EP4116565A1 - Verfahren zur qualitativen gemischregelung zur kurzzeitigen momentenreduktion eines stöchiometrisch betriebenen ottomotors - Google Patents

Verfahren zur qualitativen gemischregelung zur kurzzeitigen momentenreduktion eines stöchiometrisch betriebenen ottomotors Download PDF

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EP4116565A1
EP4116565A1 EP22182077.2A EP22182077A EP4116565A1 EP 4116565 A1 EP4116565 A1 EP 4116565A1 EP 22182077 A EP22182077 A EP 22182077A EP 4116565 A1 EP4116565 A1 EP 4116565A1
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EP
European Patent Office
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torque
intervention
lambda
path
period
Prior art date
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Pending
Application number
EP22182077.2A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan Schemann
Jan-Patrick Pohl
David Sudschajew
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Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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Publication date
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    • F02D41/1473—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation method
    • F02D41/1475—Regulating the air fuel ratio at a value other than stoichiometry

Definitions

  • the invention relates to a method for adjusting the torque of an internal combustion engine operated stoichiometrically during normal operation by means of torque control interventions in an ignition path and/or in an air path and/or in a fuel path.
  • a method and a device for controlling operating transitions in internal combustion engines are known.
  • the aim is to reliably reduce the engine torque when changing gears.
  • a lean air-fuel mixture is set by reducing the injected fuel quantity in certain cylinders.
  • a rich air/fuel mixture is set in other cylinders in order to ensure that the exhaust gases are converted in the downstream catalytic converter.
  • the publication is the closest prior art DE 10 2006 023 893 A1 viewed.
  • the publication discloses a method for setting an actual torque of an internal combustion engine to a variable desired value by means of ignition angle interventions taking place in an ignition path and by means of filling interventions taking place in a filling path.
  • the method is characterized in that the torque is additionally adjusted by lambda interventions in a fuel path.
  • a control unit set up for carrying out the method is presented in the publication. It is explained in detail that the additional possibility of increasing the torque via a lambda intervention is used to set the operating point of the combustion engine in such a way that the ignition angle torque reserve is as low as possible.
  • the change in the ignition angle can take place in one, several or all operating points of the Internal combustion engine be equal to zero, so that the internal combustion engine works in such an operating point with a crankshaft angle-synchronous torque adjustment and an additional intervention on the air path or filling path.
  • a further embodiment provides that torque-reducing interventions are first carried out in the fuel path and that an ignition angle efficiency is only worsened by an ignition intervention in the ignition path if an adjustment range of the lambda intervention is not sufficient to achieve a desired reduction in torque.
  • the torque can be reduced by increasing the lambda value, ie by making the fuel/air mixture leaner.
  • a momentary torque intervention 1 by ESP or the transmission
  • a driver request 2 or a change in driver request 2 causes a change in the torque.
  • the ignition angle adjustment A by an ignition angle change ⁇ ZW in the ignition path Z in particular an ignition angle retardation, can only be implemented up to a thermal load capacity limit of the exhaust gas tract.
  • Such concepts quickly reach their limits, so that insufficient torque can be dissipated and the transmission can be overloaded.
  • cylinder suppression B If cylinders are suppressed (cylinder suppression B), undesired NOx emissions occur, which can lead to limit values being violated.
  • the cylinders that are not suppressed are operated rich(er), that is, the air quantity ⁇ L is increased via the air path L (which is also referred to as the charge path), for example by the Affected adjustment of the angle of the throttle valve, in particular reduced.
  • the air path L which is also referred to as the charge path
  • the torque reduction via a load reduction C in turn disadvantageously has time limits. Since the air in the air path L in a supercharged Otto engine is sluggish (slow), component stress (pressure section) and performance losses are the unwanted result.
  • Procedures A and B are less sluggish in order to bring about a torque reduction.
  • Procedures A and B have been optimized over the last few years through software solutions due to tightening legislation and are slowly reaching their limits.
  • Approach C is a way to replace Approaches A and B, but with the understanding that performance degradation is inevitable. It can also be provided that procedures A, B, C are used in combination. This means that it is possible to replace procedure C with procedures A and B or to combine them with one another, in which case C can be combined with A and C with B or else C with A and B.
  • a so-called three-dimensional torque structure MS is provided in which, in addition to the procedures A, B, C, lambda adjustments D, i.e. lambda changes ⁇ in a so-called fuel path K or "lambda path” can be made as a "third dimension" as a further procedure, so that a another manipulated variable can be used to adjust the torque.
  • the object of the invention is to provide a method for further improving the fuel mixture control of an internal combustion engine in lean operation of the internal combustion engine of a stoichiometrically operated Otto engine.
  • An internal combustion engine has at least one combustion chamber that is movably sealed by a piston.
  • the combustion chamber is filled with air or a mixture of fuel and air (fuel/air mixture) via an intake system.
  • Charges in the combustion chamber are ignited by a spark plug.
  • Exhaust gases from burnt combustion chamber fillings are discharged via an exhaust system.
  • the periodic change in the combustion chamber fillings is controlled in a known manner via at least one intake valve and one exhaust valve, which are actuated synchronously with a movement of the piston by associated camshafts.
  • the mass of air flowing into the combustion chamber is determined by the opening angle of a throttle valve.
  • An air mass meter or an air temperature and pressure sensor is used to record the air mass flowing into the internal combustion engine.
  • fuel is metered into the inflowing air via injectors.
  • An injector is arranged, for example, in the intake system and, in one embodiment, meters the fuel in front of a valve plate of the inlet valve. This type of fuel metering is also referred to as manifold injection.
  • an injector which meters the fuel directly into the at least one combustion chamber, which is also referred to as direct injection.
  • the injectors are controlled by a control unit with injection pulse widths.
  • the injectors are preferably connected to one, not shown
  • Fuel pressure accumulator connected and open during an injection pulse width a flow cross-section over which fuel is metered when the injection pulse width is applied.
  • the position of the throttle valve is also set by a control unit by activating a throttle valve positioner with an actuating signal.
  • the control unit also triggers combustion by activating the spark plug with an ignition signal.
  • the mass of the fuel/air mixture enclosed in the combustion chamber before combustion, its composition of fuel and air and the point in time or ignition angle essentially determine the energy transferred to the piston and thus the internal torque of the internal combustion engine.
  • the ignition angle, the injection pulse widths and the control signals therefore represent essential control variables for setting a required torque of the internal combustion engine.
  • the control unit processes signals relating to the air mass flowing into the internal combustion engine, in particular a signal that characterizes a torque demand (driver's desired torque 2) from a driver, and a signal that represents an angular position of a crankshaft and thus of the piston of the internal combustion engine. and a signal that represents an angular position of one of the camshafts and a lambda signal that is a measure of the fuel/air mixture composition of the fuel/air mixture combusted in the combustion chambers.
  • a signal that characterizes a torque demand (driver's desired torque 2) from a driver and a signal that represents an angular position of a crankshaft and thus of the piston of the internal combustion engine.
  • a signal that represents an angular position of one of the camshafts and a lambda signal that is a measure of the fuel/air mixture composition of the fuel/air mixture combusted in the combustion chambers.
  • the signal is provided by the air mass meter or the air temperature and pressure sensor.
  • a driver's request sensor detects the position of an accelerator pedal and thus supplies the driver's request signal 2.
  • a crankshaft angle sensor scans markings on a sensor wheel which is non-rotatably connected to the crankshaft and supplies the crankshaft angle signal.
  • the camshaft angle signal is provided by a camshaft angle sensor.
  • An exhaust gas sensor in the exhaust system of the combustion engine provides a measure of the air ratio ⁇ (lambda).
  • the control unit of the internal combustion engine is set up, in particular programmed, to generate an actual torque of the internal combustion engine by means of ignition angle interventions taking place in ignition path Z, i.e. interventions on the ignition angle, and by means of filling interventions taking place in an air path L, for example interventions on the opening angle of the throttle valve to set a variable setpoint.
  • the control unit(s) is/are located, for example, in a vehicle-specific networked control unit network, which can implement torque requirements in real time and simultaneously via the so-called CAN bus.
  • the control unit is also set up to additionally adjust the actual torque of the internal combustion engine by means of lambda interventions taking place in a fuel path K.
  • Lambda intervention preferably takes place via leaning, for example via a reduction in an injection pulse width, the reduction being measured by the torque intervention of the internal combustion engine.
  • lambda interventions in a fuel path K for adjusting the torque is known to provide an additional adjustment intervention that is synchronous with the crankshaft angle and thus acts as quickly as the ignition angle intervention.
  • Lambda intervention takes place or acts as quickly as ignition angle intervention, with the additional use of lambda intervention for setting a torque being used to reduce the ignition angle/torque reserve and thus reduce the additional fuel consumption.
  • Short-term is understood to mean an intervention duration that is available during operation of the internal combustion engine in a so-called utilization period ⁇ t useful .
  • the period of use ⁇ t useful is limited by the "usable" conversion volume of the catalytic converter within the exhaust system and its current oxygen loading as a function of the mass flow flowing into the exhaust system during operation of the internal combustion engine. In other words, this "Usable" conversion volume temporally limits the available usage period ⁇ t Nutz .
  • Short-term is thus understood to mean a quick adjustment intervention or torque adjustment intervention, that is to say one provided for a short maximum period of use ⁇ t useful .
  • a “long-term” intervention duration is compared, which essentially changes the engine torque indefinitely. This means that the torque reduction takes place over a longer period of time > ⁇ t useful and is less or not at all dependent on the conversion volume of the catalytic converter within the exhaust system.
  • a rapid torque control intervention should be characterized in that there is a sudden change in the (total) torque delivered in a multi-cylinder engine from one working stroke to the following working stroke in the ignition sequence.
  • this rapid torque control intervention ie the abrupt change in the (total) torque output, is carried out at a predeterminable "depth", which can also be referred to as the jump height.
  • depth means (depending on the load point) an amount of the jump in the change in torque ⁇ M by the torque control intervention, which requires a reduction ⁇ M in engine torque M, with a high “depth” meaning a significant reduction in engine torque M by >50% is required or the system limits are exceeded by the desired "low” amount when requested, with the retard angle limit being mentioned here only as an example, the limit of which is fallen below in the direction—retarded.
  • the method according to the invention which is not primarily concerned with reducing the ignition angle torque reserve and primarily not with reducing the additional fuel consumption, provides the following procedure according to a first aspect of the invention.
  • Such operating states exist when a torque-reducing control intervention is required by a transmission shift system and/or an ESP system and/or an EGAS system within the torque structure MS.
  • the air filling, ie the air path L and the ignition angle ⁇ Z of the ignition path Z are not taken into account for the "temporary case" of this "lambda-guided" torque reduction and is only managed according to the map-dependent pilot control values.
  • the method according to the invention provides the following further procedure according to a second aspect of the invention, which is also not primarily concerned with reducing the ignition angle torque reserve and primarily not with reducing the additional fuel consumption.
  • the torque is adjusted in a first partial step via the lambda efficiency in the lambda path/fuel path K.
  • the ignition angle in the ignition path Z is also used as a “fine” torque controller.
  • the method according to the invention provides the following procedure according to a third aspect of the invention, which is also not primarily concerned with reducing the ignition angle torque reserve and primarily not with reducing the additional fuel consumption.
  • the cylinders are operated exclusively "lambda-guided" symmetrically lean (over-stoichiometric) and rich (under-stoichiometric), with almost no emission disadvantages arising.
  • over-stoichiometrically operated cylinders reduce the torque M via the lambda efficiency set in the lambda path K "lambda-guided".
  • a combination of the torque control intervention in relation to the over-stoichiometrically operated cylinders by changing the lambda efficiency and the ignition angle ZW in the ignition path Z in a combined "lambda-controlled and ignition-angle-controlled" procedure is also proposed. It is provided that the at least one sub-stoichiometrically operated cylinder reduces torque M via the ignition angle path Z.
  • this "mix" mode in which the combination of ignition path Z and lambda path K reduces torque M
  • the air filling i.e. the air path L, is not taken into account for the “temporary case” of this “lambdasplit-led” or “lambdasplit-led” and “ignition-angle-led” torque reduction according to the third procedure and is only guided according to the map-dependent pilot control values.
  • the three procedures with “short-term” and “deep” torque control interventions in which the (oxygen) buffer of the catalytic converter is utilized by a corresponding implementation of a "lambda-guided” torque control intervention in the fuel path K of the application of the control unit, can be used according to the invention can also be used with an above-mentioned “long-term” intervention duration of, for example, 5000 ms to 10000 ms, in which case the engine torque can be changed/reduced essentially indefinitely.
  • a request in the application of the control unit provides, for example, an intervention period ⁇ t intervention for torque reduction, in which it is clear from the outset in the "long-term" torque control intervention according to the invention [ ⁇ t use ⁇ ⁇ t intervention ] that the conversion volume of the catalytic converter after the period of use ⁇ t Nutz is soon exceeded within the intervention period ⁇ t intervention .
  • the invention provides that Carry out the procedure as follows: One of the three procedures is carried out in parallel with a torque adjustment intervention carried out via the air path L.
  • a period of 4000 ms to 9000 ms of the intervention period ⁇ t intervention is switched to a torque control intervention, which preferably takes place via the less rapid air path L or a combination of torque control interventions in the air path L and/or the ignition path Z.
  • a “short-term” and “deep” torque control intervention is combined with a “long-term” torque control intervention according to one of the three procedures.
  • the Otto engine internal combustion engine is set up to carry out the method according to the invention.
  • the internal combustion engine comprises in particular at least one control device (control unit/control units) in which a computer-readable program algorithm for executing the method and any required characteristic diagrams are stored.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung des Drehmoments eines im Normalbetrieb stöchiometrisch betriebenen ottomotorischen Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges durch in einem Zündungspfad (Z) und/oder durch in einem Luftpfad (L) und/oder durch in einem Kraftstoffpfad (K) erfolgende Momenten-Stelleingriffe.Es ist vorgesehen, dass durch Ausgestaltung der Momentenstruktur (MS) und durch Ansteuerung des Verbrennungsmotors in bestimmten Betriebszuständen des Kraftfahrzeuges der stöchiometrische Betrieb mindestens eines Zylinders des Verbrennungsmotors für einen durch das Konvertierungsvolumen eines Katalysators vorgegebenen Nutzungszeitraum (Δt<sub>Nutz</sub>) verlassen und zumindest ein lambdageführter Momenten-Stelleingriff im Kraftstoffpfad (K) vorgenommen wird, in dem der mindestens eine Zylinder über den Kraftstoffpfad (K) überstöchiometrisch betrieben wird, wobei das Drehmoment (M) des Verbrennungsmotors in diesem vorgegebenen Zeitraum (Δt<sub>Nutz</sub>) um einen vorgegebenen Betrag (ΔM) des Drehmoments (M) reduziert wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung des Drehmoments eines im Normalbetrieb stöchiometrisch betriebenen ottomotorischen Verbrennungsmotors durch in einem Zündungspfad und/oder durch in einem Luftpfad und/oder durch in einem Kraftstoffpfad erfolgende Momenten-Stelleingriffe.
  • Zunächst wird auf die Druckschriften DE 44 07 475 A1 , DE 10 2004 012 522 B3 , DE 103 26 889 B4 verwiesen, die als technologischer Hintergrund der Erfindung betrachtet werden.
  • Aus der Druckschrift DE 101 57 104 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung von Betriebsübergängen bei Brennkraftmaschinen bekannt. Ziel ist insbesondere die zuverlässige Reduzierung des Drehmoments des Motors bei einem Gangwechsel. Hierzu ist vorgesehen, durch Reduzierung der eingespritzten Kraftstoffmenge in bestimmten Zylindern ein mageres Luft-Kraftstoffgemisch einzustellen. Im Gegenzug wird in anderen Zylindern ein fettes Luft-Kraftstoffgemisch eingestellt, um eine Konvertierung der Abgase im nachgeschalteten Katalysator zu gewährleisten.
  • Als nächstliegender Stand der Technik wird die Druckschrift DE 10 2006 023 893 A1 angesehen. Die Druckschrift offenbart ein Verfahren zur Einstellung eines Ist-Drehmoments eines Verbrennungsmotors auf einen variablen Sollwert durch in einem Zündungspfad erfolgende Zündwinkeleingriffe und durch in einem Füllungspfad erfolgende Füllungseingriffe. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Einstellung des Drehmoments zusätzlich durch in einem Kraftstoffpfad erfolgende Lambdaeingriffe erfolgt. Ferner wird in der Druckschrift ein zur Durchführung des Verfahren eingerichtetes Steuergerät vorgestellt. Im Detail wird erläutert, dass die zusätzliche Möglichkeit, das Drehmoment über einen Lambdaeingriff zu erhöhen, dazu genutzt wird, den Arbeitspunkt des Verbrennungsmotors so einzustellen, dass die Zündwinkeldrehmomentreserve möglichst gering ist. In weiteren Ausgestaltungen kann die Änderung des Zündwinkels in einem, mehreren oder allen Arbeitspunkten des Verbrennungsmotors gleich Null sein, sodass der Verbrennungsmotor in einem solchen Betriebspunkt mit einer kurbelwellenwinkelsynchronen Drehmomentverstellung und einem ergänzenden Eingriff auf den Luftpfad oder Füllungspfad arbeitet. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass drehmomentverringernde Eingriffe zunächst in dem Kraftstoffpfad vorgenommen werden und dass eine Verschlechterung eines Zündwinkelwirkungsgrades durch einen in dem Zündungspfad erfolgenden Zündungseingriff nur dann erfolgt, wenn ein Stellbereich des Lambdaeingriffs nicht zur Erzielung einer gewünschten Verringerung des Drehmoments ausreicht. In dem Kraftstoffpfad kann die Verringerung des Drehmoments durch eine Vergrößerung des Lambdawerts, also durch eine Abmagerung des Kraftstoff/Luft-Gemisches, erzielt werden.
  • Es ist weiter bekannt, dass ein stöchiometrisch betriebener Ottomotor - innermotorisch - in einem überstöchiometrischen Betrieb (Magerlauf) nur zur Entdrosselung und zur Wirkungsgradsteigerung und zur NOx-Reduktion in sogenannte "Mager-/Schichtkonzepten" genutzt wird.
  • Außerdem ist es bekannt, dass eine Momentenreduktion der Verbrennungskraftmaschine bei Getriebehochschaltungen durch eine Zündwinkelverstellung A, eine Zylinderausblendung B oder den Lastabbau C oder in Kombination davon erfolgt, wobei der Lastabbau C bei elektrifizierten Konzepten über die E-Maschine beziehungsweise den Generator erfolgt.
  • Es liegt dabei grundsätzlich zunächst eine sogenannte zweidimensionale Momentenstruktur MS über den Zündungspfad Z und den Luftpfad F vor, bei der gemäß Figur 1 bei einem kurzzeitigen Momenteneingriff 1 (durch das ESP oder das Getriebe) oder einem Fahrerwunsch 2 beziehungsweise einer Fahrerwunschänderung 2 eine Veränderung des Moments bewirkt wird.
  • Die Zündwinkelverstellung A durch eine Zündwinkeländerung ΔZW im Zündungspfad Z, insbesondere eine Zündwinkelspätverstellung kann jedoch nur bis zu einer thermischen Belastbarkeitsgrenze des Abgastrakts umgesetzt werden. Solche Konzepte stoßen schnell an ihre Grenzen, sodass nicht ausreichend Moment abgebaut und das Getriebe überlastet werden kann.
  • Werden Zylinder ausgeblendet (Zylinderausblendung B), entstehen in nicht gewünschter Weise NOx-Emissionen, die zum Verletzen von Grenzwerten führen können. Um dies zu vermeiden, werden die nicht ausgeblendeten Zylinder fett(er) betrieben, das heißt, die Luftmenge ΔL wird über den Luftpfad L (der auch als Füllungspfad bezeichnet wird) beispielsweise durch die Verstellung des Winkels der Drosselklappe beeinflusst, insbesondere verringert. Durch diese Kompensation entsteht im ersten Katalysator einer Abgasbehandlungsanlage in nicht gewünschter Weise eine Exothermie, die zur schnelleren Alterung und gegebenenfalls zur thermischen Überlastung der Abgasbehandlungsanlage führt.
  • Die Momentenreduktion über einen Lastabbau C hat in nachteiliger Weise wiederum zeitliche Grenzen. Da die Luft im Luftpfad L in einem aufgeladenen Ottomotor träge (langsam) ist, sind Bauteilbeanspruchungen (Druckstrecke) und Performanceeinbußen das nicht gewollte Resultat.
  • Die Vorgehensweisen A und B sind weniger träge, um eine Momentenreduktion zu bewirken. Mit anderen Worten, je nachdem, wie schnell eine Momentenreduktion bewirkt werden soll, ist zu beachten, in welchem zeitlichen "Korridor" die jeweilige Vorgehensweise ihre Wirkung entfaltet.
  • Die Vorgehensweisen A und B sind über die letzten Jahren durch sich verschärfende Gesetzgebungen durch Softwarelösungen optimiert worden und stoßen langsam an ihre Grenzen.
  • Die Vorgehensweise C ist eine Möglichkeit, die Vorgehensweise A und B zu ersetzen, jedoch mit der erläuterten Erkenntnis, dass Performanceeinbußen unumgänglich sind. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass die Vorgehensweisen A, B, C kombiniert angewendet werden. Das heißt, es ist möglich die Vorgehensweise C durch die Vorgehensweisen A und B zu ersetzten oder miteinander zu kombinieren, wobei C mit A und C mit B oder auch C mit A und B kombiniert werden kann.
  • Bekannt ist es zudem eine Vorgehensweise, die aus oben genannter Druckschrift DE 10 2006 023 893 A1 hervorgeht, und die in Figur 2 verdeutlicht wird.
  • Es wird eine sogenannte dreidimensionale Momentenstruktur MS bereitgestellt, in der zusätzlich zu den Vorgehensweisen A, B, C als weitere Vorgehensweise Lambdaverstellungen D, das heißt Lambdaveränderungen Δλ in einem sogenannten Kraftstoffpfad K oder "Lambdapfad" als "dritte Dimension" vorgenommen werden können, sodass eine weitere Stellgröße zur Einstellung des Drehmoments genutzt werden kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur weiteren Verbesserung der Kraftstoff-Gemischregelung einer Verbrennungskraftmaschine im Magerbetreib der Verbrennungskraftmaschine eines stöchiometrisch betriebenen Ottomotors bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Als struktureller Aufbau wird zur Durchführung des nachfolgend erläuterten und sich vom Stand der Technik unterscheidenden Verfahrens, ein Verbrennungsmotor mit entsprechender Peripherie benötigt, der ebenfalls in der Druckschrift DE 10 2006 023 893 A1 beschrieben ist.
  • Ein Verbrennungsmotor weist wenigstens einen Brennraum auf, der von einem Kolben beweglich abgedichtet wird. Der Brennraum wird über ein Ansaugsystem mit Luft oder einem Gemisch aus Kraftstoff und Luft (Kraftstoff/Luft-Gemisch) befüllt.
  • Füllungen des Brennraums werden durch eine Zündkerze gezündet. Abgase verbrannter Brennraumfüllungen werden über ein Abgassystem abgeführt. Der periodische Wechsel der Brennraumfüllungen wird in bekannter Weise über wenigstens ein Einlassventil und ein Auslassventil gesteuert, die durch zugeordnete Nockenwellen synchron zu einer Bewegung des Kolbens betätigt werden. Die Masse der in den Brennraum strömenden Luft wird durch den Öffnungswinkel einer Drosselklappe bestimmt. Ein Luftmassenmesser oder ein Lufttemperatur- und Drucksensor dient zur Erfassung der in den Verbrennungsmotor strömenden Luftmasse.
  • Zur Erzeugung eines brennfähigen Kraftstoff/Luft-Gemisches wird der einströmenden Luft Kraftstoff über Injektoren zudosiert.
  • Ein Injektor ist beispielsweise im Ansaugsystem angeordnet und dosiert den Kraftstoff in einer Ausgestaltung vor einen Ventilteller des Einlassventils. Diese Art der Kraftstoffdosierung wird auch als Saugrohreinspritzung bezeichnet.
  • Alternativ zur Saugrohreinspritzung wird ein Injektor vorgesehen, der den Kraftstoff direkt in den wenigstens einen Brennraum dosiert, was auch als Direkteinspritzung bezeichnet wird.
  • In beiden Alternativen werden die Injektoren von einem Steuergerät mit Einspritzimpulsbreiten angesteuert. Die Injektoren werden bevorzugt an einen nicht dargestellten
  • Kraftstoffdruckspeicher angeschlossen und öffnen während einer Einspritzimpulsbreite einen Durchflussquerschnitt, über den beim Anliegen der Einspritzimpulsbreite Kraftstoff dosiert wird.
  • Die Stellung der Drosselklappe wird ebenfalls von einem Steuergerät durch Ansteuerung eines Drosselklappenstellers mit einem Stellsignal eingestellt. Ferner löst das Steuergerät Verbrennungen aus, indem es die Zündkerze mit einem Zündsignal ansteuert. Die Masse des im Brennraum vor einer Verbrennung eingeschlossenen Kraftstoff/Luft-Gemisches, seine Zusammensetzung aus Kraftstoff und Luft und der Zeitpunkt oder Zündwinkel bestimmen wesentlich die auf den Kolben übertragene Energie und damit das innere Drehmoment des Verbrennungsmotors. Der Zündwinkel, die Einspritzimpulsbreiten und die Stellsignale stellen daher wesentliche Stellgrößen zur Einstellung eines geforderten Drehmoments des Verbrennungsmotors dar.
  • Zur Bildung dieser und anderer Stellgrößen verarbeitet das Steuergerät Signale über die in den Verbrennungsmotor strömende Luftmasse, insbesondere ein Signal, das eine Drehmomentforderung (Fahrerwunschmoment 2) eines Fahrers charakterisiert, und ein Signal, das eine Winkelposition einer Kurbelwelle und damit des Kolbens des Verbrennungsmotors darstellt, sowie ein Signal das eine Winkelposition einer der Nockenwellen darstellt und ein Signal Lambda, das ein Maß für die Kraftstoff/Luft-Gemisch-Zusammensetzung des in Brennräumen verbrannten Kraftstoff/Luft-Gemisches ist.
  • Dabei wird das Signal von dem Luftmassenmesser oder dem Lufttemperatur- und Drucksensor bereitgestellt. Ein Fahrerwunschgeber erfasst die Stellung eines Fahrpedals und liefert damit das Fahrerwunschsignal 2. Ein Kurbelwellenwinkelsensor tastet Markierungen eines drehfest mit der Kurbelwelle verbundenen Geberrades ab und liefert das Signal Kurbelwellenwinkel. Das Signal Nockenwellenwinkel wird von einem Nockenwellenwinkelsensor bereitgestellt. Ein Abgassensor im Abgassystem des Verbrennungsmotors liefert ein Maß für die Luftzahl λ (Lambda).
  • Das Steuergerät des Verbrennungsmotors ist dazu eingerichtet, insbesondere dazu programmiert, ein Ist-Drehmoment des Verbrennungsmotors durch im Zündungspfad Z erfolgende Zündwinkeleingriffe, also Eingriffe auf den Zündwinkel, und durch die in einem Luftpfad L erfolgende Füllungseingriffe, beispielsweise Eingriffe auf den Öffnungswinkel der Drosselklappe, auf einen variablen Sollwert einzustellen.
  • Das oder die Steuergeräte befindet/befinden sich beispielsweise in einem fahrzeugspezifisch vernetzen Steuergeräteverbund, welches über den sogenannte CAN-Bus Drehmomentanforderungen in Echtzeit und simultan umsetzen kann.
  • Das Steuergerät ist ferner dazu eingerichtet, das Ist-Drehmoment des Verbrennungsmotors zusätzlich durch in einem Kraftstoffpfad K erfolgende Lambdaeingriffe einzustellen.
  • Der Lambdaeingriff erfolgt bevorzugt über eine Abmagerung, beispielsweise über eine Reduktion einer Einspritzimpulsbreite, wobei sich die Reduktion am Drehmomenteneingriff des Verbrennungsmotors bemisst.
  • In bekannter Weise wird - wie oben erläutert - mit der Nutzung von in einem Kraftstoffpfad K erfolgenden Lambdaeingriffen für die Einstellung des Drehmoments ein zusätzlicher Stelleingriff bereitgestellt, der kurbelwellenwinkelsynchron und damit ähnlich schnell wirkt, wie der Zündwinkeleingriff. Ein Lambdaeingriff erfolgt beziehungsweise wirkt ähnlich schnell wie der Zündwinkeleingriff, wobei die zusätzliche Verwendung eines Lambdaeingriffs zur Einstellung eines Drehmoments bisher dazu verwendet wurde, eine Verkleinerung der Zündwinkel-Drehmomentreserve und damit eine Verringerung des Kraftstoff-Mehrverbrauchs zu bewirken.
  • Ausgehend von der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist erfindungsgemäß vorgesehen, in eine Systemstruktur des Steuergerätes des im Normalbetrieb stöchiometrisch betriebenen Ottomotors in bestimmten Betriebszuständen eine "kurzzeitige" qualitative Gemischregelung zur Momentenregelung mit einer vorgebbaren hohen "Tiefe" zu implementieren, wie nachfolgend erläutert wird.
    • Definition: "Kurzzeitig"
  • Unter "kurzzeitig" wird während des Betriebes des Verbrennungsmotors eine zur Verfügung stehende Eingriffsdauer in einem sogenannten Nutzungszeitraum ΔtNutz verstanden.
  • Der Nutzungszeitraum ΔtNutz wird durch das "nutzbare" Konvertierungsvolumen des Katalysators innerhalb der Abgasanlage und dessen aktuelle Sauerstoffbeladung in Abhängigkeit des während des Betriebes des Verbrennungsmotors in die Abgasanlage strömenden Massenstroms begrenzt. Mit anderen Worten, das "nutzbare" Konvertierungsvolumen begrenzt zeitlich den zur Verfügung stehenden Nutzungszeitraum ΔtNutz.
  • Unter "kurzzeitig" wird somit ein schneller, das heißt für einen kurzen maximalen Nutzungszeitraum ΔtNutz vorgesehener Stelleingriff oder Momenten-Stelleingriff verstanden.
    • Definition: "Langzeitig"
  • Gegenübergestellt wird eine "langzeitige" Eingriffsdauer, die das Motordrehmoment im Wesentlichen zeitlich unbegrenzt verändert. Das heißt, die Momentenreduktion erfolgt in einem längeren Zeitraum > ΔtNutz und ist weniger bis gar nicht von dem Konvertierungsvolumen des Katalysators innerhalb der Abgasanlage abhängig.
    • Definition: "Schnell"
  • Ein schneller Momenten-Stelleingriff soll definitionsgemäß dadurch gekennzeichnet sein, dass eine sprunghafte Änderung des abgegebenen (Summen-)Drehmoments in einem Mehrzylindermotor von einem Arbeitstakt zu dem in der Zündreihenfolge folgenden Arbeitstakt stattfindet.
    • Definition: "Tiefe"
  • Dieser definitionsgemäß schnelle Momenten-Stelleingriff, das heißt die sprunghafte Änderung des abgegebenen (Summen-)Drehmoments wird erfindungsgemäß in einer vorgebbaren "Tiefe" vorgenommen, die auch als Sprunghöhe bezeichnet werden kann.
  • Mit der Begrifflichkeit "Tiefe" ist (je nach Lastpunkt) ein Betrag des Sprungs der Änderung des Drehmoments ΔM durch den Momenten-Stelleingriff gemeint, der eine Reduktion ΔM des Motordrehmoments M fordert, wobei eine hohe "Tiefe" eine signifikante Reduktion des Motordrehmoments M um > 50 % fordert oder es werden bei der Anforderung um den gewünschten "tiefen" Betrag-Systemgrenzen überschritten, wobei hier nur beispielsweise die Spätzündwinkelgrenze genannt wird, deren Grenze in Richtung - spät - unterschritten wird.
  • Mit anderen Worten, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass "kurzzeitig" in einem vorgegebenen Zeitraum Δt, das von dem Verbrennungsmotor abgegebene (Summen-) Drehmoment sprunghaft "schnell" in einem vorgegebenen hohen Betrag "Tiefe" des Momenten-Sprungs, das heißt, mit einem großen Gradienten (Drehmomentänderung ΔM über der Zeit t) zu reduzieren.
    • Erste Vorgehensweise:
  • Davon abweichend sieht das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem es in erster Linie nicht um die Verkleinerung der Zündwinkel-Drehmomentreserve und in erster Linie nicht um eine Verringerung des Kraftstoff-Mehrverbrauchs geht, folgende Vorgehensweise gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung vor.
  • In bestimmten Betriebszuständen werden momentenreduzierende Momenten-Stelleingriffe gefordert.
  • Solche Betriebszustände liegen vor, wenn von einem Getriebeschaltungs-System und/oder einem ESP-System und/oder einem EGAS-System innerhalb der Momentenstruktur MS ein momentenreduzierender Stelleingriff gefordert wird.
  • Vorgesehen ist, dass in den genannten bestimmten Betriebszuständen durch einen "kurzzeitigen" Momenten-Stelleingriff im Lambdapfad/Kraftstoffpfad K "kurzzeitig" eine sehr "tiefe" Momentenreduktionen stattfindet, wobei vorgesehen ist, dass durch eine entsprechende Implementierung des "lambdageführten" Momenten-Stelleingriffs im Kraftstoff-Pfad K der Applikation des Steuergerätes der (Sauerstoff-)Puffer des Katalysators ausgenutzt wird.
  • Die Luftfüllung, das heißt der Luftpfad L und der Zündwinkel ΔZ des Zündungspfades Z bleiben für den "kurzeitigen Fall" dieser "lambdageführten" Momentenreduktion unberücksichtigt und wird erfindungsgemäß lediglich auf den kennfeldabhängigen Vorsteuerwerten geführt.
  • Es wird somit bei der ersten Vorgehensweise, der ausschließlich "lambdageführten" Momentenreduktion vorgeschlagen, durch eine entsprechende Applikation im Steuergerät den Katalysator der Abgasanlage als Sauerstoff-Puffer zu nutzen, wobei der stöchiometrische Bereich verlassen und der Verbrennungsmotor kurzzeitig und in der vorgegebenen "Tiefe" überstöchiometrisch betrieben wird und alle Zylinder des Verbrennungsmotors deutlich magerer (Kraftstoff↓) betrieben werden, damit "schnell", das heißt "sprunghaft", Moment abgebaut wird.
  • Vorgesehen ist, dass nach dem Ende des Momenten-Stelleingriffs gemäß der ersten Vorgehensweise wieder auf den ursprünglichen Normalbetrieb umgeschaltet wird, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass nach dem Zurückschalten auf den Normalbetrieb das sogenannte Kat-Ausräumen durchgeführt wird.
    • Zweite Vorgehensweise:
  • Das erfindungsgemäße Verfahren sieht folgende weitere Vorgehensweise gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung vor, bei dem es ebenfalls in erster Linie nicht um die Verkleinerung der Zündwinkel-Drehmomentreserve und in erster Linie nicht um eine Verringerung des Kraftstoff-Mehrverbrauchs geht.
  • In den gemäß der ersten Vorgehensweise definierten bestimmten Betriebszuständen werden ebenfalls "kurzzeitige" und "tiefe" Momenten-Stelleingriffe vorgenommen, wobei ebenfalls vorgesehen ist, dass durch eine entsprechende Implementierung des "lambdageführten" Momenten-Stelleingriffs im Kraftstoff-Pfad K der Applikation des Steuergerätes der (Sauerstoff-)Puffer des Katalysators ausgenutzt wird.
  • Bei dieser Vorgehensweise wird das Drehmoment in einem ersten Teilschritt über den Lambdawirkungsgrad im Lambdapfad/Kraftstoffpfad K eingestellt.
  • Bei Lambdawerten >> 1 wird in einem zweiten Teilschritt zusätzlich über eine Zündwinkelspätverstellung im Zündungspfad Z weiteres Drehmoment abgebaut.
  • Wird dabei eine maximale motorspezifische Lambdagrenze von nur beispielsweise λ = 1,5 erreicht, wird der Zündwinkel im Zündungspfad Z zusätzlich als "feiner" Drehmomenten-Regler genutzt.
  • Bei dieser zweiten schrittweise "lambdageführten und zündwinkelgeführten" Vorgehensweise bleibt die Luftfüllung, das heißt der Luftpfad L für den "kurzeitigen Fall" der Momentenreduktion unberücksichtigt und wird erfindungsgemäß lediglich auf den kennfeldabhängigen Vorsteuerwerten geführt.
  • Vorgesehen ist, dass nach dem Ende des Momenten-Stelleingriffs gemäß der zweiten Vorgehensweise wieder auf den ursprünglichen Normalbetrieb umgeschaltet wird, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass nach dem Zurückschalten auf den Normalbetrieb das sogenannte Kat-Ausräumen durchgeführt wird.
    • Dritte Vorgehensweise:
  • Das erfindungsgemäße Verfahren sieht folgende Vorgehensweise gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung vor, bei dem es ebenfalls in erster Linie nicht um die Verkleinerung der Zündwinkel-Drehmomentreserve und in erster Linie nicht um eine Verringerung des Kraftstoff-Mehrverbrauchs geht.
  • In den gemäß der ersten und zweiten Vorgehensweise definierten bestimmten Betriebszuständen werden ebenfalls "kurzzeitige" und "tiefe" Momenten-Stelleingriffe vorgenommen, wobei ebenfalls vorgesehen ist, dass durch eine entsprechende Implementierung eines "lambdageführten" Momenten-Stelleingriffs im Kraftstoff-Pfad K der Applikation des Steuergerätes der (Sauerstoff-)Puffer des Katalysators ausgenutzt wird.
  • In einem beispielsweise zur Erläuterung herangezogenen 4-Zylinder-Verbrennungsmotor werden die Zylinder ausschließlich "lambdageführt" symmetrisch mager (überstöchiometrisch) und fett (unterstöchiometrisch) betrieben, wobei nahezu keine Emissionsnachteile entstehen.
  • Für kurzzeitige und tiefe Momenteneingriffe ist neben dem symmetrischen Betrieb aber auch eine asymmetrische Gemischverteilung denkbar, bei der durch eine ausschließlich "lambdageführte" entsprechende überstöchiometrische und unterstöchiometrisch Kraftstoff/Luft-Gemisch-Verteilung ebenfalls nahezu keine Emissionsnachteile entstehen.
  • Dabei ist vorgesehen, dass die überstöchiometrisch betriebenen Zylinder über den im Lambdapfad K eingestellten Lambdawirkungsgrad "lambdageführt" das Drehmoment M abbauen.
  • Eine Kombination des Momenten-Stelleingriffs in Bezug auf die überstöchiometrisch betriebenen Zylinder durch Veränderung des Lambdawirkungsgrades und des Zündwinkels ZW im Zündungspfad Z in einer kombinierten "lambdageführten und zündwinkelgeführten" Vorgehensweise wird ebenfalls vorgeschlagen. Dabei ist vorgesehen, dass der mindestens eine unterstöchiometrisch betriebene Zylinder Drehmoment M über den Zündwinkelpfad Z abbaut.
  • In bestimmten Betriebspunkten (Volllastbetrieb) mit hoher thermischer Belastung ist vorgesehen, dass der oder die "fetten" (unterstöchiometrisch) betriebenen Zylinder über einen späteren Zündzeitpunkt betrieben werden, da aufgrund der Abmagerung der anderen (überstöchiometrisch betriebenen Zylinder) die Abgasenthalpie insgesamt gesenkt wird.
  • Außerdem kann dieser "Mix"-Betrieb (beim dem Zündungspfad Z und Lambdapfad K in Kombination das Drehmoment M abbauen) dazu genutzt werden, das Überlaufen des Katalysators, insbesondere des 3-Wege- Katalysators mit Sauerstoff durch die mageren (überstöchiometrischen) Zylinder zu verzögern, um den Verbrennungsmotor "NOx-stabil(er)" betreiben zu können.
  • Die Luftfüllung, das heißt der Luftpfad L bleibt für den "kurzeitigen Fall" dieser "lambdasplitgeführten" oder "lambdasplitgeführten" und "zündwinkelgeführten" Momentenreduktion gemäß der dritten Vorgehensweise unberücksichtigt und wird erfindungsgemäß lediglich auf den kennfeldabhängigen Vorsteuerwerten geführt.
  • Vorgesehen ist, dass nach dem Ende des Momenten-Stelleingriffs gemäß der dritten Vorgehensweise wieder auf den ursprünglichen Normalbetrieb umgeschaltet wird, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass nach dem Zurückschalten auf den Normalbetrieb das sogenannte Kat-Ausräumen durchgeführt wird.
    • Alle Vorgehensweisen:
  • Sind beispielsweise [ΔtNutz = ΔtEingriff] der zur Verfügung stehende Nutzungszeitraum ΔtNutz und der vorgegebene Eingriffszeitraum ΔtEingriff zur gewünschten Momentenreduktion gleich lang, dann können die Vorgehensweisen innerhalb des Nutzungszeitraums ΔtNutz beziehungsweise des geforderten Eingriffszeitraum ΔtEingriff durchgeführt werden. Nach dem entsprechenden Momenten-Stelleingriff kann gemäß der Beschreibung jeweils nach dem Ende des Momenten-Stelleingriffs gemäß der drei Vorgehensweisen wieder auf den ursprünglichen Normalbetrieb umgeschaltet werden. [ΔtNutz = 1000 ms und ΔtEingriff = 1000 ms]
  • Ist beispielsweise [ΔtNutz > ΔtEingriff] der zur Verfügung stehende Nutzungszeitraum ΔtNutz größer als der vorgegebene Eingriffszeitraum ΔtEingriff zur gewünschten Momentenreduktion, dann können die drei Vorgehensweisen innerhalb des geforderten Eingriffszeitraums ΔtEingriff durchgeführt werden, da der Nutzungszeitraum ΔtNutz innerhalb des Eingriffszeitraums ΔtEingriff liegt und keine Gefahr besteht, da das Konvertierungsvolumen des Katalysators vor dem Ende des Eingriffszeitraums ΔtEingriff nicht erreicht wird. [ΔtNutz beispielsweise = 1000 ms und ΔtEingriff beispielsweise = 400 ms]
  • Ist beispielsweise [ΔtNutz < ΔtEingriff] der zur Verfügung stehende Nutzungszeitraum ΔtNutz kleiner als der vorgegebene Eingriffszeitraum ΔtEingriff zur gewünschten Momentenreduktion, dann können die drei Vorgehensweisen innerhalb des geforderten Eingriffszeitraums ΔtEingriff nicht durchgeführt werden, da der Nutzungszeitraum ΔtNutz innerhalb des Eingriffszeitraums ΔtEingriff erreicht wird. Wenn das Konvertierungsvolumen des Katalysators vor dem Ende des Eingriffszeitraums ΔtEingriff erreicht wird, [ΔtNutz beispielsweise = 1000 ms und ΔtEingriff beispielsweise = 2500 ms] wird in dem restlichen Zeitraum = 1500 ms innerhalb des Eingriffszeitraums ΔtEingriff = 2500 ms auf einen Momenten-Stelleingriff umgeschaltet, bei dem das Konvertierungsvolumen des Katalysators durch einen Momenten-Stelleingriff innerhalb des Luftpfades L allein (durch Reduzierung ΔL↓ der Luftmenge) oder in Kombination mit den Momenten-Stelleingriffen der zuvor beschriebenen drei Vorgehensweisen dahingehend beeinflusst wird, dass die maximale Sauerstoffbeladung des Katalysators wieder unterschritten und das bereits erreichte maximale Konvertierungsvolumen reduziert wird, sodass in dem restlichen Zeitraum = 1500 ms das Moment bis zum Ende des gewünschten Eingriffszeitraums ΔtEingriff entsprechend reduziert werden kann.
  • Kombination der drei Vorgehensweisen innerhalb eines "langzeitigen" Momenten-Stelleingriffs:
    Die drei Vorgehensweisen mit "kurzzeitigen" und "tiefen" Momenten-Stelleingriffen, bei denen durch eine entsprechende Implementierung eines "lambdageführten" Momenten-Stelleingriffs im Kraftstoff-Pfad K der Applikation des Steuergerätes der (Sauerstoff-)Puffer des Katalysators ausgenutzt wird, können erfindungsgemäß auch bei einer oben erläuterten "langzeitigen" Eingriffsdauer von beispielsweise 5000 ms bis 10000 ms, wobei das Motordrehmoment im Wesentlichen zeitlich unbegrenzt verändert/reduziert werden kann, eingesetzt werden.
  • Das heißt, durch eine Anforderung in der Applikation des Steuergerätes ist beispielsweise ein Eingriffszeitraum ΔtEingriff zur Momentenreduktion vorgesehen, bei dem bei dem erfindungsgemäßen "langzeitigen" Momenten-Stelleingriff von vornherein klar [ΔtNutz < ΔtEingriff] ist, dass das Konvertierungsvolumen des Katalysators nach dem Nutzungszeitraum ΔtNutz innerhalb des Eingriffszeitraums ΔtEingriff alsbald überschritten ist.
  • Wird beispielsweise bei bestimmten Betriebszuständen von dem Getriebeschaltungs-System und/oder dem ESP-System und/oder dem EGAS-System ein "langzeitiger" Sicherheitseingriff mit einem "tiefen" Momenten-Stelleingriff von der Applikation des Steuergerätes gefordert, so ist erfindungsgemäß vorgesehen, das Verfahren wie folgt durchzuführen:
    Eine der drei Vorgehensweisen wird parallel zu einem über den Luftpfad L vorgenommenen Momenten-Stelleingriff durchgeführt.
  • Dadurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, durch Kombination der momentenreduzierenden Wirkungen über alle Pfade Z, K, L im Nutzungszeitraum ΔtNutz einen signifikanten "tiefen" Momenten-Stelleingriff durchzuführen, sodass dann in dem über den Nutzungszeitraum ΔtNutz (von beispielsweise 1000 ms) gemäß Ausführungsbeispiel hinausgehenden Zeitraum von 4000 ms bis 9000 ms des Eingriffszeitraums ΔtEingriff auf einen Momenten-Stelleingriff umgeschaltet wird, der bevorzugt über den weniger schnellen Luftpfad L oder eine Kombination von Momenten-Stelleingriffen im Luftpfad L und/oder dem Zündungspfad Z stattfindet. Insofern wird bei dieser weiteren Vorgehensweise erfindungsgemäß ein "kurzzeitiger" und "tiefer" Momenten-Stelleingriff gemäß einer der drei Vorgehensweisen mit einem "langzeitigen" Momenten-Stelleingriff kombiniert.
  • Der ottomotorische Verbrennungsmotor ist eingerichtet das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Zu diesem Zweck umfasst der Verbrennungsmotor insbesondere mindestens eine Steuereinrichtung (Steuergerät/Steuergeräte), in der ein computerlesbarer Programmalgorithmus zur Ausführung des Verfahrens und gegebenenfalls erforderliche Kennfelder gespeichert sind.
    • Bezugszeichenliste
    • A
    Zündwinkelverstellung
    B
    Zylinderausblendung
    C
    Lastabbau
    D
    Lambdaverstellung
    1
    Momenten-Stelleingriff
    2
    Fahrerwunschmoment
    Z
    Zündungspfad
    ΔZW
    Änderung des Zündwinkels
    L
    Luftpfad
    ΔL
    Änderung der Luftmenge
    λ
    Lambda
    K
    Kraftstoffpfad, Lambdapfad
    Δλ
    Änderung des Lambdawertes
    t
    Zeit
    Δt
    Zeitraum
    ΔtNutz
    Nutzungszeitraum des Momenten-Stelleingriffs
    ΔtEingriff
    Eingriffszeitraum
    M
    Drehmoment
    ΔM
    Drehmomentänderung
    λmin
    minimale Lambda-Grenze
    λmax
    maximale Lambda-Grenze
    MX
    Vergleichsbaustein für Momentenanforderung

Claims (10)

  1. Verfahren zur Einstellung des Drehmoments eines im Normalbetrieb stöchiometrisch betriebenen ottomotorischen Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges durch in einem Zündungspfad (Z) und/oder durch in einem Luftpfad (L) und/oder durch in einem Kraftstoffpfad (K) erfolgende Momenten-Stelleingriffe,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    durch Ausgestaltung der Momentenstruktur (MS) und durch eine Ansteuerung des Verbrennungsmotors in bestimmten Betriebszuständen des Kraftfahrzeuges der stöchiometrische Betrieb mindestens eines Zylinders des Verbrennungsmotors für einen durch das Konvertierungsvolumen eines Katalysators vorgegebenen Nutzungszeitraum (ΔtNutz) verlassen und zumindest ein lambdageführter Momenten-Stelleingriff im Kraftstoffpfad (K) vorgenommen wird, in dem der mindestens eine Zylinder über den Kraftstoffpfad (K) überstöchiometrisch betrieben wird, wobei das Drehmoment (M) des Verbrennungsmotors in diesem vorgegebenen Zeitraum (ΔtNutz) um einen vorgegebenen Betrag (ΔM) des Drehmoments (M) reduziert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmten Betriebszustände vorliegen, wenn von einem Getriebeschaltungs-System und/oder einem ESP-System und/oder einem EGAS-System des Kraftfahrzeuges ein momentenreduzierender Momenten-Stelleingriff gefordert wird/werden, wobei für den Momenten-Stelleingriff ein von dem Nutzungszeitraum (ΔtNutz) unabhängiger vorgegebener Eingriffszeitraum (ΔtEingriff) zur Verfügung steht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nutzungszeitraum (ΔtNutz) durch das nutzbare Konvertierungsvolumen eines Katalysators innerhalb einer mit dem Verbrennungsmotor in Verbindung stehenden Abgasanlage und dessen im jeweilige Betriebspunkt beziehungsweise Lastpunkt des Verbrennungsmotors aktuellen Sauerstoffbeladung in Abhängigkeit des während des Betriebes des Verbrennungsmotors in die Abgasanlage strömenden Massenstroms bestimmt ist, wobei sich das Ende des Nutzungszeitraums (ΔtNutz) vom Anfang des zumindest lambdageführten Momenten-Stelleingriffs danach bemisst, nach welchem Zeitraum eine maximale Sauerstoffbeladung des Katalysators gerade überschritten wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest lambdageführte Momenten-Stelleingriff in dem bestimmten Betriebszustand in dem vorgegebenen Nutzungszeitraum (ΔtNutz) durch einen Lambda-Eingriff im Kraftstoffpfad (K) der Momenten-Struktur erfolgt, bei dem der Lambda-Wert (λ) des Kraftstoff/Luft-Gemischs vom stöchiometrischen Normalbetrieb (λ =1) ausgehend, angehoben wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der lambdageführte Momenten-Stelleingriff im Kraftstoffpfad (K) mit einem Zündwinkeleingriff im Zündungspfad (Z) der Momenten-Struktur (MS) kombiniert wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Momenten-Stelleingriff in dem bestimmten vorgebbaren Betriebszustand in dem vorgegebenen Nutzungszeitraum (ΔtNutz) durch den zumindest lambdageführten Momenten-Stelleingriff im Kraftstoffpfad (K) der Momenten-Struktur (MS) derart erfolgt, dass die vorhandenen Zylinder hinsichtlich des Lambda-Wertes (λ) symmetrisch oder asymmetrisch in einem Lambda-Split-Verfahren überstöchiometrisch und unterstöchiometrisch betrieben werden, wobei der Lambda-Wert (λ) des Kraftstoff/Luft-Gemischs vom stöchiometrischen Betrieb (λ =1) im Normalbetrieb ausgehend, in mindestens einem Zylinder angehoben und in mindestens einem anderen Zylinder abgesenkt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der lambdageführte Momenten-Stelleingriff im Kraftstoffpfad (K) mit einem Zündwinkeleingriff im Zündungspfad (Z) der Momenten-Struktur (MS) kombiniert wird.
  8. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest lambdageführte Momenten-Stelleingriff im Kraftstoffpfad (K) der Momenten-Struktur (MS) in Abhängigkeit eines Betriebspunktes beziehungsweise eines Lastpunktes des Verbrennungsmotors kurzzeitig in dem Nutzungszeitraum (ΔtNutz) und hinsichtlich der Veränderung (ΔM) des Drehmoments (M) mit einer großen vorgegebenen Sprunghöhe vorgenommen wird, wobei die Sprunghöhe in dem zur Verfügung stehenden Nutzungszeitraum (ΔtNutz) je nach Betriebspunkt beziehungsweise Lastpunkt zu einer Änderung (ΔM) des Drehmoments (M) führt.
  9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sprunghöhe erzeugt wird, bei der eine signifikante Reduktion des Motordrehmoments (M) mit einer um mindestens 50 % reduzierten Drehmomentänderung (ΔM) vorgenommen wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5 oder 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem bestimmten Betriebszustand gemäß Anspruch 2, in dem ein langzeitiger momentenreduzierender Momenten-Stelleingriff gefordert wird, im Nutzungszeitraum (ΔtNutz) parallel zu den Momenten-Stelleingriffen nach mindestens einem der Ansprüche 4 oder 5 oder 6 oder 7 im Nutzungszeitraum (ΔtNutz) ein Momenten-Stelleingriff im Luftpfad (L) oder im Luftpfad (L) und im Zündungspfad (Z) vorgenommen wird.
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