DE60019015T2 - Selbstadaptierende Steuermethode für eine Einspritzeinheit einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Selbstadaptierende Steuermethode für eine Einspritzeinheit einer Brennkraftmaschine Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein selbstadaptierendes Verfahren zum Steuern des Titers in einer Einspritzeinheit für einen Verbrennungsmotor.
  • Bekanntlich sind die meisten derzeit im Handel erhältlichen Fahrzeuge mit Einspritzeinheiten ausgestattet, die mit Systemen zum Steuern des Titers versehen sind, die die jedem einzelnen Zylinder zuzuführende Kraftstoffmenge regulieren können, um einen Abgastiter zu erhalten, der möglichst nahe bei einem Zieltiter liegt.
  • Einige dieser Steuersysteme sind vom selbstadaptierenden Typ, d.h. sie können die Ausgangsstreuungen kompensieren, die dazu führen, dass sich der Motor und die Abgaseinheit von dem zum Zeitpunkt der Kalibrierung eingestellten Nennwert wegbewegen, und sie können zum Teil auch Veränderungen infolge des Alterns der Komponenten des Motors und der Abgaseinheit, insbesondere der Sauerstoffsensoren und des Katalysatorsystems, kompensieren.
  • Es sind zum Beispiel Steuersysteme bekannt, die einen ersten und einen zweiten Sauerstoffsensor umfassen, die dem Katalysatorsystem vor- bzw. nachgeschaltet sind. Die von dem dem Katalysatorsystem vorgeschalteten Sensor gelieferte Information wird zur Berechnung eines Korrekturkoeffizienten für eine in jeden Zylinder einzuspritzende theoretische Kraftstoffmenge verwendet, so dass der von dem Verbrennungsraum, stromaufwärts von dem Katalysatorsystem, abgegebene Titer gleich ist einem Zieltiter, während die von dem dem Katalysatorsystem nachgeschalteten Sensor gelieferte Information zur Vornahme weiterer Korrekturen an den Steuerparametern verwendet wird, die anhand der von dem dem Katalysatorsystem vorgeschalteten Sensor gelieferten Information berechnet wurden. Anhand der Information von dem dem Katalysatorsystem nachgeschalteten Sensor kann insbesondere ein zusätzlicher Koeffizient berechnet werden, der den Wert des Zieltiters modifiziert.
  • Beispiele für bekannte Verfahren sind offenbart in US-A-5 359 852, US-A-5 361 582 und US-A-5 598 702. Gemäß US-A-5 359 852 basiert ein System zum Steuern des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses auf einer ersten Rückkopplungsschleife mit einem vorgeschalteten Sauerstoffsensor und einer zweiten Rückkopplungsschleife mit einem nachgeschalteten Sauerstoffsensor. In einer Luft/Kraftstoff-Vorspannungstabelle gespeicherte Vorspannungswerte werden anhand eines Signals von einem nachgeschalteten Sauerstoffsensor korrigiert.
  • Die US-A-5 361 582 offenbart ein lernendes System zum Steuern des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses, das einem Katalysator vor- und nachgeschaltete Sauerstoffsensoren umfasst, wobei Korrekturdaten zur Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses anhand des Ausgangs des nachgeschalteten Sauerstoffsensors aktualisiert werden.
  • In US-A-5 359 852 basiert das Lernen auf Ausgangswerten von einem Sauerstoffsensor, der einem Katalysator nachgeschaltet ist. Außerdem wird das selbstständige Lernen in Abhängigkeit davon durchgeführt, ob der Katalysator aktiv ist oder nicht.
  • Diese bekannten Lösungen haben jedoch einen Nachteil infolge der von Haus aus langsamen Anpassung und machen es nicht möglich, Informationen über die Funktionalität des Einspritzsteuersystems zu erhalten, insbesondere über die Sauerstoffsensoren, wobei diese Informationen nur mit Hilfe weiterer Sensoren erhalten werden können.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, das frei ist von den oben genannten Nachteilen und das insbesondere eine schnelle Anpassung erlaubt.
  • Die Erfindung betrifft daher ein selbstadaptierendes Verfahren zum Steuern des Titers für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1.
  • Die Erfindung wird nun anhand einer lediglich als nicht einschränkendes Beispiel genannten bevorzugten Ausführungsform derselben mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben; darin zeigen:
  • 1 ein Diagramm eines Systems zum Steuern des Titers gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 bis 5 Flussdiagramme des Steuerungsverfahrens der vorliegenden Erfindung; und
  • 6a bis 6c Beispiele für Zeitkurven von Signalen, die bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
  • In 1 ist ein System zum Steuern des Titers für einen Verbrennungsmotor 2, der über einen Abgaskrümmer 3 mit einem normalerweise aus einem Vorkatalysator und einem Katalysator bestehenden System zum Vermindern von Schadstoffemissionen 4 verbunden ist, allgemein mit 1 bezeichnet.
  • Ein erster Sensor für die stöchiometrische Zusammensetzung der Abgase, nachfolgend als vorgeschalteter Sensor 5 bezeichnet, und ein zweiter Sensor für die stöchiometrische Zusammensetzung der Abgase, nachfolgend als nachgeschalteter Sensor 6 bezeichnet, sind dem System zum Vermindern von Schadstoffemissionen 4 vor- bzw. nachgeschaltet.
  • Die Sensoren 5 und 6, die praktischerweise vom linearen LAMBDA-Typ sein können, erzeugen als Ausgang jeweils ein stromaufwärtiges und ein stromabwärtiges Zusammensetzungssignal V1 und V2, die repräsentativ sind für die stöchiometrische Zusammensetzung der Abgase am Eingang bzw. am Ausgang des Systems zum Vermindern von Schadstoffemissionen 4.
  • Das Steuersystem 1 umfasst ferner eine Zentraleinheit 10, die als Eingang die Zusammensetzungssignale V1 und V2 und mehrere den Motor betreffende Parameter empfängt und als Ausgang bei jedem Motortakt ein Betätigungssignal QF liefert, das repräsentativ ist für die in jeden Zylinder einzuspritzende Kraftstoffmenge.
  • Die Zentraleinheit 10 umfasst insbesondere einen nachgeschalteten Steuerblock 17, der als Eingang das stromabwärtige Zusammensetzungssignal V2 empfängt und als Ausgang bei jedem Motortakt ein Korrektursignal VC liefert, einen Filterblock 20 vom Tiefpasstyp, der als Eingang das stromabwärtige Zusammensetzungssignal V2 empfängt und als Ausgang ein gefiltertes Korrektursignal VCF liefert, und einen Anpassungsparameter-Managementblock 18, der als Eingang das stromabwärtige Zusammensetzungssignal V2, das Korrektursignal VC, das gefilterte Korrektursignal VCF, die Drehzahl RPM und die Last L des Motors 2 empfängt und als Ausgang ein Anpassungssignal VA liefert.
  • Die Zentraleinheit 10 umfasst ferner einen ersten Summierblock 13, der als Eingang das stromaufwärtige Zusammensetzungssignal V1 und das Anpassungssignal VA empfängt und als Ausgang ein erstes Summensignal VS1 gleich der Summe des stromaufwärtigen Zusammensetzungssignals V1 und des Anpassungssignals VA liefert, einen zweiten Summierblock 14, der als Eingang das Korrektursignal VC und ein Zielsignal V° liefert, das repräsentativ ist für einen Zieltiter λ°, und als Ausgang ein zweites Summensignal VS2 gleich der Summe des Korrektursignals VC und des Zielsignals V° liefert, einen vorgeschalteten Steuerblock 12, der als Eingang das erste und das zweite Summensignal VS1, VS2 empfängt und als Ausgang bei jedem Motortakt und auf eine bekannte Weise, die daher nicht näher beschrieben wird, einen Korrekturkoeffizienten KO2 liefert, und einen Kraftstoffbetätigungsblock 15, der als Eingang den Korrekturkoeffizienten KO2 und mehrere den Motor betreffende Parameter, zum Beispiel die Drehzahl RPM und die Last L des Motors, empfängt und als Ausgang auf eine bekannte Weise, die daher nicht näher beschrieben wird, das Betätigungssignal QF liefert.
  • Der Anpassungsparameter-Managementblock 18 umfasst einen Speicher 21, der ein Kennfeld M und einen Block 22 zum Aktualisieren des Kennfelds M enthält, der nach einer unten näher beschriebenen Anpassungsstrategie arbeitet.
  • Insbesondere empfängt der Aktualisierungsblock 22 als Eingang das stromabwärtige Zusammensetzungssignal V2, das Korrektursignal VC, das gefilterte Korrektursignal VCF und die Drehzahl RPM und die Last L des Motors 2 und liefert als Ausgang eine Zahl der durchgeführten Anpassungen NA und aktualisierten Werte VAN(i, j), mit denen das in dem Speicher 21 gespeicherte Kennfeld M auf die unten näher beschriebene Weise aktualisiert wird.
  • Der Speicher 21 empfängt als Eingang die Drehzahl RPM und die Last L des Motors 2 und die aktualisierten Werte VAN(i, j), und ein jeweils aktueller Wert VAC(i, j) ist in dem Kennfeld M für jede Kombination der Werte für die Drehzahl RPM und die Last L gespeichert. Bei jedem Motortakt wird anhand der von der Drehzahl RPM und der Last L angenommenen Werte ein aktueller Wert VAC(i, j) ausgewählt und als Ausgang dem Speicher 21 zugeführt und bildet das Anpassungssignal VA, das von dem Anpassungsparameter-Managementblock 18 in dem aktuellen Motortakt geliefert wird.
  • Die Zentraleinheit 10 umfasst schließlich noch einen Diagnoseblock 25, der als Eingang die Zahl der durchgeführten Anpassungen NA und der aktualisierten Werte VAN(i, j) empfängt und als Ausgang mehrere Signale einem Systemüberwachungsprogramm (nicht dargestellt) zuführt.
  • Wie nachfolgend ausführlicher beschrieben, wendet der Diagnoseblock 25 insbesondere einen Diagnosealgorithmus an, der auf der Überprüfung der Kongruenz der von den Sensoren 5 und 6 gelieferten Zusammensetzungssignale V1 und V2 basiert und folglich in der Lage ist, ein Signal für die korrekte Funktionsweise des Systems zum Steuern des Titers 1 oder ein Fehlersignal zu generieren.
  • Wie oben erwähnt, wird von dem das Kennfeld aktualisierenden Block 22 eine Anpassungsstrategie zum Aktualisieren des Kennfelds M implementiert. Diese Strategie, die nachfolgend anhand von 2 bis 5 beschrieben wird, wird für jeden Motortakt durchgeführt und basiert auf der Kurve des stromabwärtigen Zusammensetzungssignals V2 und des Korrektursignals VC. Insbesondere wird geprüft, ob das stromabwärtige Zusammensetzungssignal V2 und das Korrektursignal VC innerhalb einer um einen stromabwärtigen Zielwert V2° gebildeten Totzone BM bzw. innerhalb einer um einen Korrekturzielwert VC° gebildeten Sicherheitszone BS bleiben, wie in 6a bzw. 6c gezeigt.
  • Mit Bezug auf 2 wird zunächst vor Durchführung der Aktualisierungsprozedur nacheinander eine Anzahl von Tests durchgeführt. Im einzelnen wird geprüft, ob die Aktualisierungsfunktion des Kennfelds M während der Kalibrierung aktiviert wurde (Block 100), ob der nachgeschaltete Steuerblock 17 aktiv ist (Block 110), und ob der Motorzustand gegenüber dem vorherigen Motortakt unverändert geblieben ist (Block 120). In allen drei Fällen wird die Aktualisierungsprozedur abgebrochen, wenn das Ergebnis der Prüfung negativ ist (Block 130), während bei einem positiven Ergebnis der anschließende Test durchgeführt wird.
  • Der Test in dem stromabwärtigen Steuerblock 17 (Block 110) wird vor allem durchgeführt, weil dieser Block vorübergehend abgeschaltet werden kann, zum Beispiel im Falle eines Defekts oder bei bestimmten Betriebsbedingungen des Motors 2, während der Test zum Motorzustand durchgeführt wird, da die Aktualisierung des Kennfelds M nur dann durchgeführt werden kann, wenn die Drehzahl RPM und die Last L unverändert bleiben.
  • Das Vorhandensein des Systems zum Vermindern von Schadstoffemissionen 4 führt zu einer Verzögerung von einigen zig Sekunden zwischen den Veränderungen in der Zusammensetzung der Abgase stromaufwärts und stromabwärts von dem System zum Vermindern von Schadstoffemissionen 4, und daher ist es notwendig, einen Einschwingvorgang ablaufen zu lassen.
  • Wenn das Ergebnis des Tests zum Motorzustand positiv ist (Block 120), wird ein Test zur Beständigkeit des stromabwärtigen Zusammensetzungssignals V2 innerhalb der Totzone BM durchgeführt (Block 140). Dieser Test besteht darin, dass geprüft wird, ob sich das stromabwärtige Zusammensetzungssignal V2 gerade innerhalb der Totzone BM befindet, und dann, ob mindestens eine der folgenden zwei Situationen zutrifft:
    • – das stromabwärtige Zusammensetzungssignal V2 ist für eine Totzonenzeit TBM größer als eine Totzonenschwellenzeit TBMS kontinuierlich innerhalb der Totzone BM geblieben; und
    • – die Zahl der Übergänge NT, die das stromabwärtige Zusammensetzungssignal V2 in Bezug auf den stromabwärtigen Zielwert V2° durchgeführt hat, ohne die Totzone BM zu verlassen, ist größer als eine Schwellenzahl von Übergängen NTS.
  • Wenn das Ergebnis des oben beschriebenen Tests zur Beständigkeit innerhalb der Totzone (Block 140) positiv ist, wird eine Anpassungsprozedur in der Totzone BM durchgeführt (Block 150), und im entgegengesetzten Fall wird eine Anpassungsprozedur außerhalb der Totzone BM durchgeführt (Block 160).
  • 3 ist ein Blockdiagramm bezüglich der Anpassungsprozedur in der Totzone BM (Block 150).
  • Wie in dieser Figur gezeigt, wird zunächst ein Test an dem Korrektursignal VC durchgeführt (Block 151). Da das Korrektursignal VC die Maßnahme repräsentiert, die von dem nachgeschalteten Steuerblock 17 vorgenommen wird, um das stromabwärtige Zusammensetzungssignal V2 nahe bei dem stromabwärtigen Zielwert V2° zu halten, soll mit dem Test an dem Korrektursignal VC geprüft werden, ob es aufgrund des Umfangs dieser Maßnahme tatsächlich angemessen ist, eine Aktualisierung des Kennfelds M durchzuführen.
  • Nach Definition einer Sicherheitstotzone TBS als Summe von Intervallen T1, T2, ..., die in der Totzonenzeit TBM enthalten sind, während der das Korrektursignal VC innerhalb der Sicherheitszone BS bleibt (wie in 6b dargestellt), wird insbesondere geprüft, ob das Verhältnis zwischen der Sicherheitszonenzeit TBS und der Totzonenzeit TBM größer ist als ein erster vorbestimmter Schwellenwert X1 zwischen 0 und 1.
  • Wenn das Testergebnis positiv ist, wird die Aktualisierung des Kennfelds M nicht für notwendig gehalten, und die Aktualisierungsprozedur in der Totzone BM wird abgebrochen (Block 158). Im entgegengesetzten Fall wird ein den aktuellen Zuständen der Last L und der Drehzahl RPM des Motors 2 entsprechender aktualisierter Wert VAN(i, j) berechnet und anstelle des entsprechenden aktuellen Werts VAC(i, j) in dem Speicher 21 gespeichert (Block 152).
  • Die Berechnung des aktualisierten Werts VAN(i, j) wird durchgeführt, indem der aktuelle Wert des gefilterten Korrektursignals VCF zu dem aktuellen Wert VAC(i, j) addiert wird, d.h.: VAN(i, j) = VAC(i, j) + VCF.
  • Alle anderen aktuellen Werte VAC(I, j), die den unterschiedlichen Zuständen der Last L und der Drehzahl RPM des Motors 2 entsprechen, werden unverändert gelassen.
  • Anschließend wird ein Anpassungsflag FA auf den Logikwert "TRUE" gesetzt (Block 153), um anzuzeigen, dass die Anpassungsprozedur in der Totzone BM durchgeführt wurde, die Totzonenzeit TBM und die Zahl der Übergänge NT werden auf Null gesetzt (Block 154), und der Zähler der durchgeführten Anpassungen NA wird um eine Einheit hochgesetzt (Block 155).
  • Die von dem Zähler der durchgeführten Anpassungen angegebene Zahl NA bezieht sich auf die letzte Periode der Motorzündung, welche die Zeit angibt, die seit dem letzten Anlassen des Motors 2 verstrichen ist.
  • Schließlich wird das Zählen einer stromabwärtigen Steuerzeit TV (Block 156), welche die Zeit angibt, die seit der letzten Betätigung des nachgeschalteten Steuerblocks 17 verstrichen ist, beendet, und die Anpassungsprozedur in der Totzone BM wird beendet (Block 158).
  • 4 ist ein Blockdiagramm bezüglich der Anpassungsprozedur außerhalb der Totzone BM (Block 160).
  • Wie in dieser Figur gezeigt, wird zunächst ein Test durchgeführt, um zu prüfen, ob bereits eine Anpassungsprozedur in der Totzone durchgeführt wurde (Block 161). Wenn ja, wird die Anpassungsprozedur außerhalb der Totzone BM abgebrochen (Block 167). Wenn nein, wird ein weiterer Test an einer gesamten Totzonenzeit TBMT durchgeführt (Block 162), die gleich ist der Summe der in der stromabwärtigen Steuerzeit TV enthaltenen Totzonenzeiten TBM (6c).
  • Insbesondere wird geprüft, ob das Verhältnis zwischen der Totzonenzeit TBM und der stromabwärtigen Steuerzeit TV einen zweiten vorbestimmten Schwellenwert X2 zwischen 0 und 1 überschreitet. Wenn ja, wird die Anpassungsprozedur außerhalb der Totzone BM abgebrochen (Block 167), andernfalls werden die aktualisierten Werte VAN(i, j) berechnet (Block 163).
  • In der Praxis wird das Kennfeld M aktualisiert, wenn die Maßnahme des stromabwärtigen Steuerblocks 17 nicht ausreicht, um sicherzustellen, dass das stromabwärtige Zusammensetzungssignal V2 für eine Mindestzeit ab der Betätigung dieses stromabwärtigen Steuerblocks 17 innerhalb der Totzone BM bleibt. Die oben beschriebene Situation wird als kritisch angesehen.
  • Die Berechnung der aktualisierten Werte VA(i, j) wird mit Hilfe der folgenden Formel durchgeführt: VAN(i,j) = VAC(i,j) + KA·VCF bei der KA ein Korrekturkoeffizient zwischen 0 und 1 ist. Dieser Koeffizient wird eingeführt, um das Ausmaß der Aktualisierung einzuschränken, da die Anpassungsprozedur außerhalb der Totzone unter Bedingungen verwendet wird, die als kritisch gelten, wie oben erwähnt. Darüber hinaus betrifft die Aktualisierung alle Werte des Kennfelds M und nicht nur denjenigen Wert, der den aktuellen Zuständen der Drehzahl RPM und der Last L des Motors 2 entspricht.
  • Anschließend wird das Anpassungsflag FA auf den Logikwert "FALSE" gesetzt (Block 164), um zu zeigen, dass die Anpassungsprozedur außerhalb der Totzone BM durchgeführt wurde, und der Zähler der durchgeführten Anpassungen NA wird um eine Einheit hochgesetzt (Block 165), womit die Aktualisierungsprozedur außerhalb der Totzone BM beendet wird (Block 167).
  • 5 ist ein Flussdiagramm bezüglich des von dem Diagnoseblock 25 angewandten Diagnosealgorithmus.
  • Wie in dieser Figur gezeigt, wird zunächst geprüft, ob die Diagnosefunktion während der Kalibrierung aktiviert wurde (Block 200). Wenn nicht, wird der Diagnosealgorithmus beendet (Block 300); andernfalls wird geprüft, ob bereits eine bestimmte Zahl von Aktualisierungen des Kennfelds M durchgeführt wurde (Block 210).
  • Wenn der Zähler der durchgeführten Aktualisierungen NA niedriger steht als auf einem vorbestimmten Schwellenwert NAS, wird der Diagnosealgorithmus beendet (Block 300), während im entgegengesetzten Fall ein Test zu dem Absolutwert der aktualisierten Werte VAN(i,j) durchgeführt wird (Block 220), um zu prüfen, ob mindestens für eine Kombination von Werten der Drehzahl RPM und der Last L des Motors 2 der entsprechende aktualisierte Wert VAN(i, j) als Absolutwert einen vorbestimmten Anpassungsschwellenwert VAS übersteigt. In der Praxis entspricht dies der Überlegung, dass das Speichern eines zu hohen Wertes in dem Kennfeld M ein Symptom für eine mangelnde Kongruenz zwischen den von dem vorgeschalteten Sensor 5 und dem nachgeschalteten Sensor 6 erfassten Signalen ist und deshalb dafür, dass eine Situation mit einer unregelmäßigen Funktionsweise aufgetreten ist.
  • Wenn die Bedingung für mindestens einen aktualisierten Wert VAN(i, j) zutrifft, wird ein Fehlerzähler CE inkrementiert (Block 230), während im entgegengesetzten Fall ein Zähler durchgeführter positiver Tests CT inkrementiert wird (Block 240).
  • Es wird dann ein Test an dem Zähler der durchgeführten positiven Tests CT durchgeführt (Block 250). Wenn dieser Zähler eine vorbestimmte Schwellenzahl von Testzahlen CTS überschreitet, wird das Systemüberwachungsprogramm informiert, dass der Diagnosealgorithmus korrekt durchgeführt wurde (Block 260), und der Diagnosealgorithmus wird beendet, während im entgegengesetzten Fall ein Test an dem Fehlerzähler CE durchgeführt wird (Block 270).
  • Wenn der Fehlerzähler CE eine Schwellenzahl von Fehlerzahlen CES überschritten hat, wird eine Fehlermeldung zu dem Systemüberwachungsprogramm geschickt, indem zum Beispiel ein Fehlerflag FE auf den Logikwert "TRUE" gesetzt und der Diagnoseblock 25 abgeschaltet wird (Block 280), während im entgegengesetzten Fall der Diagnosealgorithmus beendet wird.
  • Im Block 280 wird außerdem ein Zustandsflag FS auf einen Logikwert gesetzt, der einem Fehlersignal entspricht, so dass beim nächsten Anlassen des Motors 2 ein gespeicherter Wert Δ verwendet wird, um die Werte des Kennfelds M zu modifizieren, die den Anpassungsschwellenwert VAS übersteigen. Insbesondere wird der Wert Δ zu den oben genannten Werten addiert, wenn sie ein negatives Vorzeichen haben; wenn das Vorzeichen jedoch positiv ist, wird der Wert Δ subtrahiert. Auf diese Weise werden beim erneuten Anlassen des Motors 2 die Werte des Kennfelds M, die das Fehlersignal verursacht haben, auf weniger kritische Werte zurückgesetzt; wenn also die Ursachen des Fehlers temporär sind und durch Abschalten des Motors 2 beseitigt werden, wird beim erneuten Anlassen des Motors wieder ein Zustand einer korrekten Funktionsweise gesetzt.
  • Wenn die Ursachen des Fehlers jedoch bleiben, wird es zwangsläufig ein neues Fehlersignal geben.
  • Das oben beschriebene Verfahren hat die folgenden Vorteile. Durch das Aktualisieren der Koeffizienten VAC(i, j) des Kennfelds M wird es erstens möglich, Ausgangsstreuungen und Abweichungen von der normalen Leistung infolge des Alterns der das System bildenden Komponenten zu kompensieren.
  • Darüber hinaus ist das System in der Lage, diese Koeffizienten rasch zu berechnen; diese Koeffizienten werden bei jedem Motortakt ausschließlich aufgrund der aktuellen Zustände der Drehzahl RPM und der Last L gewählt.
  • Ein weiterer Vorteil liegt in der Tatsache, dass es das Verfahren möglich macht, einfach eine Diagnose der Kongruenz der von den Sensoren mit stöchiometrischer Zusammensetzung gelieferten Informationen durchzuführen, ohne dass dazu andere Arten von Sensoren verwendet werden müssen.
  • Der Diagnosealgorithmus ist außerdem schnell; das Element, das einen entscheidenden Einfluss auf die zum Berechnen der Koeffizienten VAN(i, j) benötigte Zeit hat, ist das System zum Vermindern von Schadstoffemissionen 4, das, wie oben erwähnt, eine Verzögerung von einigen zig Sekunden zwischen den Veränderungen des stromaufwärtigen Zusammensetzungssignals V1 und den entsprechenden Veränderungen des stromabwärtigen Zusammensetzungssignals V2 verursacht.
  • Die einzige Bedingung, die notwendig ist, um die Diagnose durchzuführen, ist daher, dass die Betriebsbedingungen des Motors 2 für eine ausreichende Zeit unverändert sind, was durch das System zum Vermindern von Schadstoffemissionen 4 herbeigeführt wird.

Claims (15)

  1. Selbstadaptierendes Verfahren zum Steuern des Titers für einen Verbrennungsmotor (2), der mit einem System zum Vermindern der Schadstoffemissionen (4) und mit einer ersten und einer zweiten stöchiometrisch zusammengesetzten Sensoreinrichtung (5, 6) versehen ist, die diesem System zum Vermindern der Schadstoffemissionen (4) vor- bzw. nachgeschaltet ist und jeweils ein stromaufwärtiges Zusammensetzungssignal (V1) und ein stromabwärtiges Zusammensetzungssignal (V2) generieren kann, wobei dieses Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a1) Ermitteln eines Korrekturkoeffizienten (KO2) in Abhängigkeit von dem stromaufwärtigen Zusammensetzungssignal (V1), dem stromabwärtigen Zusammensetzungssignal (V2) und einem Zielwert (V°), der einen Zielabgastiter angibt; a2) Ermitteln einer in jeden Zylinder des Motors (2) einzuspritzenden Kraftstoffbetriebsmenge (QF) in Abhängigkeit von diesem Korrekturkoeffizienten (KO2); b) Speichern einer Vielzahl von aktuellen Werten (VAC(i,j)) eines Anpassungssignals (VA), die jeweils zu einer jeweiligen Kombination von Werten für die Zahl der Umdrehungen (U/min) und die Last (L) des Motors (2) gehören; c) Aktualisieren dieser aktuellen Werte (VAC(i,j)) in Abhängigkeit von dem stromabwärtigen Zusammensetzungssignal (V2); d) bei jedem Motortakt Auswählen eines aktuellen Wertes (VAC(i,j)) entsprechend der Zahl von Umdrehungen (U/min) und der Last (L) des Motors (2) in diesem Motortakt; e) Generieren dieses Anpassungssignals (VA) in Abhängigkeit von dem ausgewählten aktuellen Wert (VAC(i,j)); wobei Schritt a1) den folgenden Schritt umfasst: a11)Ermitteln des Korrekturkoeffizienten (KO2) ebenfalls in Abhängigkeit von diesem Anpassungssignal (VA); dadurch gekennzeichnet, dass Schritt c) die folgenden Schritte vorausgehen: f) Prüfen der Beständigkeit dieses stromabwärtigen Zusammensetzungssignals (V2) in einer Totzone (BM) (140), die gebildet wird durch ein Intervall von Werten des stromabwärtigen Zusammensetzungssignals und einen Zielwert (V2°) für die stromabwärtige Zusammensetzung umfasst; g) Ausführen einer Aktualisierungsprozedur in der Totzone (150), wenn die Beständigkeit des stromabwärtigen Zusammensetzungssignals (V2) in dieser Totzone (BM) verifiziert wurde; h) Ausführen einer Aktualisierungsprozedur außerhalb der Totzone (160), wenn die Beständigkeit dieses stromabwärtigen Zusammensetzungssignals (V2) in der Totzone (BM) nicht verifiziert wurde.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt a11) den Schritt des Addierens dieses Anpassungssignals (VA) zu dem stromaufwärtigen Zusammensetzungssignal (V1) umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt f) die folgenden Schritte umfasst: f1) Ermitteln einer Totzonenzeit (TBM), welche die Zeit angibt, in der das stromabwärtige Zusammensetzungssignal (V2) in dieser Totzone (BM) geblieben ist; f2) Ermitteln einer Zahl von Totzonenübergängen (NT), welche die Übergänge angeben, die das stromabwärtige Zusammensetzungssignal (V2) in dieser Totzone (BM) gemacht hat; f3) Prüfen, ob diese Totzonenzeit (TBM) größer ist als eine Totzonenschwellenzeit (TBMS); f4) Prüfen, ob diese Zahl von Totzonenübergängen (NT) größer ist als eine Schwellenzahl von Totzonenübergängen (NTS).
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt g) die folgenden Schritte umfasst: g1) Generieren eines Korrektursignals (VC) in Abhängigkeit von dem stromabwärtigen Zusammensetzungssignal (V2); g2) Prüfen der Beständigkeit dieses Korrektursignals (VC) innerhalb einer Sicherheitszone (BS) (151); g3) Berechnen eines der aktualisierten Werte ((VAN(i,j)) in Abhängigkeit von diesem Korrektursignal (VC), wenn die Beständigkeit dieses Korrektursignals innerhalb dieser Sicherheitszone (BS) nicht verifiziert wurde.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt g3) den Schritt des Berechnens eines der aktualisierten Werte (VAN(i,j)) nach folgender Formel umfasst: VAN(i,j) = VAC(i,j) + VCF wobei VAN(i,j)) der aktualisierte Wert ist, (VAC(i,j)) ein entsprechender korrigierter Wert ist und (VCF) ein gefiltertes Korrektursignal ist, das man erhält durch Filtern dieses Korrektursignals (VC).
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitszone (BS) gebildet wird durch ein Intervall von Werten, die von diesem Korrektursignal (VC) angenommen werden und einen objektiven Korrekturwert (VC°) umfassen.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt g2) die folgenden Schritte umfasst: g21)Ermitteln einer Sicherheitszonenzeit (TBS), die mit der Summe der in der Totzonenzeit (TBM) enthaltenen Zeitintervalle korreliert, in denen das Korrektursignal (VC) in dieser Sicherheitszone (BS) bleibt; g22)Prüfen, ob das Verhältnis zwischen der Sicherheitszonenzeit (TBS) und der Totzonenzeit (TBM) größer ist als ein erster vorbestimmter Schwellenwert (X1).
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt h) die folgenden Schritte umfasst: h1) Prüfen der Beständigkeit des stromabwärtigen Zusammensetzungssignals (V2) außerhalb der Totzone (BM) (162); h2) Berechnen aller aktualisierten Werte (VAN(i,j)) in Abhängigkeit von dem Korrektursignal, wenn die Beständigkeit dieses stromabwärtigen Zusammensetzungssignals (V2) außerhalb der Totzone (BM) verifiziert wurde.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt h2) den Schritt des Berechnens aller aktualisierten Werte (VAN(i,j)) nach folgender Formel umfasst: (VAN(i,j)) = VAC(i,j)) + KA·VCF wobei (VAN(i,j)) die aktualisierten Werte sind, (VCF) ein gefiltertes Korrektursignal ist, das man erhält durch Filtern dieses Korrektursignals (VC), und (KA) ein Korrekturkoeffizient ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturkoeffizient (KA) zwischen 0 und 1 liegt.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt h1) die folgenden Schritte umfasst: h11)Ermitteln einer stromabwärtigen Steuerzeit (TV), welche die Zeit angibt, die seit der Betätigung eines stromabwärtigen Steuerblocks (17) verstrichen ist; h12)Prüfen, ob das Verhältnis zwischen der Totzonenzeit (TBM) und dieser stromabwärtigen Steuerzeit (TV) größer ist als ein zweiter vorbestimmter Schwellenwert (X2).
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner den folgenden Schritt umfasst: i) Durchführen einer Diagnoseprozedur, um die korrekte Funktionsweise der stöchiometrisch zusammengesetzten ersten und zweiten Sensoreinrichtung (5, 6) und des Systems zum Vermindern der Schadstoffemissionen (4) anhand der aktualisierten Werte (VAN(i,j)) zu verifizieren.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt i) den folgenden Schritt umfasst: i1) Vergleichen von Absolutwerten der aktualisierten Werte (VAN(i,j)) mit mindestens einem Anpassungsschwellenwert (VAS) (220); i2) Inkrementieren eines Fehlerzählers (CE) (230), wenn mindestens einer der Absolutwerte der aktualisierten Werte (VAN(i,j)) größer ist als dieser Anpassungsschwellenwert (VAS); i3) Inkrementieren eines Zählers durchgeführter positiver Tests (CT) (240), wenn alle Absolutwerte dieser aktualisierten Werte (VAN(i,j)) niedriger sind als dieser Anpassungsschwellenwert (VAS).
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt i) ferner die folgenden Schritte umfasst: i4) Vergleichen dieses Zählers durchgeführter positiver Tests (CT) mit einer vorbestimmten Schwellenzahl gezählter Tests (CTS); i5) Signalisieren einer korrekten Durchführung der Diagnoseprozedur (260), wenn dieser Zähler durchgeführter positiver Tests (CT) eine größere Zahl angibt als diese Schwellenzahl gezählter Tests (CTS); i6) Durchführung einer Fehlererkennungssequenz (270, 280, 290), wenn der Zähler durchgeführter positiver Tests (CT) eine niedrigere Zahl angibt als die Schwellenzahl gezählter Tests (CTS).
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt mit der Fehlererkennungssequenz (270, 280, 290) die folgenden Schritte umfasst: i61) Vergleichen des Fehlerzählers (CE) mit einer vorbestimmten Schwellenzahl gezählter Fehler (CES); i62) Generieren eines Fehlersignals (FE) und Abschalten der Diagnoseprozedur, wenn der Fehlerzähler (CE) einen größeren Wert angibt, als diese vorbestimmte Schwellenzahl gezählter Fehler (CES).
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