das der Brennkraftmaschine kurzzeitig zugeführt wird, um den Speicherkatalysator zu regenerieren.
  • - Die Berechnung der Laufunruhewerte ist freigegeben.
  • - Die Drehzahl N, die Luftmasse MAF und der Zündwinkel IGA_DIF_TQR_FAC muß jeweils innerhalb eines vorgegebenen, durch eine untere und obere Grenze bestimmten Bereiches liegen:
    N_LAM_MAX_CTL_MIN <= N <= N_LAM_MAX_CTL_MAX
    MAF_LAM_MAX_CTL_MIN <= MAF <= MAF_LAM_MAX_CTL_MAX
    IGA_LAM_MAX_CTL_MIN <= IGA_DIF_TQR_FAC <= IGA_LAM_MAX_CTL_MAX
  • - Begrenzte Dynamik für die Drehzahl N, Luftmasse MAF und LAM ist erfüllt.
  • - Keine relevanten Fehlereinträge in einen Fehlerspeicher für die bezüglich des Verfahrens notwendigen Komponenten.
Eine begrenzte Dynamik ist vorhanden, wenn der ermittelte Mo­ mentanwert innerhalb einer applizierbaren Dynamikfensterbrei­ te N_DYW liegt. Die begrenzte Dynamik für die Drehzahl N und der Luftmasse MAF erfolgt hier für beide Zylinderbänke ge­ meinsam.
Begrenzte Dynamik für die Drehzahl N ist erfüllt wenn gilt:
|N_MMV(n) - N| < N_DYW,
wobei mit N die aktuelle Drehzahl, mit N_MMV(n) der durch ei­ ne gleitende Mittelwertbildung nach folgender Gleichung be­ rechnete Wert
N_MMV(n) = (1 - CRLC_N) . N_MMV(n-1) + CRLC_N . N,
mit N_MMV(n-1) der alte Mittelwert und mit CRLC_N eine Mitte­ lungskonstante bezeichnet ist, die zwischen 0 und 1 liegt.
Ist die obige Bedingung für die begrenzte Dynamik verletzt, wird der gleitende Mittelwert N_MMV auf den aktuellen Dreh­ zahlwert gesetzt:
N_MMV = N
Begrenzte Dynamik für die Luftmasse MAF ist erfüllt wenn gilt:
|MAF_MMV(n) - MAF| < MAF_DYW,
wobei mit MAF der aktuelle Wert der Luftmasse, mit MAF_MMV(n) der durch eine gleitende Mittelwertbildung nach folgender Gleichung berechnete Wert
MAF_MMV(n) = (1 - CRLC_MAF) . MAF_MMV(n-1) + CRLC_MAF . MAF,
mit MAF_MMV(n-1) der alte Mittelwert, mit CRLC_MAF eine Mit­ telungskonstante bezeichnet ist, die zwischen 0 und 1 liegt und der Wert MAF_DYN die Dynamikfensterbreite für die Luftma­ sse darstellt.
Ist die obige Bedingung für begrenzte Dynamik verletzt, wird der gleitende Mittelwert MAF_MMV auf den aktuellen Luft­ massenwert gesetzt:
MAF_MMV = MAF
Die begrenzte Dynamik für den Lambdawert LAM wird für die beiden Bänke getrennt berechnet:
|LAM_IST_MMV_[BANK](n) - LAM_IST_[BANK] < LAM_DYW,
wobei mit LAM_IST_[BANK] der aktuelle Lambdawert der entspre­ chenden Bank, mit LAM_IST_MMV_[BANK] (n) der durch eine glei­ tende Mittelwertbildung nach folgender Gleichung berechnete Wert
mit LAM_IST_MMV_[BANK](n-1) der alte Mittelwert und mit CRLC_CRLC_LAM eine Mittelungskonstante bezeichnet ist, die zwi­ schen 0 und 1 liegt.
Ist die obige Bedingung für begrenzte Dynamik verletzt, wird der gleitende Mittelwert LAM_IST_MMV_[BANK] auf den aktuellen Lambdawert gesetzt:
LAM_IST_MMV_[BANK] = LAM_IST_[BANK]
Ergibt die im Verfahrensschritt S3 durchgeführte Abfrage, daß die angegebenen Bedingungen für die Regelung der Magergrenze nicht erfüllt sind (Schalter SCH1 offen und SCH2 in der mit gestrichelten Linien eingezeichneten Stellung, siehe Fig. 3), so bleibt im Verfahrensschritt S4 der Inhalt k des Delay­ zählers unverändert auf 0 oder er wird, falls er einen ande­ ren Wert aufweist, auf den Wert 0 gesetzt (k = 0).
Anschließend wird im Verfahrensschritt S5 der Wert für die aktuelle Lambdagrenze lammax ∼ LAM_MAX_COR aus dem Adaptions­ wert LAM_MAX_AD [BANK] berechnet und als Stellgröße ausgege­ ben. In diesem Fall bleibt der Inhalt l des Zählers, der die Anzahl der an der Magergrenze gefahrenen Zyklen zählt, un­ verändert, d. h. der alte Wert wird beibehalten:
l(n) = l(n-1). Der zuletzt adaptierte Wert wird als LAM_MAX_AD_MEM_[BANK] gespeichert. Solange die Bedingungen für die Freigabe der Regelung nicht erfüllt sind, verharrt der Algorithmus in diesem Zustand. Sind die Bedingungen im Schritt S3 erfüllt, findet ein Wechsel von diesem Zustand Z3 in den Übergangs- oder Wartezustand Z4 statt.
Liefert also die Abfrage im Verfahrensschritt S3 ein positi­ ves Ergebnis, so wird im Verfahrensschritt S7 der Wert des Delayzählers um 1 inkrementiert: k = k + 1. Anschließend wird überprüft, ob der Wert k eine vorgegebene Zählergrenze delay = LAM_MAX_CYCNR_DLY erreicht hat, d. h. eine vorgegebene Zeit­ spanne abgelaufen ist (Verfahrensschritt S8). Ist dies noch nicht der Fall, so befindet sich die Brennkraftmaschine in der Übergangsphase, die Magerregelung wird noch nicht freige­ geben und es erfolgt ein Rücksprung in den Zustand Z3. Es wird zum Verfahrensschritt S5 verzweigt. Die aktuelle Lamb­ dagrenze lammax ∼ LAM_MAX_COR wird wieder aus dem adaptierten Wert LAM_MAX_AD [BANK] berechnet und als Stellgröße ausgege­ ben. Der zuletzt adaptierte Wert ist als LAM_MAX_AD_MEM_[BANK] gespeichert.
Ist die Mindestzeit erreicht (Verfahrensschritt S8), so bleibt der Inhalt des Delayzählers unverändert: K = delay (Verfahrensschritt S9). Anschließend wird im Verfahrens­ schritt S10 die Differenz ER_STD_DIF_[CYL] zwischen dem aktu­ ellen Wert des Streuungsmaßes ER_STD_[CYL] und dem erwarteten Streuungsmaß KF_ER_STD_SP gebildet, in der Fig. 5 verein­ facht als smess-smax dargestellt.
Im Verfahrensschritt S11 wird überprüft, ob die Bedingung für Magergrenzbetrieb erfüllt ist. Hierzu wird abgefragt, ob die aktuelle Magergrenze LAM_MAX_COR (∼ lammax) größer oder gleich dem Lambdasollwert KF_LAM_SOLL (∼ lamsoll) ist. Liefert diese Abfrage ein positives Ergebnis, so liegt der Lambdasollwert unterhalb der Magergrenze und es kann keine Adaption der Ma­ gergrenze durchgeführt werden. Da die Brennkraftmaschine nicht an der Magergrenze betrieben wird, wird der Wert des Zyklenzählers LAM_MAX_CYCNR_CTR im Verfahrensschritt S12 auf 0 zurückgesetzt (l(n) = 0). Anschließend wird im Verfahrens­ schritt S13 die aktuelle Magergrenze LAM_MAX_COR über den Re­ gelpfad 2 (Fig. 7) berechnet. Es wird die Ausgangsgröße LAM_MAX_CTL_[BANK] als Stellgröße ausgegeben. Es ist nur eine Verschiebung der Magergrenze nach unten erlaubt. Sind die Be­ dingungen für die Regelung nicht mehr erfüllt, so wird in den Zustand Z3 gesprungen. Überscheitet der Reglerwert vorgegebe­ ne, maximale Grenzen wird ein Fehler angenommen und nach Zu­ stand Z5 gesprungen.
Ergibt die Abfrage in Verfahrensschritt S11, daß der Lambdasollwert KF_LAM_SOLL (∼ lamsoll) größer als die Mager­ grenze LAM_MAX_COR (∼ lammax) ist, so wird die Brennkraftma­ schine an der Magergrenze betrieben. Der Inhalt des Zählers LAM_MAX_CYCNR_CTR wird um 1 inkrementiert (l(n) = l(n) + 1 im Verfahrensschritt S14).
Anschließend wird im Verfahrensschritt S15 abgefragt, ob­ schon eine vorgegebene Mindestanzahl der Zyklen an der Mager­ grenze LAM_MAX_CYCNR_THD (∼ lmin) gefahren wurden. Ist diese Mindestanzahl noch nicht erreicht, wird zum Verfahrensschritt S13 verzweigt und die aktuelle Magergrenze wieder über Regel­ pfad 2 berechnet. Ist aber die Mindestanzahl der Zyklen an der Magergrenze LAM_MAX_CYCNR_THD erreicht, findet ein Wech­ sel nach Zustand Z1 statt. Im Verfahrensschritt S16 wird die aktuelle Magergrenze LAM_MAX_COR über den Regelpfad 1 (Fig. 7) berechnet. Es wird die Ausgangsgröße LAM_MAX_CTL_[BANK] als Stellgröße ausgegeben. Es ist sowohl eine Verschiebung der Magergrenze nach oben als auch nach unten möglich. Sind zusätzlich die Bedingungen für die Adaption erfüllt (Abfrage in Verfahrensschritt S17), erfolgt im Verfahrensschritt S18 eine Adaption von LAM_MAX_AD_MEM_[BANK]. Anschließend wird zum Verfahrensschritt S2 verzweigt. Der Zyklenzähler behält seinen Wert, solange KF_LAM_SOLL <= LAM_MAX_COR. Tritt der Fall KF_LAM_SOLL < LAM_MAX_COR ein, wird LAM_MAX_CYCNR_CTR = l auf 0 zurückgesetzt.
Sind die Bedingungen für die Regelung nicht mehr erfüllt, wird in den Zustand Z3 gesprungen. Falls der Inhalt des Zy­ klenzählers auf 0 zurückgesetzt wurde (LAM_MAX_CYCNR_CTR ∼ l), findet ein Wechsel nach Zustand Z2 statt. Überschreitet der Reglerwert vorgegebene, maximale Grenzen, wird ein Fehler an­ genommen und nach Zustand Z5 gesprungen.
Im oben angegebenen Verfahrensschritt S17 wird geprüft, ob die nachfolgend genannten Bedingungen für die Adaptionsfrei­ gabe erfüllt sind
  • - Lambdaregelung aktiv,
  • - nur kleine Lambda-Regelabweichung vorhanden
    |LAM_DIF_[BANK]| < LAM_DIF_LIM,
  • - Die Drehzahl N, die Luftmasse MAF und die Kühlwassertempe­ ratur TKW müssen jeweils innerhalb eines vorgegebenen, durch eine untere und obere Grenze bestimmten Bereiches liegen, wobei für die Werte der Drehzahl und der Luftmasse engere Grenzen gelten als bei den entsprechenden Bedingun­ gen für die Freigabe der Regelung im Verfahrensschritt S3:
    N_LAM_MAX_AD_MIN <= N <= N_LAM_MAX_AD_MAX
    MAF_LAM_MAX_AD_MIN <= MAF <= MAF_LAM_MAX_AD_MAX
    TKW_LAM_MAX_AD_MIN <= TKW <= TKW_MAX_LAM_AD_MAX
Ist ein Fehler aufgetreten (Zustand Z5), so wird die Brenn­ kraftmaschine in einem sogenannten Notlaufbetrieb gefahren, und der nichtflüchtige Speicher für den adaptierten Wert, LAM_MAX_AD_MEM_[BANK], wird mit dem applizierbaren Sicher­ heitsabstand LAM_MAX_AD_INI belegt. Alle Zähler werden auf Null gesetzt. Die Speicherstellen von ER_STD_DIF_MMV_[CYL] werden mit ER_STD_DIF_MMV_INI und die I-Anteile der PI-Regler mit LAM_MAX_AD initialisiert. Es wird LAM_MAX_AD_[BANK] als Stellgröße ausgegeben. Nach Löschung des Fehlereintrags wird wieder bei Zustand Z0 begonnen.
Die Fig. 6 zeigt in Form eines Blockschaltbildes, wie die von einem beliebigen Verfahren zur Verbrennungsaussetzerer­ kennung erhaltenen Laufunruhewerte zur weiteren Verarbeitung aufbereitet werden. Am Eingang dieses Blockes BL1 stehen die zylinderindividuellen Laufunruhewerte ER_[CYL] zur Verfügung. Zur Reduktion der starken Dehzahlabhängigkeit werden diese Laufunruhewerte ER_[CYL] mit einem, von der Drehzahl und der Last der Brennkraftmaschine abhängigen Normierungsfaktor COR_FAC multipliziert. Der daraus erhaltene normierte Laufun­ ruhewert ist mit ER_STND_[CYL] bezeichnet.
Der mittlere Wert ER_STND_MMV_[CYL] der normierten Laufunruhe eines Zylinders berechnet sich über eine gleitende Mittel­ wertbildung:
mit: ER_STND_MMV_[CYL](n) als neuer Mittelwert,
ER_STND_MMV_[CYL](n-1) als alter Mittelwert,
CRLC_ER_STND als ein Gewichtsfaktor, mit dem ein neuer Wert ER_STND_[CYL] in die gleitende Mittelung eingeht und der innerhalb des Bereiches zwischen 0 und 1 gewählt werden kann.
Die Abweichung ER_STND_DIF_[CYL] des aktuellen, normierten Laufunruhewertes ER_STND_[CYL) eines Zylinders vom jeweiligen Mittelwert berechnet sich durch:
ER_STND_DIF_[CYL] = ER_STND_[CYL] - ER_STND_MMV[CYL] (3)
(Summationsstelle S4 in Fig. 6)
Die so gebildete Differenz ER_STND_DIF_[CYL] kann positive oder negative Werte aufweisen.
Zum Berechnen des Streuungsmaßes ER_STD_[CYL] werden negative Werte für die Abweichung ER_STND_DIF_[CYL] mit einem Wert -ER_FAC_NEG und positive Werte für die Abweichung ER_STND_DIF_[CYL] mit dem Wert ER_FAC_POS gewichtet. Positive Differenzen werden schwächer gewichtet als negative Differen­ zen:
Die Fig. 7 zeigt in Form eines Blockschaltbildes BL2 das Re­ gelungskonzept. Wie eingangs bereits erwähnt, werden die ein­ zelnen Zylinder einer 6-Zylinder-Brennkraftmaschine auf 2 Bänke aufgeteilt. Die beiden Bänke können auch getrennt gere­ gelt werden. In Fig. 7 ist das Regelungskonzept nur für eine Bank dargestellt. Da einer Bank 3 Zylinder zugeordnet sind, stehen als Eingangsgrößen für den Block BL2 drei Werte ER_STD_DIF_[CYL] als Regeldifferenz zur Verfügung. Ausschlag­ gebend ist das Maximum ER_STD_MAX_[BANK] dieser Werte ER_STD_DIF_[CYL] der jeweiligen Bank in einem Zyklus:
für die Bank 1 mit den Zylindern 1, 2, 3 gilt:
Die Bestimmung der Maxima ER_STD_MAX_1 und ER_STD_MAX_2 jeder Bank erfolgt mit Hilfe eines Maximalauswahlblockes BL21.
Da das Streuungsmaß eine stochastische Größe ist, wird ER_STD_MAX_[BANK] einer gleitenden Mittelwertbildung unter­ worfen:
Mit ER_STD_MAX_MMV_[BANK](n) als neuer Mittelwert,
ER_STD_MAX_MMV_[BANK](n-1) als alter Mittelwert und
CRLC_ER_STD_MAX als eine Mittelungskonstante, deren Wert zwi­ schen 0 und 1 gewählt werden kann. Die Auswahl des Wertes hängt davon ab, wie stark der neue Wert bei der Mittelwert­ bildung eingehen soll.
Für den Regelpfad 1 (Zustand Z1) ist eine Beschränkung von ER_STD_CTL [BANK] nach oben durch eine obere Grenze ER_STD_TOL und nach unten durch eine untere Grenze ER_STD_BOL für den Reglereingang wirksam:
Für den Regelpfad 2 (Zustand Z2) wird nur auf eine Erhöhung der Streuung reagiert:
Welcher Regelpfad durchlaufen wird, ist vorher bestimmt wor­ den (Verfahrensschritte S11-S15, Fig. 5).
Mit den Parametern für den I-Anteil LAM_MAX_I_FAC und den P-Anteil LAM_MAX_P_FAC des PI-Reglers BL22 lauten die Regler­ gleichungen:
Sowohl der Reglerfaktor P-Anteil KF_LAM_MAX_P_FAC als auch der Reglerfaktor I-Anteil KF_LAM_MAX_I_FAC ist abhängig von der Differenz ER_STD_CTL_[BANK] jeweils in einem Kennfeld ab­ gelegt.
Der Ausgang des Magergrenzenreglers ist beschränkt. Läuft er in eine obere Begrenzung LAM_MAX_CTL_TOL oder untere Grenze LAM_MAX_CTL_BOL und verbleibt dort länger als eine Zeit LAM_MAX_CYCNR_DIAG, so wird in den Fehlerzustand Z5 gesprun­ gen.
Solange sich der Regler an der unteren Grenze LAM_MAX_CTL_BOL befindet, werden nur positive Eingangsgrößen ER_STD_CTL_[BANK] zugelassen, im Falle der oberen Grenze LAM_MAX_CTL_TOL nur negative Reglereingangsgrößen.
Die Fig. 8 zeigt das Blockschaltbild zur Adaption der Mager­ grenze. Eingangsgröße für die Adaption ist der Ausgangswert LAM_MAX_CTL_[BANK] des Reglerblockes BL2.
Ist die Adaption freigegeben (Schalter in der gezeichneten Stellung), berechnet sich der nichtflüchtig gespeicherte Ad­ aptionswert LAM_MAX_AD_MEM_[BANK] mittels einer gleitenden Mittelwertbildung zu
Mit LAM_MAX_AD_MEM_[BANK](n) als neuer Mittelwert,
LAM_MAX_AD_MEM_[BANK](n-1) als alter Mittelwert,
CRLC_LAM_MAX_AD_FAC als eine Mittelungskonstante, deren Wert zwischen 0 und 1 gewählt werden kann. Die Auswahl des Wertes hängt davon ab, wie stark der neue Wert bei der Mittelwert­ bildung eingehen soll und
KF_LAM_MAX_AD_TKW_FAC als ein von der Kühlmitteltemperatur abhängiger Faktor.
Bei Nichterfüllung der Adaptionsbedingungen behält der Spei­ cher LAM_MAX_AD_MEM_[BANK] seinen Wert:
LAM_MAX_AD_MEM_[BANK](n) = LAM_MAX_AD_MEM_[BANK](n-1)
Aus dem Adaptionswert ergibt sich der Ausgabewert LAM_MAX_AD_[BANK] zu:
mit C_LAM_MAX_ADD als additiver Sicherheitsabstand, dessen Wert zwischen 0 und 1 liegt und mit KF_LAM_MAX_AD_TKW_FAC als ein von der Kühlmitteltemperatur abhängiger Faktor, dessen Wert zwischen 0 und 2 liegt.
In Fig. 9 ist das Blockschaltbild einer Brennkraftmaschine dargestellt, bei der das erfindungsgemäße Verfahren zur An­ wendung gelangt. Es sind dabei nur diejenigen Teile gezeigt, die zum Verständnis des Verfahrens notwendig sind. Die Brenn­ kraftmaschine weist 6 Zylinder Z1-Z6 auf, die auf zwei Zylin­ derbänke ZB1 und ZB2 aufgeteilt sind. Die Zylinder Z1-Z3 sind der ersten Bank ZB1, die Zylinder Z4-Z6 der zweiten Bank ZB2 zugeordnet. In einem gemeinsamen Ansaugkanal 10 ist in Strö­ mungsrichtung der Ansaugluft gesehen hinter einem Luftmassen­ messer 11 ein Drosselklappenblock 12 angeordnet. Dieser ent­ hält eine Drosselklappe 13, sowie einen nicht näher bezeich­ neten Drosselklappensensor. Der Zylinderbank ZB1 ist ein Ab­ gaskanal AK1 mit einer darin angeordneten Lambdasonde LS1 zu­ geordnet. Der Zylinderbank ZB2 ist ein Abgaskanal AK2 mit ei­ ner darin angeordneten Lambdasonde LS2 zugeordnet. Die beiden Abgaskanäle vereinigen sich stromabwärts der beiden Lambda­ sonden zu einem gemeinsamen Abgaskanal AK, in dessen weiteren Verlauf ein zur Konvertierung schädlicher Abgasbestandteile dienender Dreiwege-Katalysator 15 angeordnet ist. Es ist aber auch möglich, für jeden Abgaskanal getrennte Katalysatoren vorzusehen.
Eine elektronische Steuerungseinrichtung 14 weist einen Mi­ krocomputer 16, sowie entsprechende Schnittstellen für Signalaufbereitungsschaltungen 17 und 19 auf. Der Mikrocompu­ ter 16 steuert nach einem festgelegten Programm die erforder­ lichen Funktionen zum Betrieb der Brennkraftmaschine, wie beispielsweise die Einstellung des Kraftstoff-Luftgemisches auf einen vorgegebenen Wert mit Hilfe einer Lambdaregelungs­ einrichtung 18. Hierzu sind die Ausgangssignale des Luft­ massenmessers 11, des Drosselklappensensors, eines Drehzahl­ sensors 19, eines Kühlmitteltemperatursensors 20, eines Sen­ sors 21, der die Stellung der Kurbelwelle der Brennkraftma­ schine wiedergibt und die der beiden Lambdasonden LS1, LS2 als Eingangsgrößen an die Signalaufbereitungsschaltung 17 ge­ führt.
Weitere Eingangssignale, die zur Steuerung des Betriebes der Brennkraftmaschine nötig sind, wie beispielsweise Umgebungs­ druck und -temperatur, sind mit einem Pfeilsymbol gekenn­ zeichnet.
Der Mikrocomputer 16 führt auch die Funktionen zur Regelung, Überwachung und Adaption der Magergrenze aus, die anhand der Fig. 1-8 beschrieben wurden. Die entsprechenden Blöcke BL1-BL4 und die zugehörigen Kennfelder KF1-KF4 sind in dem Blockschaltbild für die Steuerungseinrichtung eingezeichnet. Der Block LU repräsentiert einen bekannten Verfahrensablauf, mit dem aus Werten für die Schwankungen der Winkelgeschwin­ digkeit zylinderindividuelle Laufunruhewerte ER_STD_[CYL] er­ mittelt werden. Über eine weitere Signalaufbereitungsschal­ tung 19 werden über entsprechende Signale die zur Steuerung der Brennkraftmaschine benötigten Aktoren, z. B. die Einspritz­ ventile 20-25 angesteuert. Weitere Ausgangssignale sind mit einem Pfeilsymbol angedeutet.

Claims (16)

1. Verfahren zum Regeln des Luft/Kraftstoffverhältnis einer, mindestens einen Zylinder (Z1 . . . Z6) aufweisenden Brenn­ kraftmaschine, um das Luftverhältnis auf einen vorgegebenen Sollwert (KF_LAM_SOLL) in der Nähe einer vorgegebenen Ma­ gerverbrennungsgrenze (KF_LAM_MAX) einzustellen, wobei
  • - Schwankungszustände der Verbrennung in den einzelnen Zylin­ dern (Z1 . . . Z6) über zylinderindividuelle Laufunruhewerte (ER_[CYL]) erfaßt werden und
  • - daraus aktuelle Werte für ein Streuungsmaß (ER_STD_[CYL]) abgeleitet werden, die ein Maß für die Entfernung der tat­ sächlichen Nagerverbrennungsgrenze darstellen,
  • - die Werte für das aktuelle Streuungsmaß (ER_STD_[CYL]) mit Werten für ein vorgegebenes Streuungsmaß (ER_STD_SP) ver­ glichen werden und
  • - bei Unterschreiten oder Überschreiten des vorgegebenen Streuungsmaßes (KF_ER_STD_SP) eine Anpassung der vorgegebe­ nen Magerverbrennungsgrenze (KF_LAM_MAX) durch eine Mager­ grenzenverschiebung mittels eines Korrekturwertes (LAM_MAX_SUBT_[BANK]) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Korrekturwert (LAM_MAX_SUBT_[BANK]) die Ausgangsgröße (LAM_MAX_CTL_[BANK]) einer Regeleinheit (BL2) verwendet wird, wenn vorgegebene Bedingungen für die Freigabe der Re­ gelung der Magerverbrennungsgrenze erfüllt sind, andern­ falls als Korrekturwert (LAM_MAX_SUBT_[BANK]) ein mittels einer Adaptionseinrichtung (BL3) adaptierter Wert (LAM_MAX_AD_[BANK]) verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mittels des Korrekturwertes (LAM_MAX_SUBT_[BANK]) an­ gepaßte Magerverbrennungsgrenze die aktuelle Magerverbren­ nungsgrenze (LAM_MAX_COR) für die Brennkraftmaschine (BKM1, 2) darstellt und zusammen mit dem vorgegebenen Lambdasollwert (KF_LAM_SOLL) einer Minimalauswahlstufe (BL4) zugeführt wird, die den kleineren der beiden Werte (LAM_MAX_COR, KF_LAM_SOLL) als effektiven Sollwert für die Luftzahl (LAM_SP) auswählt, mit dem die Brennkraftmaschine (BKM1, 2) betrieben wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert für die vorgegebene Magerverbrennungsgrenze (KF_LAM_MAX), der Lambdasollwert (KF_LAM_SOLL) und der Wert für das vorgegebene Streuungsmaß (ER_STD_SP) abhängig von ei­ ner lastrelevanten Größe (MAF) und der Drehzahl (N) der Brennkraftmaschine (BKM1, 2) jeweils in einem Kennfeld (KF2; KF4; KF1) abgelegt ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Wert für die Magerverbrennungsgrenze (KF_LAM_MAX) mit einem von der Temperatur der Brennkraftma­ schine (BKM1, 2) oder einer von ihr abgeleiteten Größe, insbe­ sondere der Kühlmitteltemperatur (TKW) abhängigen Wert (KF_LAM_MAX_TKW_ADD) korrigiert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz zwischen dem aktuellen Streuungsmaß (ER_STD_[CYL]) und dem vorgegebenen Streuungsmaß (ER_STD_SP) an der Mager­ verbrennungsgrenze gebildet und als Regeldifferenz (ER_STD_DIF_[CYL]) einer Regeleinheit (BL2) zur Regelung der Magerverbrennungsgrenze (KF_LAM_MAX) zugeführt wird und an deren Ausgang die Stellgröße (LAM_MAX_CTL_[BANK]) ausgegeben wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die zylinderindividuellen Laufunruhewerte (ER_[CYL]) mit­ tels eines, von einer lastrelevanten Größe (MAF) und der Drehzahl (N) der Brennkraftmaschine (BKM1, 2) abhängigen Normierungsfaktors (COR_FAC) normiert werden,
  • - ein mittlerer Wert der normierten Laufunruhewerte (ER_STND_MMV_[CYL]) berechnet wird,
  • - anschließend die Abweichung (ER_STND_DIF_CYL) des aktuellen Laufunruhewertes eines Zylinders (Z1-Z6) vom jeweiligen Mittelwert (ER_STND_MMV_[CYL]) berechnet wird und
  • - aus der Abweichung (ER_STND_DIF_CYL) durch Multiplikation mit einem Faktor (ER_FAC_POS, _ER_FAC_NEG) das aktuelle Streuungsmaß (ER_STD_[CYL]) ermittelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Wert (ER_STND_MMV_[CYL]) der normierten Laufunruhe eines Zylinders über eine gleitende Mittelwertbildung nach folgender Vorschrift berechnet wird:
mit: ER_STND_MMV_[CYL] (n) als neuer Mittelwert,
ER_STND_MMV_[CYL](n-1) als alter Mittelwert,
CRLC_ER_STND als ein Gewichtsfaktor, mit dem ein neuer Wert ER_STND_[CYL] in die gleitende Mittelung eingeht und der innerhalb des Bereiches zwischen 0 und 1 liegt.
9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - überprüft wird, ob der Wert für die aktuelle Magerverbren­ nungsgrenze (LAM_MAX_COR) größer oder gleich dem vorgegebe­ nen Sollwert (KF_LAM_SOLL) ist,
  • - bei Erfülltsein dieser Bedingung nur eine Verschiebung der Magerverbrennungsgrenze nach unten zugelassen wird (Regelpfad 2, Zustand Z2) und eine Adaption der Magerver­ brennungsgrenze gesperrt ist,
  • - bei Nichterfülltsein dieser Bedingung überprüft wird, ob eine vorgegebene Mindestanzahl (LAM_MAX_CYCNR_THD) an Zy­ klen erreicht ist, während der die Brennkraftmaschine an der Magerverbrennungsgrenze betrieben worden ist,
  • - bei Erreichen der Mindestanzahl eine Verschiebung der Ma­ gerverbrennungsgrenze sowohl nach oben als auch nach unten zugelassen wird (Regelpfad 1, Zustand Z1) und
  • - ein neuer Adaptionswert für die Adaption der Magerverbren­ nungsgrenze berechnet wird, falls vorgegebene Freigabebe­ dingungen für die Adaption erfüllt sind.
10. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinheit (BL2) einen Regler (BL22) mit Proportional- Integralverhalten enthält, für den folgende Reglergleichungen gelten:
mit den Parametern für den I-Anteil LAM_MAX_I_FAC und den P-Anteil LAM_MAX_P_FAC.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Reglerfaktor P-Anteil (KF_LAM_MAX_P_FAC) als auch der Reglerfaktor I-Anteil (KF_LAM_MAX_I_FAC) abhängig von der Differenz (ER_STD_DIF_[CYL]) zwischen dem aktuellen Streu­ ungsmaß (ER_STD_[CYL]) und dem maximalen Streuungsmaß (ER_STD_SP) an der Magerverbrennungsgrenze jeweils in einem Kennfeld abgelegt sind.
12. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Werten für die Regeldifferenz (ER_STD_DIF_[CYL]) der einzelnen Zylinder (Z1 . . . Z6) mit Hilfe eines Maximalauswahl­ blockes (BL21) das Maximum (ER_STD_MAX) ausgewählt und an­ schließend einer gleitenden Mittelwertbildung nach folgender Beziehung unterworfen wird:
mit ER_STD_MAX_MMV_[BANK](n) als neuer Mittelwert, ER_STD_MAX_MMV_[BANK](n-1) als alter Mittelwert und CRLC_ER_STD_MAX als eine Mittelungskonstante, deren Wert zwi­ schen 0 und 1 gewählt werden kann und die Auswahl des Wertes davon abhängt, wie stark der neue Wert bei der Mittelwertbil­ dung eingehen soll.
13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei freigegebener Adaption ein nichtflüchtig gespeicherter Adaptionswert (LAM_MAX_AD_MEM_[BANK] mittels einer gleitenden Mittelwertbildung berechnet wird nach folgender Vorschrift:
mit LAM_MAX_AD_MEM_[BANK](n) als neuer Mittelwert,
LAM_MAX_AD_MEM_[BANK](n-1) als alter Mittelwert,
CRLC_LAM_MAX_AD_FAC als eine Mittelungskonstante, deren Wert zwischen 0 und 1 gewählt wird und die Auswahl des Wertes da­ von abhängt, wie stark der neue Wert bei der Mittelwertbil­ dung eingehen soll und mit
KF_LAM_MAX_AD_TKW_FAC als ein von der Kühlmitteltemperatur TKW abhängiger Faktor.
14. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Nichterfüllung der Adaptionsbedingungen der gespeicherte Wert (LAM_MAX_AD_MEM_[BANK]) unverändert bleibt:
LAM_MAX_AD_MEM_[BANK](n) = LAM_MAX_AD_MEM_[BANK](n-1)
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeich­ net, daß aus dem Adaptionswert (LAM_MAX_AD_MEM_[BANK]) ein Ausgabewert (LAM_MAX_AD_[BANK]) berechnet wird nach folgender Vorschrift:
mit C_LAM_MAX_ADD als ein Faktor, der zwischen 0 und 1 liegt und mit KF_LAM_MAX_AD_TKW_FAC als ein von der Kühlmitteltem­ peratur abhängiger Faktor, dessen Wert zwischen 0 und 2 liegt.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Zylinder (Z1 . . . Z6) der Brenn­ kraftmaschine (BKM1, 2) auf mehrere Zylinderbänke (ZB1, ZB2) aufgeteilt sind und die Anpassung und die Adaption der Ma­ gerverbrennungsgrenze (KF_LAM_MAX) getrennt für die einzel­ nen Zylinderbänke (ZB1, ZB2) erfolgt.
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