EP4726194A1 - Verfahren zum betreiben einer antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug, entsprechende antriebseinrichtung sowie computerprogrammprodukt - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug, entsprechende antriebseinrichtung sowie computerprogrammprodukt

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EP4726194A1
EP4726194A1 EP25206492.8A EP25206492A EP4726194A1 EP 4726194 A1 EP4726194 A1 EP 4726194A1 EP 25206492 A EP25206492 A EP 25206492A EP 4726194 A1 EP4726194 A1 EP 4726194A1
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EP
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exhaust gas
exhaust
determined
inlet
aftertreatment device
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EP25206492.8A
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Bodo Odendall
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Audi AG
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Publication date
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, die über ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat, eine Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) zur Nachbehandlung des Abgases sowie eine stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) angeordnete Lambdasonde (3) verfügt. Dabei ist vorgesehen, dass ein Verbrennungsluftverhältnis für stromabwärts der Lambdasonde (3) vorliegendes Abgas aus einem Messwert der Lambdasonde (3) mittels eines zumindest ein lineares zeitinvariantes Übertragungsglied aufweisenden Signalfilters unter Verwendung eines in Abhängigkeit von einer Temperatur bestimmten Filterkoeffizienten ermittelt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Computerprogrammprodukt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung ein Kraftfahrzeug, die über ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat, eine Abgasnachbehandlungseinrichtung zur Nachbehandlung des Abgases sowie eine stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung angeordnete Lambdasonde verfügt. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Computerprogrammprodukt.
  • Aus dem Stand der Technik ist zum Beispiel die Druckschrift EP 1 388 659 B1 bekannt. Diese beschreibt ein Steuergerät zum Regeln eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Verbrennungsmotors, umfassend: einen ersten Abgassensor zum Erfassen einer Sauerstoffkonzentration von Abgas; einen ersten Dezimierungsfilter, der mit dem ersten Abgassensor verbunden ist, um chemisches Rauschen zu beseitigen, das in einem Ausgangssignal des ersten Abgassensors enthalten ist; und eine Steuereinheit, die mit dem ersten Dezimierungsfilter verbunden ist, wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, um eine Stellgröße zum Einstellen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu bestimmen, derart, dass ein Ausgangswert von dem ersten Dezimierungsfilter auf einen Sollwert konvergiert.
  • Der erste Dezimierungsfilter umfasst ferner: einen ersten Überabtaster zum Überabtasten des Ausgangssignals des ersten Abgassensors in einem kürzeren Zyklus als ein Zyklus, der zur Bestimmung der Stellgröße verwendet wird; einen ersten Tiefpassfilter zum Glätten des überabgetasteten Werts; und einen ersten abwärts Abwärtstaster zum Nachabtasten des geglätteten Werts in dem Zyklus, der zur Bestimmung der Stellgröße verwendet wird, um den nachabgetasteten Wert auszugeben. Der nachabgetastete Wert gibt das Ausgangssignal des ersten Abgassensors an, von dem das chemische Rauschen entfernt worden ist.
  • Weiterer Stand der Technik ist aus den Druckschriften US 6,006,153 sowie US 2010/0077728 A1 bekannt.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug vorzuschlagen, welches gegenüber bekannten Verfahren Vorteile aufweist, insbesondere eine zuverlässige Ermittlung des Verbrennungsluftverhältnisses ermöglicht, bevorzugt zum Modellieren der Abgasnachbehandlungseinrichtung mithilfe eines Abgasnachbehandlungsmodells.
  • Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass ein Verbrennungsluftverhältnis für stromabwärts der Lambdasonde vorliegendes Abgas aus einem Messwert der Lambdasonde mittels eines zumindest ein lineares zeitinvariantes Übertragungsglied aufweisenden Signalfilters unter Verwendung eines in Abhängigkeit von einer Temperatur bestimmten Filterkoeffizienten ermittelt wird.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die in der Beschreibung erläuterten Ausführungsbeispiele nicht beschränkend sind; vielmehr sind beliebige Variationen der in der Beschreibung, den Ansprüchen sowie den Figuren offenbarten Merkmale realisierbar.
  • Das Verfahren ist zum Betreiben der Antriebseinrichtung vorgesehen. Es wird vorzugsweise mittels eines Steuergeräts der Antriebseinrichtung umgesetzt. Die Antriebseinrichtung beziehungsweise ihr Steuergerät sind bevorzugt Bestandteil des Kraftfahrzeugs, können jedoch selbstverständlich auch separat von diesem vorliegen, insbesondere bis zu einer Montage der Antriebseinrichtung beziehungsweise des Steuergeräts an oder in dem Kraftfahrzeug. Die Antriebseinrichtung dient einem Antreiben des Kraftfahrzeugs, insoweit also einem Bereitstellen eines auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichteten Antriebsdrehmoments. Zum Bereitstellen des Antriebsdrehmoments weist die Antriebseinrichtung das Antriebsaggregat auf. Das Antriebsaggregat liegt vorzugsweise als Brennkraftmaschine vor, insbesondere als Otto-Brennkraftmaschine oder als Diesel-Brennkraftmaschine.
  • Dem Antriebsaggregat werden während eines Betriebs der Antriebseinrichtung zumindest zeitweise Kraftstoff und Frischgas zugeführt, wobei das Frischgas zumindest zeitweise Frischluft enthält. Zusätzlich kann das Frischgas Abgas aufweisen, sofern eine Abgasrückführung realisiert ist, bei welcher das von dem Antriebsaggregat erzeugte Abgas zumindest teilweise wieder in das Antriebsaggregat zurückgeführt wird, nämlich als Bestandteil des Frischgases. Der Kraftstoff und das Frischgas, die dem Antriebsaggregat zugeführt werden, bilden ein Kraftstoff-Frischgas-Gemisch mit einer bestimmten Zusammensetzung, das in dem Antriebsaggregat zur Reaktion gebracht wird.
  • Während des Betriebs des Antriebsaggregats fällt aufgrund der chemischen Reaktion von Kraftstoff und Frischgas miteinander Abgas an, welches in Richtung einer Außenumgebung der Antriebseinrichtung beziehungsweise des Kraftfahrzeugs abgeführt wird. Da in dem von dem Antriebsaggregat erzeugten Abgas Schadstoffe enthalten sind, wird das Abgas vor dem Entlassen in die Außenumgebung zunächst der Abgasnachbehandlungseinrichtung zugeführt. In der Abgasnachbehandlungseinrichtung werden die Schadstoffe zumindest teilweise in ungefährlichere Produkte umgesetzt. Erst nach dem Durchlaufen der Abgasnachbehandlungseinrichtung wird das Abgas in die Außenumgebung abgeführt, insbesondere durch ein Endrohr der Antriebseinrichtung.
  • Die Abgasnachbehandlungseinrichtung ist vorzugsweise als Fahrzeugkatalysator ausgestaltet, insbesondere als Drei-Wege-Katalysator, Oxidationskatalysator, NOx-Speicherkatalysator oder SCR-Katalysator. Es kann vorgesehen sein, dass der Fahrzeugkatalysator in einen Partikelfilter integriert ist, insbesondere in einen Otto-Partikelfilter oder einen Diesel-Partikelfilter. Hierzu ist zum Beispiel der Partikelfilter mit einer katalytischen Beschichtung versehen. Eine Umwandlungsrate und damit die Konvertierungsleistung des Fahrzeugkatalysators, mit welcher die Schadstoffe in die ungefährlicheren Produkte umgesetzt werden, hängen insbesondere von der Zusammensetzung des der Abgasnachbehandlungseinrichtung beziehungsweise des dem Fahrzeugkatalysator zugeführten Abgases sowie der Temperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung ab.
  • Die Bestandteile des von dem Antriebsaggregat erzeugten Abgases werden auch als Rohemissionen bezeichnet. Die Rohemissionen beschreiben insoweit die Zusammensetzung des Abgases stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung beziehungsweise strömungstechnisch zwischen dem Antriebsaggregat und der Abgasnachbehandlungseinrichtung. Die in dem Abgas enthaltenen Stoffe werden bei dem Durchlaufen der Abgasnachbehandlungseinrichtung durch das Abgas teilweise umgewandelt, sodass sich die Zusammensetzung des Abgases ändert. Die stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung in dem Abgas vorliegenden Stoffe, aus welchen sich das Abgas zusammensetzt, werden auch als Endrohremissionen bezeichnet, da das Abgas mit dieser Zusammensetzung durch das Endrohr der Antriebseinrichtung in die Außenumgebung entlassen wird.
  • Die Menge der in den Endrohremissionen enthaltenen Schadstoffe hängt, wie bereits erwähnt, von den Rohemissionen ab, zusätzlich jedoch auch von der Konvertierungsleistung der Abgasnachbehandlungseinrichtung beziehungsweise des Fahrzeugkatalysators. Diese ist temperaturabhängig. Insbesondere ist die Konvertierungsleistung umso niedriger, je weiter eine Temperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung beziehungsweise des Fahrzeugkatalysators von einer Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung beziehungsweise des Fahrzeugkatalysators abweicht, je größer also ein Absolutwert der Differenz zwischen den Temperaturen ist. Unter der Temperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung beziehungsweise des Fahrzeugkatalysators ist beispielsweise eine Temperatur eines keramischen Wabenkörpers zu verstehen, welcher mit der katalytischen Beschichtung versehen ist.
  • Zum Betreiben der Antriebseinrichtung dient unter anderem das Verbrennungsluftverhältnis, welches mithilfe der Lambdasonde ermittelt wird. Die Lambdasonde ist stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung angeordnet, das an der Lambdasonde vorbeiströmende beziehungsweise die Lambdasonde überströmende Abgas durchströmt also nachfolgend die Abgasnachbehandlungseinrichtung. Mithilfe der Lambdasonde wird das Verbrennungsluftverhältnis stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung ermittelt. Um die Zusammensetzung des Abgases mit hoher Genauigkeit zu ermitteln, insbesondere unter Verwendung des Abgasnachbehandlungsmodells, ist es jedoch notwendig, das Verbrennungsluftverhältnis nicht nur an der Lambdasonde, sondern auch stromabwärts der Lambdasonde zu ermitteln, insbesondere in der Abgasnachbehandlungseinrichtung oder stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung, vorzugsweise unmittelbar stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung.
  • Dies ist bislang nicht oder allenfalls mit einem großen Aufwand umsetzbar. Die Anmelderin hat jedoch überraschenderweise festgestellt, dass sich das Verbrennungsluftverhältnis stromabwärts der Lambdasonde mithilfe des Signalfilters mit hinreichend hoher Genauigkeit ermitteln lässt. Der Signalfilter verfügt über das zumindest eine lineare zeitinvariantes Übertragungsglied. Selbstverständlich kann der Signalfilter auch mehrere solcher Übertragungsglieder aufweisen. Sofern im Rahmen dieser Beschreibung von dem Übertragungsglied oder dem zumindest einen Übertragungsglied die Rede ist, so sind die Ausführungen stets äquivalent. Erläuterungen zu dem Übertragungsglied sind also auf das zumindest eine Übertragungsglied und Ausführungen zu dem zumindest einen Übertragungsglied auf das Übertragungsglied anwendbar. Im Falle der mehreren Übertragungsglieder sind die Erläuterungen zu dem Übertragungsglied beziehungsweise dem zumindest einen Übertragungsglied auf jedes der mehreren Übertragungsgliedern anwendbar.
  • Der Signalfilter ist von einem oder mehreren Filterkoeffizienten charakterisiert. Der Filterkoeffizient beschreibt insbesondere das Übertragungsglied. Liegen mehrere Übertragungsglieder vor, so können diese den gleichen Filterkoeffizienten oder aber unterschiedliche Filterkoeffizienten verwenden. In jedem Fall wird der Filterkoeffizienten in Abhängigkeit von der Temperatur ermittelt. Das bedeutet, dass der Filterkoeffizienten beziehungsweise die Filterkoeffizienten als Funktion der Temperatur vorliegen. Insbesondere ist der Filterkoeffizienten proportional zu der Temperatur. Unter der Temperatur ist beispielsweise eine Temperatur des Abgases oder eine Temperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung, insbesondere eine Temperatur des Keramikkörpers, zu verstehen. Die Temperatur wird beispielsweise unter Verwendung eines Temperaturmodells für die Abgasnachbehandlungseinrichtung beziehungsweise mittels des Abgasnachbehandlungsmodells bestimmt. Alternativ kann die Temperatur auch gemessen werden. Die Verwendung des Signalfilters zum Ermitteln des Verbrennungsluftverhältnisses in dem stromabwärts der Lambdasonde vorliegendes Abgas ermöglicht dies mit einem besonders geringen Rechenaufwand und dennoch hoher Genauigkeit.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Filterkoeffizient zusätzlich in Abhängigkeit von einem Abgasdurchsatz des Abgases und/oder einer Sauerstoffspeicherkapazität der Abgasnachbehandlungseinrichtung bestimmt wird. Vorzugsweise ist der Filterkoeffizienten umgekehrt proportional zu dem Abgasdurchsatzes und/oder umgekehrt proportional zu der Sauerstoffspeicherkapazität. Besonders bevorzugt finden sowohl die Temperatur als auch der Abgasdurchsatz und die Sauerstoffspeicherkapazität Eingang in den Filterkoeffizienten. Hierzu ist es beispielsweise vorgesehen, aus jeder der genannten Größen einen Teilkoeffizienten zu ermitteln und die Teilkoeffizienten durch Multiplikation zu dem Filterkoeffizienten zusammenzufassen. Es wird also ein erster Teilkoeffizient in Abhängigkeit von der Temperatur, ein zweiter Teilkoeffizient Abhängigkeit von dem Abgasdurchsatzes und ein dritter Teilkoeffizient in Abhängigkeit von der Sauerstoffspeicherkapazität bestimmt und der Filterkoeffizient ergibt sich nachfolgend durch Multiplikation des ersten Teilkoeffizienten mit dem zweiten Teilkoeffizienten und dem dritten Teilkoeffizienten. Hierdurch wird die Genauigkeit weiter verbessert.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als das zumindest eine Übertragungsglied ein PT1-Glied verwendet wird. Das PT1-Glied ist ein lineares zeitinvariantes Übertragungsglied mit proportionalem Übertragungsverhalten und einer Verzögerung erster Ordnung. Die Übertragungsfunktion des PT1-Glieds lautet G s = K / 1 + T ⋅ s , wobei K eine Übertragungskonstante beziehungsweise ein Verstärkungsfaktor und T die Zeitkonstante ist. Vorzugsweise wird der Verstärkungsfaktor konstant gewählt und die Zeitkonstante entspricht dem erwähnten Filterkoeffizienten, die Zeitkonstante wird also in Abhängigkeit von zumindest der Temperatur ermittelt. Eine solche Vorgehensweise ermöglicht eine Bestimmung des Verbrennungsluftverhältnisses mit hoher Genauigkeit.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als Signalfilter ein Signalfilter mit mehreren Übertragungsgliedern, insbesondere mehreren in Serie verwendeten Übertragungsgliedern, verwendet wird. Der Signalfilter verfügt also nicht nur über lediglich ein Übertragungsglied, sondern über mehrere Übertragungsgliedern, welche vorzugsweise in Reihe miteinander geschaltet sind. Das bedeutet, dass einem ersten der Übertragungsglieder an einem Eingang ein Eingangssignal zugeführt wird, worauf das erste Übertragungsglied an einem Ausgang ein Ausgangssignal bereitstellt. Dieses Ausgangssignal wird für ein zweites Übertragungsgliedern als Eingangssignal verwendet. Dies kann für eine beliebige Anzahl an Übertragungsgliedern wiederholt werden. Als Eingangssignal für das erste Übertragungsglied wird ein Eingangssignal des Signalfilters herangezogen. Ein Ausgangssignal des letzten, beispielsweise des zweiten, Übertragungsglieds, wird als Ausgangssignal des Signalfilters verwendet.
  • Vorzugsweise sind die Übertragungsgliedern alle von demselben Typ, vorzugsweise liegen die mehreren Übertragungsgliedern als PT1-Glieder vor. In diesem Fall weist der Signalfilter ausschließlich PT1-Glieder auf. Der Signalfilter ist insoweit ein Signalfilter n-ter Ordnung, insbesondere ein Signalfilter von mindestens zweiter Ordnung. Auch dies dient dem Erzielen einer besonders hohen Genauigkeit bei dem Ermitteln des Verbrennungsluftverhältnisses.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Austrittskonzentration wenigstens einer Abgaskomponente des Abgases stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung mittels eines Abgasnachbehandlungsmodells ermittelt wird, dem als Eingangsgrößen eine für eine Eintrittsstelle ermittelte Eintrittskonzentration sowie ein für die Eintrittsstelle ermitteltes Eintrittsverbrennungsluftverhältnis zugeführt werden, wobei für die Abgasnachbehandlungseinrichtung das Verbrennungsluftverhältnis als Eintrittsverbrennungsluftverhältnis verwendet wird. Um die Schadstoffemission der Antriebseinrichtung zu ermitteln, also die in die Außenumgebung abgeführte Menge der wenigstens einen Abgaskomponente, wird das Abgasnachbehandlungsmodell herangezogen. Das Abgasnachbehandlungsmodell modelliert die Konvertierung der wenigstens einen Abgaskomponente mithilfe der Abgasnachbehandlungseinrichtung. Hierzu wird dem Abgasnachbehandlungsmodell als eine erste Eingangsgröße die Eintrittskonzentration der wenigsten einen Abgaskomponente zugeführt, welche an der Eintrittsstelle vorliegt.
  • Unter der Eintrittsstelle ist insbesondere diejenige Stelle zu verstehen, an welcher das Abgas in die Abgasnachbehandlungseinrichtung eintritt. Alternativ bezeichnet die Eintrittsstelle diejenige Stelle, an welcher das Abgas in einen bestimmten Abschnitt der Abgasnachbehandlungseinrichtung eintritt, insbesondere in einen von mehreren Abschnitten. Anhand der Eintrittskonzentration berechnet das Abgasnachbehandlungsmodell eine Austrittskonzentration, welche an einer Austrittsstelle vorliegt. Analog zu der Eintrittsstelle bezeichnet die Austrittsstelle diejenige Stelle, an welcher das Abgas aus der Abgasnachbehandlungseinrichtung oder dem Abschnitt der Abgasnachbehandlungseinrichtung austritt.
  • Die Eintrittskonzentration kann grundsätzlich auf beliebige Art und Weise ermittelt werden, beispielsweise wird sie in Abhängigkeit von einem Betriebspunkt des Antriebsaggregats bestimmt, wobei der Betriebspunkt beispielsweise durch das momentan von dem Antriebsaggregat bereitgestellte Antriebsdrehmoment und/oder eine momentane Drehzahl des Antriebsaggregats gekennzeichnet ist. Ist die Eintrittsstelle diejenige Stelle, an welcher das Abgas in die Abgasnachbehandlungseinrichtung eintritt, so ist die an der Eintrittsstelle vorliegende Eintrittskonzentration beispielsweise gleich einer Rohemission des Antriebsaggregats, also gleich der von dem Antriebsaggregat erzeugten beziehungsweise ausgestoßenen Menge der wenigstens einen Abgaskomponente. Liegt die Eintrittsstelle stromabwärts dieser Stelle vor, so wird die an der Eintrittsstelle vorliegende Eintrittskonzentration bevorzugt mittels des Abgasnachbehandlungsmodells bestimmt. Beispielsweise entspricht in diesem Fall die Eintrittskonzentration für einen der Abschnitte der Austrittskonzentration für einen dem Abschnitt vorhergehenden Abschnitt der Abgasnachbehandlungseinrichtung.
  • Als zusätzliche Eingangsgröße wird dem Abgasnachbehandlungsmodell das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis zugeführt, welches analog zu der Eintrittskonzentration für die Eintrittsstelle ermittelt wird. Es könnte beispielsweise vorgesehen sein, das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis gleich einem Verbrennungsluftverhältnis zu setzen, welches aus dem Messwert der Lambdasonde stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung ermittelt wird. Der Messwert beschreibt insoweit das stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung in dem Abgas vorliegende Verbrennungsluftverhältnis beziehungsweise eine Menge des dort in dem Abgas vorliegenden Restsauerstoffs. Das auf die beschriebene Art und Weise ermittelte Verbrennungsluftverhältnis stellt eine genaue Grundlage für das Durchführen des Abgasnachbehandlungsmodells dar.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Abgasnachbehandlungsmodell mehrere Abgasnachbehandlungsteilmodelle zum Modellieren unterschiedlicher Abschnitte der Abgasnachbehandlungseinrichtung umfasst, wobei jedem der Abgasnachbehandlungsteilmodelle als Eingangsgrößen eine von mehreren, die Eintrittskonzentration umfassenden Eintrittskonzentrationen sowie eines von mehreren, das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis umfassenden Eintrittsverbrennungsluftverhältnissen zugeführt werden, wobei die jeweilige Eintrittskonzentration und das jeweilige Eintrittsverbrennungsluftverhältnis für eine von mehreren, die Eintrittsstelle umfassenden Eintrittsstellen ermittelt werden und jedes der Eintrittsverbrennungsluftverhältnisse aus dem Messwert der Lambdasonde mittels eines jeweiligen Signalfilters unter Verwendung des jeweils in Abhängigkeit von der Temperatur bestimmten Filterkoeffizienten ermittelt wird.
  • Das bedeutet, dass nicht die Abgasnachbehandlungseinrichtung insgesamt betrachtet wird, sondern die Abgasnachbehandlungseinrichtung in mehrere Abschnitte unterteilt wird. Die Abschnitte erstrecken sich bevorzugt von einem Anfang bis hin zu einem Ende der Abgasnachbehandlungseinrichtung und grenzen besonders bevorzugt unmittelbar aneinander an. Beispielsweise ist die Abgasnachbehandlungseinrichtung in wenigstens zwei, wenigstens drei, wenigstens vier oder - bevorzugt - wenigstens fünf Abschnitte aufgeteilt. Für jeden dieser Abschnitte liegt jeweils ein Abgasnachbehandlungsteilmodell vor, wobei die Abgasnachbehandlungsteilmodelle der mehreren Abschnitte insgesamt das Abgasnachbehandlungsmodell bilden.
  • Jedes der Abgasnachbehandlungsteilmodelle weist als Eingangsgrößen jeweils eine der Eintrittskonzentrationen und eines der Eintrittsverbrennungsluftverhältnisse auf. Die eingangs erwähnte Eintrittskonzentration ist hierbei Bestandteil dieser mehreren Eintrittskonzentrationen und das erwähnte Eintrittsverbrennungsluftverhältnis ist Bestandteil der mehreren Eintrittsverbrennungsluftverhältnisse. Die Eintrittskonzentration und das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis für jeden Abschnitt werden für eine jeweilige Eintrittsstelle dieses Abschnitts ermittelt.
  • Mithilfe des jeweiligen Abgasnachbehandlungsteilmodells werden aus der jeweiligen Eintrittskonzentration und dem jeweiligen Eintrittsverbrennungsluftverhältnis eine jeweilige Austrittskonzentration für eine Austrittsstelle des jeweiligen Abschnitts ermittelt. Vorzugsweise wird die Austrittskonzentration eines strömungstechnisch vorhergehenden Abschnitts als Eintrittskonzentration eines strömungstechnisch unmittelbar auf diesen Abschnitt folgenden Abschnitts verwendet. Das Abgasnachbehandlungsmodell beruht insoweit auf einer schrittweisen Berechnung der Austrittskonzentration der wenigsten einen Abgaskomponente über die Abgasnachbehandlungseinrichtung hinweg. Hierdurch kann eine besonders hohe Genauigkeit erreicht werden.
  • Die Eintrittsverbrennungsluftverhältnisse für die mehreren Abschnitte werden jeweils aus dem Messwert der Lambdasonde ermittelt, nämlich unter Verwendung des jeweiligen Signalfilters. Für jeden der Abschnitte liegt entsprechend ein separater Signalfilter vor, dessen Filterkoeffizient in Abhängigkeit von der Temperatur bestimmt wird. Als Temperatur wird bevorzugt die Temperatur des jeweiligen Abschnitts verwendet. Diese kann beispielsweise unter Verwendung eines Temperaturmodells bestimmt werden.
  • Besonders bevorzugt sind die Signalfilter der Abschnitte in Reihe geschaltet, werden also Serie verwendet. Das bedeutet, dass dem Signalfilter eines strömungstechnisch am weitesten stromaufwärts liegenden ersten Abschnitts als Eingangssignal der Messwert der Lambdasonde beziehungsweise ein aus diesem ermitteltes Verbrennungsluftverhältnis zugeführt wird. Ein Ausgangssignal dieses Signalfilters wird einem Signalfilter des auf den ersten Abschnitt strömungstechnisch unmittelbar folgenden zweiten Abschnitts als Eingangssignal zugeführt, und so weiter, bis für alle Abschnitte das jeweilige Eintrittsverbrennungsluftverhältnis vorliegt. Anders ausgedrückt ist es also vorgesehen, dass die Signalfilter der Abgasnachbehandlungsteilmodelle in Serie verwendet werden, sodass zumindest einer der Signalfilter als Eingangssignal ein Ausgangssignal eines anderen der Signalfilter verwendet. Hierdurch wird eine hohe Genauigkeit erreicht.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung, insbesondere stromaufwärts der Lambdasonde, eine weitere Abgasnachbehandlungseinrichtung und stromaufwärts der weiteren Abgasnachbehandlungseinrichtung eine weitere Lambdasonde angeordnet ist, wobei der Messwert der Lambdasonde sowie ein Messwert der weiteren Lambdasonde zum Durchführen einer Lambdaregelung verwendet werden. Zusätzlich zu der Abgasnachbehandlungseinrichtung und der Lambdasonde liegen also die weitere Abgasnachbehandlungseinrichtung und die weitere Lambdasonde vor, welche stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung und bevorzugt stromaufwärts der Lambdasonde angeordnet sind.
  • Die weitere Abgasnachbehandlungseinrichtung kann analog zu der Abgasnachbehandlungseinrichtung ausgestaltet sein, insbesondere liegt sie als Fahrzeugkatalysator vor. Beispielsweise ist die Lambdasonde strömungstechnisch zwischen der Abgasnachbehandlungseinrichtung und der weiteren Abgasnachbehandlungseinrichtung angeordnet. Die weitere Lambdasonde liegt strömungstechnisch gesehen auf der der Lambdasonde abgewandten Seite der weiteren Abgasnachbehandlungseinrichtung vor, sodass die weitere Abgasnachbehandlungseinrichtung strömungstechnisch zwischen der Lambdasonde und der weiteren Lambdasonde vorliegt. Von dem Antriebsaggregat kommendes Abgas strömt also in der nachfolgend genannten Reihenfolge: weitere Lambdasonde, weitere Abgasnachbehandlungseinrichtung, Lambdasonde und Abgasnachbehandlungseinrichtung.
  • Die Abgasnachbehandlungseinrichtung kann auch als erste Abgasnachbehandlungseinrichtung und die weitere Abgasnachbehandlungseinrichtung als zweite Abgasnachbehandlungseinrichtung bezeichnet werden. Analog hierzu kann die Lambdasonde als erste Lambdasonde und die weitere Lambdasonde als zweite Lambdasonde bezeichnet werden. Mithilfe der ersten Lambdasonde wird ein erstes Verbrennungsluftverhältnis strömungstechnisch zwischen der zweiten Abgasnachbehandlungseinrichtung und der ersten Abgasnachbehandlungseinrichtung und unter Verwendung der zweiten Lambdasonde ein zweites Verbrennungsluftverhältnis stromaufwärts der zweiten Abgasnachbehandlungseinrichtung ermittelt.
  • Das erste Verbrennungsluftverhältnis ist ein stromabwärts der zweiten Lambdasonde, insbesondere stromabwärts der zweiten Abgasnachbehandlungseinrichtung, in dem Abgas vorliegendes Verbrennungsluftverhältnis. Das zweite Verbrennungsluftverhältnis entspricht einem Verbrennungsluftverhältnis in dem Abgas stromaufwärts der zweiten Abgasnachbehandlungseinrichtung beziehungsweise strömungstechnisch zwischen dem Antriebsaggregat und der zweiten Abgasnachbehandlungseinrichtung.
  • Das erste Verbrennungsluftverhältnis und das zweite Verbrennungsluftverhältnis werden bevorzugt zur Durchführung einer Lambdaregelung und einer Trimmregelung herangezogen. Hierbei wird insbesondere die Zusammensetzung des Kraftstoff-Frischgas-Gemischs anhand des zweiten Verbrennungsluftverhältnisses eingestellt, wohingegen das erste Verbrennungsluftverhältnis zur Korrektur des zweiten Verbrennungsluftverhältnisses oder eines Sollwerts, auf welchen das zweite Verbrennungsluftverhältnis im Zuge der Lambdaregelung eingestellt wird, im Rahmen der Trimmregelung verwendet wird.
  • Grundsätzlich kann es vorgesehen sein, die Zusammensetzung des Kraftstoff-Frischgas-Gemischs allein anhand des ersten Verbrennungsluftverhältnisses oder allein anhand des zweiten Verbrennungsluftverhältnisses einzustellen, also ohne das jeweils andere Verbrennungsluftverhältnis zu berücksichtigen. In jedem Fall wird das jeweilige Verbrennungsluftverhältnis auf den entsprechenden Sollwert eingestellt. Hierzu ist es insbesondere vorgesehen, die Zusammensetzung des Kraftstoff-Frischgas-Gemischs derart anzupassen, dass das jeweilige Verbrennungsluftverhältnis sich in Richtung des Sollwerts verändert, insbesondere bis auf den Sollwert. Beispielsweise wird das jeweilige Verbrennungsluftverhältnis durch Einstellen der Zusammensetzung des Kraftstoff-Frischgas-Gemischs auf den Sollwert geregelt.
  • Besonders bevorzugt ist es jedoch vorgesehen, sowohl das erste Verbrennungsluftverhältnis als auch das zweite Verbrennungsluftverhältnis zum Einstellen der Zusammensetzung des Kraftstoff-Frischgas-Gemischs heranzuziehen. In diesem Fall werden vorzugsweise die beiden Verbrennungsluftverhältnisse auf einen jeweiligen Sollwert eingestellt. Insbesondere ist es also vorgesehen, das erste Verbrennungsluftverhältnis auf einen ersten Sollwert und das zweite Verbrennungsluftverhältnis auf einen zweiten Sollwert einzustellen, nämlich durch entsprechendes Anpassen der Zusammensetzung des Kraftstoff-Frischgas-Gemischs.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Abgasnachbehandlungseinrichtung eine erste Abgasnachbehandlungseinrichtung und das Verbrennungsluftverhältnis ein erstes Verbrennungsluftverhältnis ist, wobei stromaufwärts der Lambdasonde eine zweite Abgasnachbehandlungseinrichtung vorliegt und ein zweites Verbrennungsluftverhältnis für stromaufwärts der Lambdasonde vorliegendes Abgas durch Gradientenbildung aus dem Messwert der Lambdasonde ermittelt wird. Unter Verwendung der Lambdasonde beziehungsweise des Messwerts wird also nicht nur das Verbrennungsluftverhältnis stromabwärts der Lambdasonde, insbesondere in der ersten Abgasnachbehandlungseinrichtung, ermittelt, sondern auch stromaufwärts der Lambdasonde, insbesondere in der zweiten Abgasnachbehandlungseinrichtung. Hierzu wird ein Gradient aus dem Messwert der Lambdasonde ermittelt. Der Gradient ist beispielsweise der zeitliche Gradient des Messwerts der Lambdasonde selbst oder aber ein zeitlicher Gradient einer aus dem Messwert ermittelten Größe.
  • Beispielsweise wird aus dem Messwert zunächst das Verbrennungsluftverhältnis an der Lambdasonde bestimmt und anschließend unter Verwendung des zeitlichen Gradienten dieses Verbrennungsluftverhältnisses das zweite Verbrennungsluftverhältnis berechnet. Beispielsweise wird das zweite Verbrennungsluftverhältnis anhand der Beziehung λ 1 = k ⋅ dλ 2 / dt + λ 2 ermittelt, wobei λ1 das erste Verbrennungsluftverhältnis, λ2 das zweite Verbrennungsluftverhältnis, k ein Korrekturfaktor und t die Zeit ist. Bevorzugt wird das zweite Verbrennungsluftverhältnis für ein weiteres Abgasnachbehandlungsmodell verwendet, mittels welchem die weitere Abgasnachbehandlungseinrichtung modelliert wird.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als Lambdasonde eine Sprunglambdasonde verwendet wird. Eine weitere Lambdasonde kann in Form einer Breitbandlambdasonde vorliegen. Während die Breitbandlambdasonde einen vergleichsweise breiten Messbereich aufweist, ist dies für die Sprunglambdasonde nicht der Fall. Die Sprunglambdasonde liegt beispielsweise in Form einer einzelnen Nernstzelle vor und kann auch als Spannungssprungsonde bezeichnet werden. Die Breitbandlambdasonde setzt sich hingegen aus einer Nernstzelle und einer Pumpzelle zusammen. Die Pumpzelle wird derart eingestellt, dass mittels der Nernstzelle ein Verbrennungsluftverhältnis von λ = 1 gemessen wird. Die Stromstärke und/oder die elektrische Spannung des zum Betreiben der Pumpzelle verwendeten elektrischen Stroms stellt dann ein Maß für das tatsächlich in dem Abgas vorliegende Verbrennungsluftverhältnis dar. Die Sprunglambdasonde weist üblicherweise eine höhere Genauigkeit auf als die Breitbandlambdasonde. Entsprechend kann durch die Verwendung der Sprunglambdasonde zum Messen des Messwerts, aus welchem anschließend das Verbrennungsluftverhältnis bestimmt wird, eine äußerst hohe Genauigkeit erreicht werden.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Erläuterungen im Rahmen dieser Beschreibung, wobei die Antriebseinrichtung über ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat, eine Abgasnachbehandlungseinrichtung zur Nachbehandlung des Abgases sowie eine stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung angeordnete Lambdasonde verfügt. Dabei ist die Antriebseinrichtung dazu vorgesehen und ausgestaltet, ein Verbrennungsluftverhältnis für stromabwärts der Lambdasonde vorliegendes Abgas aus einem Messwert der Lambdasonde mittels eines zumindest ein lineares zeitinvariantes Übertragungsglied aufweisenden Signalfilters unter Verwendung eines in Abhängigkeit von einer Temperatur bestimmten Filterkoeffizienten zu ermitteln.
  • Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung der Antriebseinrichtung beziehungsweise einer derartigen Vorgehensweise wurde bereits hingewiesen. Sowohl die Antriebseinrichtung als auch das Verfahren zu ihrem Betreiben können gemäß den Erläuterungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
  • Zudem betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bewirken, dass die Antriebseinrichtung gemäß den Ausführungen in dieser Beschreibung das erläuterte Verfahren ausführt. Hinsichtlich der Vorteile und möglicher vorteilhafter Weiterbildungen wird in Gänze auf die Beschreibung verwiesen.
  • Die in der Beschreibung beschriebenen Merkmale und Merkmalskombinationen, insbesondere die in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschriebenen und/oder in den Figuren gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen, sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung, insbesondere den Rahmen der Ansprüche, zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungsformen als von der Erfindung umfasst anzusehen, die in der Beschreibung und/oder den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch aus den erläuterten Ausführungsformen hervorgehen oder aus ihnen ableitbar sind, insbesondere im Rahmen der Ansprüche.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung eines Bereichs einer Antriebseinrichtung, genauer gesagt einer Abgasnachbehandlungseinrichtung, sowie
    Figur 2
    mehrere Diagramme, in welchen Verbrennungsluftverhältnisse in verschiedenen Abschnitten der Abgasnachbehandlungseinrichtung sowie Teilfilterkoeffizienten und ein Filterkoeffizient eines zum Ermitteln des Verbrennungsluftverhältnisses verwendeten Signalfilters über der Zeit aufgetragen sind.
  • Die Figur 1 zeigt eine äußerst schematische Darstellung eines Bereichs einer Antriebseinrichtung, die über ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat verfügt, nämlich einer Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 der Antriebseinrichtung. Dem Antriebsaggregat werden Kraftstoff und Frischgas zugeführt, welche ein Kraftstoff-Frischgas-Gemisch bilden und chemisch unter Erzeugung von Abgas miteinander reagieren. Das Abgas wird der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 zugeführt und durchströmt diese in Richtung des Pfeils 2. Stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 wird mittels einer Lambdasonde 3 ein Messwert für ein Verbrennungsluftverhältnis gemessen. Der Messwert beschreibt einen Restsauerstoffgehalt des Abgases beziehungsweise das Verbrennungsluftverhältnis an der Lambdasonde 3.
  • Anhand des Messwerts der Lambdasonde 3 wird unter Verwendung eines Abgasnachbehandlungsmodells eine Zusammensetzung des Abgases stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 bestimmt. Dies erfolgt für wenigstens eine Abgaskomponente, bevorzugt jedoch für mehrere Abgaskomponenten. Das Abgasnachbehandlungsmodell umfasst mehrere Abgasnachbehandlungsteilmodelle, in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel fünf Abgasnachbehandlungsteilmodelle. Mittels jedes der Abgasnachbehandlungsteilmodelle wird einer von mehreren Abschnitten 4 der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 berechnet. Die Abschnitte 4 erstrecken sich von einem Einlass 5 bis hin zu einem Auslass 6 der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 und grenzen unmittelbar aneinander an. Die Abschnitte 4 erstrecken sich insoweit durchgehend und ununterbrochen von dem Einlass 5 bis hin zu dem Auslass 6.
  • Für jeden der Abschnitte 4 werden eine Eintrittskonzentration sowie ein Eintrittsverbrennungsluftverhältnis ermittelt, nämlich an einer jeweiligen Eintrittsstelle 7. Mithilfe des jeweiligen Abgasnachbehandlungsteilmodells wird nachfolgend eine Austrittskonzentration der jeweiligen Abgaskomponente an einer jeweiligen Austrittsstelle 8 des entsprechenden Abschnitts 4 ermittelt. Vorzugsweise wird hierbei die Eintrittskonzentration für einen weiter stromabwärts liegenden Abschnitt 4 gleich der Austrittskonzentration des jeweils unmittelbar stromaufwärts liegenden Abschnitts 4 verwendet. Die Eintrittskonzentration des am weitesten stromaufwärts liegenden Abschnitts 4 ist gleich der Eintrittskonzentration der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 und die Austrittskonzentration der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 ist gleich der Austrittskonzentration des am weitesten stromabwärts liegenden Abschnitts 4.
  • Das Abgasnachbehandlungsmodell beziehungsweise jedes der Abgasnachbehandlungsteilmodelle ermittelt für die jeweilige Abgaskomponente eine Konvertierungsrate in Abhängigkeit von dem jeweiligen Eintrittsverbrennungsluftverhältnis. Die Konvertierungsrate ist beispielsweise in einem Kennfeld oder dergleichen hinterlegt, nämlich für verschiedene Eintrittsverbrennungsluftverhältnisse. Beispielsweise wird als Abgaskomponente eine oder mehrere der nachfolgenden Abgaskomponenten verwendet: Kohlenwasserstoff, Kohlenstoffoxid, insbesondere Kohlenstoffmonoxid, Wasserstoff, insbesondere molekularer Wasserstoff, Stickoxid, insbesondere Stickstoffmonoxid und/oder Stickstoffdioxid, und Sauerstoff, insbesondere molekularer Sauerstoff.
  • Das jeweilige Eintrittsverbrennungsluftverhältnis wird aus dem Messwert der Lambdasonde 3 berechnet. Insoweit wird also das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis für jeden der Abschnitte 4 anhand des Messwerts ermittelt, welcher stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 gemessen wird. Hierzu wird für jeden der Abschnitte 4 ein Signalfilter verwendet, der zumindest ein lineares zeitinvariantes Übertragungsglied aufweist. Ein Filterkoeffizient des Signalfilters beziehungsweise des Übertragungsglieds wird in Abhängigkeit von einer Temperatur bestimmt. Bevorzugt ist der Filterkoeffizient zusätzlich abhängig von einem Abgasdurchsatz des Abgases durch die Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 und/oder einer Sauerstoffspeicherkapazität der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1. Letztere wird vorzugsweise in Abhängigkeit von einem Alterungszustand der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 ermittelt.
  • Jeder der Signalfilter verfügt vorzugsweise über mehrere Übertragungsgliedern, insbesondere über mehrere in Serie geschaltete PT1-Glieder. Die Signalfilter und deren Übertragungsglieder sind für die Abschnitte 4 ebenfalls in Reihe geschaltet. Für einen ersten der Abschnitte 4 ist der Signalfilter also ein Signalfilter zweiter Ordnung, für einen zweiten der Abschnitte 4 ein Signalfilter vierter Ordnung, für einen dritten der Abschnitte 4 ein Signalfilter sechster Ordnung, und so weiter.
  • Die Figur 2 zeigt mehrere Diagramme, in welchen Verbrennungsluftverhältnisse für die mehreren Abschnitte 4, mehrere Teilfilterkoeffizienten sowie ein Filterkoeffizient über der Zeit aufgetragen sind. In einem obersten ersten der Diagramme sind Verläufe 9, 10, 11, 12, 13 und 14 aufgetragen. Der Verlauf 9 gibt den Messwert der Lambdasonde 3 beziehungsweise das aus ihm ermittelte Verbrennungsluftverhältnis wieder, welcher als Eintrittsverbrennungsluftverhältnis für den ersten Abschnitt 4 verwendet wird. Der Verlauf 10 beschreibt das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis für den zweiten Abschnitt 4, der Verlauf 11 für den dritten Abschnitt 4, der Verlauf 12 für den vierten Abschnitt 4, der Verlauf 13 für den fünften Abschnitt 4 und der Verlauf 14 an dem Auslass 6 der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1.
  • In einem zweiten Diagramm zeigt ein Verlauf 15 einen anhand der Temperatur ermittelten Teilfilterkoeffizienten über der Zeit, in einem dritten Diagramm ein Verlauf 16 einen anhand des Abgasdurchsatzes ermittelten Teilfilterkoeffizienten über der Zeit, in einem vierten Diagramm ein Verlauf 17 einen anhand der Sauerstoffspeicherfähigkeit der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 ermittelten Teilfilterkoeffizienten über der Zeit und in einem fünften Diagramm ein Verlauf 18 den Filterkoeffizienten über der Zeit. Der Filterkoeffizient des Verlaufs 18 ergibt sich durch Multiplikation der Teilfilterkoeffizienten gemäß der Verläufe 15, 16 und 17. Mit der beschriebenen Vorgehensweise kann das Verbrennungsluftverhältnis in jedem der Abschnitte 4 und damit die Konzentration der wenigstens einen Abgaskomponente mit hoher Genauigkeit ermittelt werden.
    • BEZUGSZEICHENLISTE:
    • 1
    Abgasnachbehandlungseinrichtung
    2
    Pfeil
    3
    Lambdasonde
    4
    Abschnitt
    5
    Einlass
    6
    Auslass
    7
    Eintrittsstelle
    8
    Austrittsstelle
    9
    Verlauf
    10
    Verlauf
    11
    Verlauf
    12
    Verlauf
    13
    Verlauf
    14
    Verlauf
    15
    Verlauf
    16
    Verlauf
    17
    Verlauf
    18
    Verlauf

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, die über ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat, eine Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) zur Nachbehandlung des Abgases sowie eine stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) angeordnete Lambdasonde (3) verfügt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbrennungsluftverhältnis für stromabwärts der Lambdasonde (3) vorliegendes Abgas aus einem Messwert der Lambdasonde (3) mittels eines zumindest ein lineares zeitinvariantes Übertragungsglied aufweisenden Signalfilters unter Verwendung eines in Abhängigkeit von einer Temperatur bestimmten Filterkoeffizienten ermittelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterkoeffizient zusätzlich in Abhängigkeit von einem Abgasdurchsatz des Abgases und/oder einer Sauerstoffspeicherkapazität der Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) bestimmt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als das zumindest eine Übertragungsglied ein PT1-Glied verwendet wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Signalfilter ein Signalfilter mit mehreren Übertragungsgliedern verwendet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Austrittskonzentration wenigstens einer Abgaskomponente des Abgases stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) mittels eines Abgasnachbehandlungsmodells ermittelt wird, dem als Eingangsgrößen eine für eine Eintrittsstelle (7) ermittelte Eintrittskonzentration sowie ein für die Eintrittsstelle (7) ermitteltes Eintrittsverbrennungsluftverhältnis zugeführt werden, wobei für die Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) das Verbrennungsluftverhältnis als Eintrittsverbrennungsluftverhältnis verwendet wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasnachbehandlungsmodell mehrere Abgasnachbehandlungsteilmodelle zum Modellieren unterschiedlicher Abschnitte (4) der Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) umfasst, wobei jedem der Abgasnachbehandlungsteilmodelle als Eingangsgrößen eine von mehreren, die Eintrittskonzentration umfassenden Eintrittskonzentrationen sowie eines von mehreren, das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis umfassenden Eintrittsverbrennungsluftverhältnissen zugeführt werden, wobei die jeweilige Eintrittskonzentration und das jeweilige Eintrittsverbrennungsluftverhältnis für eine von mehreren, die Eintrittsstelle (7) umfassenden Eintrittsstellen (7) ermittelt werden und jedes der Eintrittsverbrennungsluftverhältnisse aus dem Messwert der Lambdasonde (3) mittels eines jeweiligen Signalfilters unter Verwendung eines jeweils in Abhängigkeit von der Temperatur ermittelten Filterkoeffizienten ermittelt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) eine weitere Abgasnachbehandlungseinrichtung und stromaufwärts der weiteren Abgasnachbehandlungseinrichtung eine weitere Lambdasonde angeordnet ist, wobei der Messwert der Lambdasonde sowie ein Messwert der weiteren Lambdasonde zum Durchführen einer Lambdaregelung verwendet werden.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) eine erste Abgasnachbehandlungseinrichtung und das Verbrennungsluftverhältnis ein erstes Verbrennungsluftverhältnis ist, wobei stromaufwärts der Lambdasonde (3) eine zweite Abgasnachbehandlungseinrichtung vorliegt und ein zweites Verbrennungsluftverhältnis für stromaufwärts der Lambdasonde (3) vorliegendes Abgas durch Gradientenbildung aus dem Messwert der Lambdasonde ermittelt wird.
  9. Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebseinrichtung über ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat, eine Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) zur Nachbehandlung des Abgases sowie eine stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) angeordnete Lambdasonde (3) verfügt, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung dazu vorgesehen und ausgestaltet ist, ein Verbrennungsluftverhältnis für stromabwärts der Lambdasonde (3) vorliegendes Abgas aus einem Messwert der Lambdasonde (3) mittels eines zumindest ein lineares zeitinvariantes Übertragungsglied aufweisenden Signalfilters unter Verwendung eines in abhängig ein von einer Temperatur bestimmten Filterkoeffizienten zu ermitteln.
  10. Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bewirken, dass die Antriebseinrichtung nach Anspruch 9 das Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 ausführt.
EP25206492.8A 2024-10-11 2025-10-02 Verfahren zum betreiben einer antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug, entsprechende antriebseinrichtung sowie computerprogrammprodukt Pending EP4726194A1 (de)

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