EP1143132B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer Verbrennungskraftmaschine - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer Verbrennungskraftmaschine Download PDFInfo
- Publication number
- EP1143132B1 EP1143132B1 EP01106488A EP01106488A EP1143132B1 EP 1143132 B1 EP1143132 B1 EP 1143132B1 EP 01106488 A EP01106488 A EP 01106488A EP 01106488 A EP01106488 A EP 01106488A EP 1143132 B1 EP1143132 B1 EP 1143132B1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- lsu
- combustion engine
- signal
- internal combustion
- characteristic curve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2425—Particular ways of programming the data
- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
- F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
- F02D41/2454—Learning of the air-fuel ratio control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
- F02D41/1456—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio with sensor output signal being linear or quasi-linear with the concentration of oxygen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1493—Details
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2425—Particular ways of programming the data
- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
- F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
- F02D41/2474—Characteristics of sensors
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer Verbrennungskraftmaschine mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen sowie eine Vorrichtung mit den im Obergriff des Anspruchs 8 genannten Merkmalen.
- Zur Regelung eines Betriebsmodus einer Verbrennungskraftmaschine ist es bekannt, in einem Abgaskanal wenigstens eine Lambdasonde anzuordnen. Mit Hilfe der Lambdasonde kann eine Restsauerstoffkonzentration in dem Abgas erfasst werden und hieraus ein Rückschluss auf das Verhältnis eines Sauerstoffanteils zu einem Kraftstoffanteil in einem dem Verbrennungsprozess zugeführten Luft-Kraftstoff-Gemisch erfolgen.
- Ein von der Lambdasonde bereitgestelltes Signal wird einem Motorsteuergerät zugeführt, das hieraus ein die Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches beeinflussendes Stellsignal generiert. Mittels diesem Stellsignal kann beispielsweise eine Kraftstoffeinspritzung oder eine Luftmengenzuführung zu der Verbrennungskraftmaschine geregelt werden.
- Bekannt sind sogenannte Zweipunkt-Lambdasonden, die eine stark nicht lineare Kennlinie mit einem sehr steilen Übergang bei λ = 1 aufweisen. Mittels derartiger Lambdasonden lassen sich nur zwei Zustände erfassen, nämlich Kraftstoff liegt im stöchiometrischen Überschuss oder Luft liegt im stöchiometrischen Überschuss des Kraftstoff-Luftgemisches vor.
- Um eine verbesserte Lambdaregelung der Verbrennungskraftmaschine zu erreichen, insbesondere auch um für unterschiedliche Betriebsmodi der Verbrennungskraftmaschine, wie beispielsweise Kaltstart oder Volllast, beziehungsweise für unterschiedliche Typen von Verbrennungskraftmaschinen, wie beispielsweise Schichtlademotoren oder Magermotoren, ist der Einsatz sogenannter Breitband-Lambdasonden bekannt. Diese Breitband-Lambdasonden zeichnen sich durch eine lineare Kennlinie aus, die über einen großen Bereich, beispielsweise λ = 0,7 bis 5, verläuft. Mittels derartiger linearer Breitband-Lambdasonden kann eine kontinuierliche Lambdaregelung ausgeführt werden, deren Sollwert im gesamten Messbereich der linearen Breitband-Lambdasonde liegen kann. Derartige lineare Breitband-Lambdasonden zeichnen sich darüber hinaus durch ein schnelleres Ansprechen und eine genauere Regelung aus.
- Beim Einsatz derartiger linearer Breitband-Lambdasonden ist jedoch nachteilig, dass diese, bedingt durch Herstellungstoleranzen, Alterungseinflüsse, Vergiftungseinflüsse oder dergleichen, einen Offset oder eine Steigungsabweichung in der Kennlinie haben können, die eine genaue Regelung beeinträchtigen. Insbesondere bei relativ weit von λ = 1 liegenden Regelwerten für Lambda weitet sich ein Fehlerband (Toleranzband) der linearen Kennlinie auf. Der Verlauf der linearen Kennlinie ist insbesondere bei mageren Kraftstoff-Luft-Gemischen mit λ > 1 relativ flach, so dass dort Abweichungen in der Kennlinie zu relativ großen Fehlern führen. Derartige Fehler führen dazu, dass gegenüber dem gewünschten Lambda ein falsches Lambda eingeregelt wird. Hieraus resultiert eine Beeinträchtigung der Verbrennungsqualität, eine höhere Schadstoffemission sowie ein erhöhter Kraftstoffverbrauch.
- Die DE 198 42 425 A und/oder die US-A-4 753 203offenbaren die Kalibrierung der Steigung einer linearen Lambda - Sonde in einer Brennkraftmaschine auf der Basis des Messwertes an der Sonde , der bei Betrieb der Brennkraftmaschine auftritt, wenn dieser z.B. im Schiebebetrieb.
- Aus der DE 195 45 706 A1 ist ein Verfahren zur Kalibrierung einer Zweipunkt-Lambdasonde in einer Verbrennungskraftmaschine bekannt, bei dem ein Katalysator während eines bestimmten Zeitraums mit einem überfetteten Kraftstoff-Luft-Gemisch versorgt wird und während dieses Zeitraums die Signalwerte der Lambdasonde unabhängig von anderen Regelsignalen gemessen werden. Hierdurch soll ein Korrekturwert gebildet werden, der bei Normalbetrieb der Verbrennungskraftmaschine dem Sondensignal zugeführt wird.
- Aus der EP 0 686 232 B1 ist bekannt, eine lineare Breitband-Lambdasonde mit einer Zweipunkt-Lambdasonde zu kombinieren, um die lineare Breitband-Lambdasonde bei einem Wert λ = 1 mittels der Zweipunkt-Lambdasonde zu kalibrieren.
- Die US-PS 5,473,889 beschreibt eine Anordnung, bei der einerseits eine lineare Breitband-Lambdasonde und andererseits eine weitere Gasmess-Sonde vorgesehen sind. Anhand der von den beiden Sonden gelieferten Messergebnisse soll das von der linearen Breitband-Lambdasonde gelieferte Signal verifiziert werden.
- Schließlich ist aus der EP 0 894 187 B1 ein Verfahren zur modellgestützten Instationärsteuerung einer Verbrennungskraftmaschine bekannt, bei der Kraftstoffablagerungen im Saugrohr mittels eines sogenannten Wandfilmmodells berücksichtigt werden, wobei die Parameter des Wandfilmmodells unter anderem aus einem Ausgangssignal einer im Abgastrakt der Verbrennungskraftmaschine angeordneten linearen Breitband-Lambdasonde adaptiert werden.
- Aus der allgemeinen Messtechnik sind sogenannte Regressionsrechnungen bekannt, mittels denen eine Näherungskurve aus einer gegebenen Anzahl von Messpunkten bestimmt werden kann. Im Ergebnis der Regressionsrechnung sind Parameter der Näherungskurve, beispielsweise eine Steigung einer Geraden beziehungsweise ein Offset, darstellbar.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art anzugeben, mittels denen in einfacher Weise eine genaue Lambdaregelung von Verbrennungskraftmaschinen in einem großen Regelbereich durchführbar ist.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen und eine Vorrichtung mit den im Anspruch 8 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, dass eine Steigung der Ist-Kennlinie der linearen Breitband-Lambdasonde - während des bestimmungsgemäßen Einsatzes der linearen Breitband-Lambdasonde bei der Regelung einer Verbrennungskraftmaschine - ermittelt wird, eine Abweichung der Steigung von einer Soll-Kennlinie ermittelt wird und aus der Abweichung ein Korrekturwert ermittelt wird, mit dem das Stellsignal für die Beeinflussung der Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches zum Betrieb der Verbrennungskraftmaschine korrigiert wird, ist vorteilhaft möglich, selbsttätig fortlaufend die Ist-Kennlinie der linearen Breitband-Lambdasonde anzupassen. Somit können insbesondere ohne zusätzlichen Bauelementeaufwand, beispielsweise durch zusätzliche Sonden oder dergleichen, zum Kalibrieren der linearen Breitband-Lambdasonde exakte Lambdawerte vorgegeben werden. Ferner wird hierdurch vorteilhaft möglich, bei der Herstellung der linearen Breitband-Lambdasonden größere Fertigungstoleranzen zuzulassen, da während des bestimmungsgemäßen Einsatzes der Lambdasonden eine automatische Kompensation der vorhandenen Ist-Fehler erfolgt. Hierdurch kommt es zu einer Reduzierung der Produktionskosten, da Anforderungen an Qualitätsüberwachung usw. verringert werden können und andererseits die Ausbeute des Herstellungsprozesses erhöht ist.
- Ferner ist vorteilhaft möglich, durch das erfindungsgemäße Verfahren alterungsbedingte beziehungsweise vergiftungsbedingte Änderungen der Kennlinien zu kompensieren, so dass die Standzeit der linearen Breitband-Lambdasonden erhöht werden kann.
- In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steigung der Ist-Kennlinie durch eine Regressionsrechnung ermittelt wird, bei der vorzugsweise die Regressionsrechnung die Ausgangssignale der linearen Breitband-Lambdasonde und ein Lambdasoll-Signal zum Betrieb der Verbrennungskraftmaschine auswertet. Durch eine derartige Verknüpfung der Signale lässt sich ein Regressionsfaktor ermitteln, der die mittlere Steigung der Ist-Kennlinie im Punkt des Lambda-Soll-Mittelwertes darstellt. Dieser Regressionsfaktor kann bevorzugt mit der Soll-Kennlinie der eingesetzten linearen Breitband-Lambdasonde sowie dem Lambda-Soll-Wert verknüpft werden, so dass ein Korrekturfaktor zur Verfügung steht, mittels dem das von der linearen Breitband-Lambdasonde gelieferte Signal korrigiert werden kann. Hierdurch wird eine exakte Lambdaregelung der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere auch über einen weiten Lambdaregelbereich, in fetten und mageren Betriebsmodi die Verbrennungskraftmaschine möglich.
- Ferner wird durch das erfindungsgemäße Verfahren in einfacher Weise eine Onboard-Diagnose möglich, da durch die Regression die Abweichung der tatsächlichen Kennlinie der linearen Breitband-Lambdasonde von der idealen Kennlinie ermittelbar ist. Diese Abweichung der tatsächlichen von der idealen Kennlinie kann in einfacher Weise mit einer maximal zulässigen Abweichung verglichen werden, so dass bei Überschreiten der maximal zulässigen Abweichungen auf einen Fehlerfall erkannt wird, der beispielsweise einen Austausch der linearen Breitband-Lambdasonde erfordert.
- Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
- Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- schematisch eine mit einer Lambdaregelung ausgestattete Verbrennungskraftmaschine;
- Figur 2
- zwei Kennlinien von linearen Breitband-Lambdasonden;
- Figur 3
- ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Lambdasondenkorrektur und
- Figur 4
- den Verlauf einzelner Kennlinien der erfindungsgemäßen Lambdasondenkorrektur.
- Figur 1 zeigt schematisch eine Verbrennungskraftmaschine 10, deren Abgasleitung 12 mit einem Katalysator, insbesondere einem 3-Wege-Katalysator 14, verbunden ist. In der Abgasleitung 12 ist eine lineare Breitband-Lambdasonde 16 (nachfolgend Lambdasonde 16) angeordnet. Eine Signalleitung 18 der Lambdasonde 16 ist mit einem Motorsteuergerät 20 verbunden.
- Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst ferner eine Ansaugleitung 22, in der ein Mittel 24 zum Einstellen einer Ansaugluftmenge angeordnet ist. Ferner ist ein Mittel 26 zum Einbringen, beispielsweise Einspritzen, eines Kraftstoffes in die Verbrennungskraftmaschine 10, insbesondere in die Ansaugluft, vorgesehen. Die Mittel 24 und 26 sind jeweils über Steuerleitungen 28 beziehungsweise 30 ebenfalls mit dem Motorsteuergerät 20 verbunden. Das Motorsteuergerät 20 besitzt weitere, hier lediglich angedeutete Anschlüsse, mit denen eine Vielzahl von Überwachungen, Steuerungen, Regelungen oder dergleichen der Verbrennungskraftmaschine 10 übernommen werden können. Auf diese wird jedoch im Rahmen der vorliegenden Beschreibung nicht näher eingegangen.
- Die allgemeine Funktionsweise der in Figur 1 gezeigten schematischen Anordnung ist folgende:
- In der Verbrennungskraftmaschine 10 wird ein Kraftstoff-Luft-Gemisch verbrannt, um eine Antriebsenergie, beispielsweise für ein Kraftfahrzeug, zu erzeugen. Das Abgas des Verbrennungsprozesses wird über die Abgasleitung 12 einem Katalysator 14, mittels dem beispielsweise Stickoxide NOx, Kohlenwasserstoffe HC oder Kohlenmonoxid CO absorbiert werden, zugeführt. Das Abgas wird hierbei an der Lambdasonde 16 vorbeigeführt, mittels der ein Restsauerstoffgehalt des Abgases 12 in bekannter Weise messbar ist. Ein dem Restsauerstoffgehalt entsprechendes Signal wird von der Lambdasonde 16 dem Motorsteuergerät 20 übermittelt. Das Motorsteuergerät 20 stellt Steuersignale für die Mittel 24 und 26 bereit, mittels denen einen Luftmenge und/oder eine Kraftstoffmenge für das in der Verbrennungskraftmaschine 10 zu verbrennende Kraftstoff-Luft-Gemisch dosiert wird. Entsprechend einem vorgegebenen Lambdawert wird hierbei das von der Lambdasonde 16 bereitgestellte Signal berücksichtigt.
- In Figur 2 ist eine Kennlinie der linearen Breitband-Lambdasonde 16 mit 32 bezeichnet. Hierbei ist die Ausgangsspannung ULSU der Lambdasonde 16 über dem Wert Lambda aufgetragen. Übliche Lambdasonden 16 besitzen bei einem Lambdawert = 1 eine Ausgangsspannung U von 2,5 V. Zum Vergleich ist eine zweite Kennlinie 34 eingetragen, die fehlerbehaftet ist. Diese weist eine insgesamt geringere Steigung um den Wert λ = 1 auf. Dies bedeutet, diese fehlerhafte Kennlinie 34 besitzt im mageren Bereich (λ > 1) eine zu niedrige Ausgangsspannung ULSU und im fetten Bereich (λ < 1) eine zu hohe Ausgangsspannung ULSU. Dies führt dazu, dass um den Wert λ = 1 ein Gradient Δ ULSU 34 kleiner ist als ein Gradient Δ ULSU 32, da die Kennlinie 34 um den Wert λ = 1 eine geringere Steigung aufweist.
- Derartige fehlerhafte Kennlinienverläufe 34 können beispielsweise durch Fertigungstoleranzen, Alterungserscheinungen oder Vergiftungserscheinungen auftreten. In jedem Fall führt dies zu einer Abweichung der Steigung der Ist-Kennlinie 34 von der Soll-Kennlinie 32.
- Figur 3 zeigt in einem Blockschaltbild die erfindungsgemäße Lambdasondenkorrektur, mittels der beim bestimmungsgemäßen Einsatz der Lambdasonde 16 (Figur 1) der beispielsweise anhand von Figur 2 erläuterte Offset der Kennlinie 34 von der Soll-Kennlinie 32 ausgeglichen werden kann.
- Die einzelnen Bauelemente der Lambdasondenkorrektur sind in das Motorsteuergerät 20 integriert.
- Das Spannungssignal ULSU der Lambdasonde 16 wird einerseits einer Regressionsrechnung 36 und andererseits einem Subtrahierglied 38 zugeführt. Der Regressionsrechnung 36 wird ferner ein Signal λSoll zugeführt. Das Signal λSoll wird ferner einem Speichermittel 40 zugeführt, in dem die Soll-Kennlinie 32 abgespeichert ist. Anhand der im Speichermittel 40 abgelegten Kennlinie 32 wird aus dem Signal λSoll ein Signal ULSU-modell ermittelt, das einem Differenzierglied 42 zugeführt wird. Das Differenzierglied 42 wird gleichzeitig mit dem Signal λSoll beaufschlagt. Am Ausgang des Differenziergliedes 42 liegt ein Signal d ULSU-modell / d λSoll an, das der Sollsteigung der Kennlinie 32 entspricht.
- Am Ausgang der Regressionsrechnung 36 liegt ein Signal d ULSU /d /dλ Soll an, das der Ist-Steigung der Kennlinie 34 entspricht. Dieses Signal entspricht dem Regressionsfaktor RLSU der Lambdasonde 16. Dieser stellt die mittlere Steigung der Ist-Kennlinie 34 im Punkt des Lambdasoll-Mittelwertes dar. Über ein Verhältnisglied 44 wird der Regressionsfaktor RLSU mit der Sollsteigung der Kennlinie 32 verknüpft und einem Adaptionsglied 46 zugeführt. Das Adaptionsglied 46 ermittelt aus dem Eingangssignal einen Korrekturfaktor KLSU für die Lambdasonde 16.
- Das Ist-Signal ULSU der Lambdasonde 16 wird über das Subtrahierglied 38 mit einer Spannung von 2,5 V, die der Sollspannung bei λ = 1 entspricht, verknüpft. Die sich hieraus ergebende Differenz wird über ein Multiplizierglied 48 mit dem Korrekturfaktor LSU verknüpft. Das Multiplizierglied 48 ist mit einem Summierglied 50 verbunden, über das der zuvor im Subtrahierglied 38 abgezogene Spannungswert 2,5 V dem Signal wieder aufaddiert wird, so dass als Ausgangssignal ein korrigiertes Spannungssignal ULSU-korrigiert der Lambdasonde 16 zur Verfügung steht und durch das Motorsteuergerät 20 (Figur 1) für die Regelung der Verbrennungskraftmaschine 10 eingesetzt werden kann.
- Es wird deutlich, dass durch die Signalverarbeitung erreicht wird, dass eine Abweichung der Steigung der Ist-Kennlinie 34 von der Steigung der Soll-Kennlinie 32 in einfacher Weise korrigiert werden kann.
- In Figur 4 werden typische Signalverläufe der anhand von Figur 3 erläuterten Lambdasondenkorrektur gezeigt. Hierbei sind die einzelnen Signalverläufe über der Zeit t aufgetragen. Mit 60 ist ein Sollwert für die Steigung der Soll-Kennlinie 32, also d U LSU-modell / d λSoll dargestellt. Ferner ist mit 62 ein Verlauf des Regressionsfaktors RLSU dargestellt. Mit 64 ist eine Kennlinie aufgetragen, die ein Rauschen des Spannungssignals ULSU darstellt. Die Kennlinie 64 oszilliert hierbei um einen Rauschfaktor RF von 1.
- Mit 66 ist die Kennlinie des Spannungssignals ULSU entsprechend der Soll-Kennlinie 32 (Figur 2) für eine Lambdaregelung von ± 3 % aufgetragen. Dies bedeutet, der Wert λSoll schwankt (toggelt) um einen Wert von 0,97 bis 1,03. Die durch die Rauschsignale 64 tatsächlich vorhandenen Signalstörungen führen zu einem Kennlinienverlauf 68, der aus einer Überlagerung des Kennlinienverlaufs 66 mit der Kennlinie 64 resultiert. Die Kennlinie 66 entspricht somit dem Sollsignal, während die Kennlinie 68 dem Ist-Signal entspricht. Anhand der Kennlinie 62 wird deutlich, dass der Regressionsfaktor RLSU schon nach kurzer Zeit sich dem Verlauf der Kennlinie 60, die der Sollsteigung der Kennlinie 32 entspricht, annähert. Der Regressionsfaktor 62 wird bei jedem neu hinzukommenden Messwertpaar, dies ist die tatsächliche Mess-Spannung ULSU der Lambdasonde 16 und des Wertes λSoll zu einem beliebigen Zeitpunkt, neu über alle Messwerte des Messzyklus berechnet. Der Messzyklus beginnt beispielsweise bei jedem Neustart der Verbrennungskraftmaschine 10. Hierdurch nimmt die Anzahl der in die Regression einbezogenen Messwerte mit jedem neuen Messwertpaar zu. Es wird deutlich, dass bereits nach kurzer Zeit, insbesondere innerhalb weniger Sekunden, der Verlauf 62 des Regressionsfaktors den Verlauf der Kennlinie 60 sich annähert.
- Anhand dieser modellhaften Darstellung der Kennlinien wird deutlich, dass trotz Überlagerung des Lambdasollsignals (Kennlinie 66) durch das Rauschsignal 64 das Ausgangssignal ULSU korrigiert (Figur 3) durch die fortlaufende Ermittlung des Regressionsfaktors RLSU bei der Lambdaregelung der Verbrennungskraftmaschine 10 die Abweichung der Steigung der Ist-Kennlinie 34 von der Soll-Kennlinie 32 kompensiert.
- Anhand der Erläuterung wird ferner deutlich, dass durch die Lambdasondenkorrektur, wie sie in Figur 3 gezeigt ist, eine Abweichung der Steigung der Ist-Kennlinie 34 von der Soll-Kennlinie 32 für jede lineare Breitband-Lambdasonde 16 erfolgen kann. Diese Abweichung kann durch Herstellungstoleranzen, durch Alterung oder durch Vergiftungserscheinungen hervorgerufen sein. Dies stellt für die Korrektur des Lambdasonden-Spannungssignals ULSU kein Kriterium dar.
- Durch die Lambdasondenkorrektur kann gleichzeitig eine Onboard-Diagnose des die Verbrennungskraftmaschine 10 aufweisenden Kraftfahrzeuges durchgeführt werden. Ist der Regressionsfaktor RLSU und/oder der Korrekturfaktor KLSU so groß, dass die Abweichung der Ist-Kennlinie 34 von der Soll-Kennlinie 32 eine vorgebbare maximale Abweichung übersteigt, kann hieraus auf einen Fehler der Lambdasonde 16, der nicht mehr durch die erfindungsgemäße Korrektur kompensiert werden kann, geschlossen werden. Durch Bereitstellen eines entsprechenden Signals kann der Austausch der entsprechenden Lambdasonde 16 angezeigt werden.
-
- 10
- Verbrennungskraftmaschine
- 12
- Abgasleitung
- 14
- 3-Wege-Katalysator
- 16
- Breitband-Lambdasonde
- 18
- Signalleitung
- 20
- Motorsteuergerät
- 22
- Ansaugleitung
- 24
- Mittel
- 26
- Mittel
- 28
- Steuerleitungen
- 30
- Steuerleitungen
- 32
- Soll-Kennlinie
- 34
- Ist-Kennlinie
- 36
- Regressionsrechnung
- 38
- Subtrahierglied
- 40
- Speichermittel
- 42
- Differenzierglied
- 44
- Verhältnisglied
- 46
- Adaptionsglied
- 48
- Multiplizierglied
- 50
- Summierglied
- 60
- Sollwert für die Steigung der Soll-Kennlinie 32
- 62
- Verlauf des Regressionsfaktors RLSU
- 64
- Rauschsignale
- 66
- Kennlinienverlauf
- 68
- Kennlinienverlauf
- ULSU
- Lambdasonden-Spannungssignal
- RLSU
- Regressionsfaktor
- KLSU
- Korrekturfaktor
- RF
- Rauschfaktor
Claims (8)
- Verfahren zur Regelung einer Verbrennungskraftmaschine, wobei der Restsauerstoffgehalt eines Abgases der Verbrennungskraftmaschine mittels einer linearen Breitband-Lambdasonde gemessen wird und ein von dem Restsauerstoffgehalt des Abgases abhängiges Signal einem Steuergerät übermittelt wird und das Steuergerät hieraus ein die Zusammensetzung der Verbrennungskraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemisch beeinflussendes Stellsignal generiert, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steigung der Ist-Kennlinie der linearen Breitband-Lambdasonde - während des bestimmungsgemäßen Einsatzes der linearen Breitband-Lambdasonde bei der Regelung einer Verbrennungskraftmaschine - ermittelt wird, eine Abweichung der Steigung von einer Soll-Kennlinie ermittelt wird und aus der Abweichung ein Korrekturwert ermittelt wird, mit dem das Signal der linearen Breitband-Lambdasonde korrigiert wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steigung der Ist-Kennlinie durch eine Regressionsrechnung ermittelt wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Regressionsrechnung das Ist-Signal (ULSU) der linearen Breitband-Lambdasonde und ein Sollwert (λSoll) der Lambdaregelung zugeführt wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung der Soll-Kennlinie aus einer bekannten Soll-Kennlinie und dem Sollwert (λSoll) ermittelt wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Regressionsfaktor (RLSU) der Regressionsrechnung mit der Steigung der Soll-Kennlinie verknüpft wird und hieraus ein Korrekturfaktor (KLSU) für das Ist-Signal (ULSU) ermittelt wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Regressionsfaktor (RLSU) in vorgebbaren Zeitschritten mit jedem neu hinzukommenden Messwertpaar des Ist-Signals (ULSU) und des Sollwertes (λSoll) neu über alle Messwerte des Messzyklus ermittelt wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Regressionsfaktor (RLSU) und/oder der Korrekturfaktor (KLSU) für eine Onboard-Diagnose eines die Verbrennungskraftmaschine aufweisenden Kraftfahrzeuges eingesetzt wird.
- Vorrichtung zur Lambdaregelung einer Verbrennungskraftmaschine, die wenigstens eine in einer Abgasleitung angeordnete lineare Breitband-Lambdasonde umfasst, sowie ein Steuergerät besitzt, mittels dem ein von der Lambdasonde geliefertes Signal erfassbar ist und das Mittel zum Erstellen eines Kraftstoff-Luft-Gemisches für die Verbrennungskraftmaschine ansteuert, gekennzeichnet durch Mittel (36), mittels denen eine Steigung einer Ist-Kennlinie (34) der Lambdasonde (16) -während der Regelung einer Verbrennungskraftmaschine- ermittelbar ist und Mittel (40, 42), mittels denen eine Steigung einer Soll-Kennlinie (32) ermittelbar ist und Mittel (44, 46) zum Ermitteln eines Korrekturwertes (KLSU)aus der Abweichungen der Steigungen und mit Mitteln zu Korrektiv des Signals (ULSU) der Lambdasonde (16) mit dem Korrekturwert.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10016886 | 2000-04-05 | ||
DE10016886A DE10016886A1 (de) | 2000-04-05 | 2000-04-05 | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer Verbrennungskraftmaschine |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP1143132A2 EP1143132A2 (de) | 2001-10-10 |
EP1143132A3 EP1143132A3 (de) | 2002-08-07 |
EP1143132B1 true EP1143132B1 (de) | 2006-06-14 |
Family
ID=7637646
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP01106488A Expired - Lifetime EP1143132B1 (de) | 2000-04-05 | 2001-03-26 | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer Verbrennungskraftmaschine |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1143132B1 (de) |
AT (1) | ATE330117T1 (de) |
DE (2) | DE10016886A1 (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10117050C1 (de) * | 2001-04-05 | 2002-09-12 | Siemens Ag | Verfahren zum Reinigen des Abgases einer Brennkraftmaschine |
DE102007016276A1 (de) * | 2007-04-04 | 2008-10-09 | Volkswagen Ag | Lambda-Regelung mit einer Kennlinienadaption |
DE102011085115B4 (de) | 2011-10-24 | 2022-07-07 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Adaption einer Lambdaregelung |
DE102012208092B4 (de) | 2012-05-15 | 2022-02-24 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Steuereinheit zur Kompensation eines Spannungsoffsets einer Zweipunkt-Lambdasonde |
US10190520B1 (en) | 2017-10-12 | 2019-01-29 | Harley-Davidson Motor Company Group, LLC | Signal conditioning module for a wide-band oxygen sensor |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61195349A (ja) * | 1985-02-25 | 1986-08-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 内燃機関の空燃比検出装置 |
DE3928860A1 (de) * | 1989-08-31 | 1991-03-07 | Vdo Schindling | Verfahren und vorrichtung zur verbesserung des abgasverhaltens von gemischverdichtenden brennkraftmaschinen |
JPH08507143A (ja) * | 1993-02-26 | 1996-07-30 | ロート‐テヒニーク・ゲー・エム・ベー・ハー・ウント・コー・フォルシュング・フュア・アウトモービル‐ウント・ウムヴェルトテヒニーク | ラムダセンサの組合せ |
US5473889A (en) | 1993-09-24 | 1995-12-12 | Honda Giken Kogyo K.K. (Honda Motor Co., Ltd. In English) | Air-fuel ratio control system for internal combustion engines |
DE4440639B4 (de) * | 1993-11-19 | 2007-08-23 | Aft Atlas Fahrzeugtechnik Gmbh | Verfahren zur Stationärsteuerung von Brennkraftmaschinen |
DE19545706C2 (de) | 1995-12-07 | 1999-07-15 | Mannesmann Vdo Ag | Verfahren zur Kalibrierung einer Lambdasonde in einer Brennkraftmaschine |
EP0894187B1 (de) | 1996-04-16 | 1999-09-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur modellgestützten instationärsteuerung einer brennkraftmaschine |
DE19629552C1 (de) * | 1996-07-22 | 1997-12-18 | Siemens Ag | Vorrichtung zum Kompensieren der Temperaturdrift einer Abgassonde |
DE19819461B4 (de) * | 1998-04-30 | 2004-07-01 | Siemens Ag | Verfahren zur Abgasreinigung mit Trimmregelung |
DE19842425C2 (de) * | 1998-09-16 | 2003-10-02 | Siemens Ag | Verfahren zur Korrektur der Kennlinie einer linearen Lambda-Sonde |
DE19852244C1 (de) * | 1998-11-12 | 1999-12-30 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Abgasreinigung mit Trimmregelung |
DE19919427C2 (de) * | 1999-04-28 | 2001-09-20 | Siemens Ag | Verfahren zur Korrektur der Kennlinie einer Breitband-Lambda-Sonde |
-
2000
- 2000-04-05 DE DE10016886A patent/DE10016886A1/de not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-03-26 DE DE50110097T patent/DE50110097D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-26 EP EP01106488A patent/EP1143132B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-26 AT AT01106488T patent/ATE330117T1/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ATE330117T1 (de) | 2006-07-15 |
DE50110097D1 (de) | 2006-07-27 |
DE10016886A1 (de) | 2001-10-18 |
EP1143132A2 (de) | 2001-10-10 |
EP1143132A3 (de) | 2002-08-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102008001569B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Adaption eines Dynamikmodells einer Abgassonde | |
EP1327138B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur eigendiagnose eines nox-sensors | |
DE3500594C2 (de) | Zumeßsystem für eine Brennkraftmaschine zur Beeinflussung des Betriebsgemisches | |
DE102008042549B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose einer Abgassonde | |
DE3823277C2 (de) | ||
DE4427328C2 (de) | Verfahren zur Regelung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses | |
DE102010043238B4 (de) | Motorsteuersystem mit einem Algorithmus zur Aktuatorsteuerung | |
DE19856367C1 (de) | Verfahren zur Reinigung des Abgases mit Lambda-Regelung | |
DE10226187B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Quantifizierung von in einer Emissionsbegrenzungseinrichtung gespeichertem Sauerstoff | |
EP1228301A2 (de) | Verfahren zum überprüfen eines abgaskatalysators einer brennkraftmaschine | |
WO2010009964A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur dynamiküberwachung einer breitband-lambdasonde | |
DE4192104C1 (de) | Verfahren und System zum Steuern des Luft-/Kraftstoff-Verhältnisses bei einem Motor | |
DE102010036485B3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Verbrennungsmotors | |
EP1398483A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine mit verminderterter Schadstoffemission | |
DE19719278A1 (de) | Verfahren zur Diagnose eines Abgasrückführungs (AGR) -Systems einer Brennkraftmaschine | |
DE102008006327A1 (de) | Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine | |
EP1143132B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer Verbrennungskraftmaschine | |
DE10309422A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung eines NOx-Sensors | |
DE19522659C2 (de) | Kraftstoffzufuhrsystem und Kraftstoffzufuhrverfahren für eine Verbrennungskraftmaschine | |
EP1227234B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines im Abgasweg eines Verbrennungsmotors angeordneten NOx-Sensors | |
DE102007015362A1 (de) | Verfahren zur Lambda-Regelung mit Kennlinienanpassung | |
DE10202869A1 (de) | Verfahren zur Korrektur des NOx-Signals eines in der Abgasanlage einer Brennkraftmaschine anordenbaren NOx-Sensors | |
EP1075592A1 (de) | Verfahren zur abgasreinigung mit trimmregelung | |
DE10161901A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Kompensation des Offsets der linearen Sensorcharakteristik eines im Abgas einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten Sensors | |
DE102021125353B3 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung sowie entsprechende Antriebseinrichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A2 Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI |
|
PUAL | Search report despatched |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A3 Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20030207 |
|
AKX | Designation fees paid |
Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20050512 |
|
GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
GRAS | Grant fee paid |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3 |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED. Effective date: 20060614 Ref country code: GB Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20060614 Ref country code: IE Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20060614 Ref country code: FI Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20060614 Ref country code: NL Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20060614 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: GB Ref legal event code: FG4D Free format text: NOT ENGLISH |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: EP |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: IE Ref legal event code: FG4D Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN |
|
REF | Corresponds to: |
Ref document number: 50110097 Country of ref document: DE Date of ref document: 20060727 Kind code of ref document: P |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20060914 Ref country code: DK Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20060914 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: ES Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20060925 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: PT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20061114 |
|
NLV1 | Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act | ||
GBV | Gb: ep patent (uk) treated as always having been void in accordance with gb section 77(7)/1977 [no translation filed] |
Effective date: 20060614 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: IE Ref legal event code: FD4D |
|
PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
EN | Fr: translation not filed | ||
26N | No opposition filed |
Effective date: 20070315 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: PL |
|
BERE | Be: lapsed |
Owner name: VOLKSWAGEN A.G. Effective date: 20070331 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: BE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20070331 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: MC Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20070331 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: CH Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20070331 Ref country code: LI Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20070331 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GR Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20060915 Ref country code: FR Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20070309 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: AT Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20070326 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20060614 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: CY Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20060614 Ref country code: LU Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20070326 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: TR Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20060614 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Payment date: 20200331 Year of fee payment: 20 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R071 Ref document number: 50110097 Country of ref document: DE |
|
P01 | Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered |
Effective date: 20230523 |