WO2013170919A2 - Method for operating an internal combustion engine and a corresponding internal combustion engine - Google Patents

Method for operating an internal combustion engine and a corresponding internal combustion engine Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a method for operating an internal combustion engine having an exhaust gas purification device, wherein a manipulated variable for the composition of a present in the internal combustion engine for combustion fuel-air mixture is controlled by a determined from the lambda signal of a lambda probe combustion air ratio.
  • the invention further relates to a corresponding internal combustion engine.
  • Methods of the type mentioned are known from the prior art. They serve to operate the internal combustion engine or a drive unit, which in addition to the internal combustion engine having the exhaust gas purification device.
  • Each combustion chamber of the internal combustion engine, a certain amount of fuel and a certain amount of air are now supplied in each operating cycle, so that in the combustion chamber, a fuel-air mixture is present with a composition which corresponds to the manipulated variable.
  • the manipulated variable thus indicates how high the fuel component or the air component of the fuel-air mixture is. It may be provided that the internal combustion engine or the combustion chamber of the fuel and the air are supplied separately or already in the form of the fuel-air mixture. In the former case, the fuel-air mixture forms only in the combustion chamber.
  • the exhaust gas purification device is usually provided to convert into the exhaust gas contained pollutants or pollutant components, such as HC, CO and NO x , as completely as possible in non-hazardous products.
  • pollutants or pollutant components such as HC, CO and NO x
  • the composition of the fuel-air mixture is usually tracked by means of a control loop in order to adjust the composition with sufficient accuracy can.
  • the residual oxygen content in the exhaust gas and hence the combustion air ratio are determined.
  • the manipulated variable is then controlled.
  • the manipulated variable is subsequently, for example, an injection system of the internal combustion engine for
  • CONFIRMATION COPY Made available, which determines the required amounts of fuel and air on this basis and makes their introduction into the internal combustion engine.
  • the residual oxygen content in the exhaust gas or the combustion air ratio is usually determined by means of a lambda probe, which is assigned to the exhaust gas purification device and is preferably present in the exhaust gas or projects into it.
  • a lambda probe which is assigned to the exhaust gas purification device and is preferably present in the exhaust gas or projects into it.
  • the time offset is additionally increased by a delay of the lambda probe or by a filter applied to the signal of the lambda probe.
  • the larger this time offset the more unstable the control of the manipulated variable on the basis of the combustion air ratio, so it can lead to strong control oscillations. Because of this, the composition of the fuel-air mixture deviates from the stoichiometric ratio, they are disadvantageous for the conversion behavior of the exhaust gas purification device.
  • the combustion air ratio is reconstructed with the lambda signal and a time offset for avoiding control oscillations, wherein the time offset is determined by a cross-correlation between the lambda signal of the lambda probe and the manipulated variable.
  • the combustion air ratio determined directly from the lambda signal of the lambda probe is supplied to the regulator, with the aid of which the manipulated variable is determined, but rather the reconstructed combustion air ratio or a difference between the lambda signal (ie the measured actual value) and the reconstructed combustion air ratio (corresponding to FIG the reconstructed actual value).
  • the setpoint to which the controller regulates is thus determined from the reconstructed combustion air ratio.
  • the reconstruction is carried out in particular in an observer who simulates the controlled system as a model.
  • the lambda signal of the lambda probe essentially represents a variable of the same type as the reconstructed combustion air ratio.
  • the oxygen sensor content is thus determined, in particular, with the lambda probe and converted into a variable corresponding to the combustion air ratio, which is made available as a lambda signal. Accordingly, the lambda signal depicts the combustion air ratio measured at the moment.
  • the reconstructed combustion air ratio is an estimated quantity that takes into account the time offset.
  • the rules are not only carried out on the basis of the currently measured combustion air ratio (actual actual value), but also on the basis of the reconstructed combustion air ratio (reconstructed actual value), that is, at least influenced by the time offset. At least these two variables thus flow into the setpoint to which the controller controls.
  • a desired variable describing the desired combustion air ratio can be included in the desired value.
  • an observer is provided, with the aid of which the combustion air ratio is estimated or reconstructed.
  • a predictor for example a Smith predictor
  • the statements made in the context of these statements can be used equivalently for the observer and the predictor.
  • Reconstruction may also be referred to as predicating when using the predictor.
  • it is necessary to determine the behavior of the controlled system consisting of the manipulated variable as an input variable and the lambda signal as influenced by the input variable output variable as closely as possible to the combustion air ratio to be able to reconstruct high accuracy.
  • the time offset is determined, which describes the time difference between a change in the manipulated variable and a corresponding change in the lambda signal of the lambda probe.
  • the exact determination of the time offset is fundamental to the quality of the control of the manipulated variable.
  • the time offset can be set constant or, for example, based on a mathematical relationship and / or a look-up table from an operating variable of the internal combustion engine, in particular the instantaneous power and / or the instantaneous speed of the internal combustion engine, determined.
  • the (time-dependent) lambda signal as well as the (also time-dependent) manipulated variable or a respectively corresponding course over time serve as input variables of the cross-correlations.
  • the cross-correlation provides a cross-correlation function. This can be determined, for example, by means of the inverse Fourier transformation, in particular the inverse fast Fourier transformation, for example from the cross power spectrum of the lambda signal and the manipulated variable.
  • sums are thus formed from the product of two functions to be examined (in this case the lambda signal and the manipulated variable), the sums differing from one another in such a way that the two functions are shifted by a different time difference in the formation of each sum.
  • the time offset can be derived. It should be noted that the regulation of the manipulated variable or the reconstruction of the combustion air ratio can in principle be arbitrary. The decisive factor is that the time offset is determined with sufficient precision, that is to say in particular with the help of the cross-correlation.
  • the exhaust gas purification device has at least one catalyst, which is flowed through by the exhaust gas, and the lambda probe is arranged downstream of the catalyst.
  • the effluent from the internal combustion engine or the combustion chamber exhaust gas is correspondingly completely supplied to the exhaust gas purification device or the catalyst.
  • the lambda probe is now usually arranged upstream of the catalyst, ie between the internal combustion engine and the catalyst.
  • the lambda probe may also be present downstream of the catalyst. It can also be provided that several catalysts are present. In this case, the lambda probe is preferably located upstream of all catalysts of the exhaust gas purification device.
  • a development of the invention provides that a broadband lambda probe is used as the lambda probe.
  • the broadband lambda probe can not only be used to determine whether lambda, ie the actual combustion air ratio, is greater than one or less than one. Rather, the exact value can be determined.
  • the broadband lambda probe it is of course also possible to use the lambda snap probe for the method according to the invention.
  • a further development of the invention provides that for reconstructing the combustion air ratio, the transfer function of the controlled variable consisting of manipulated variable and lambda signal is approximated by at least one PTn element, in particular PT1 element, and a deadtime element with the time offset as parameter.
  • the controlled system to which the controller is assigned consists of an input value (in this case the manipulated variable) and an output value (in this case the lambda signal).
  • the behavior of the controlled system must be known. Since an actual description of the behavior of the controlled system is usually extremely complex, the transfer function describing the controlled system uses the at least one PTn element, where n describes the order of the element.
  • the PTn member may therefore be present as a PT1 member or as a PT2 member.
  • the deadtime element which is present next to the PTn element, describes the time span between a change in the system input and a response at the system output of the controlled system.
  • the deadtime element, the time offset is supplied as a parameter.
  • a development of the invention provides that a controller for regulating the manipulated variable, a difference between the reconstructed combustion air ratio and an actual value, in particular the lambda signal, is supplied as an input variable.
  • the actual value ie, the measured lambda signal
  • the reference variable ie, the desired combustion air ratio
  • the controller, the reconstructed combustion air ratio and the actual value are supplied separately and this makes the difference itself.
  • a reference variable which specifies the desired combustion air ratio can be included in the desired value. The difference between the reconstructed combustion air ratio and the actual value is usually added to the reference variable or subtracted from this.
  • the controller has at least one integral or a differential controller element for controlling the manipulated variable.
  • the regulator is therefore preferably a continuous linear regulator and has, for example, an integral regulator member, a differential regulator member and / or a proportional regulator member.
  • the controller can be implemented in this respect as an I controller, PI controller, PD controller or PID controller.
  • the controller determines the manipulated variable continuously and continuously, ie not at intervals and not under discrete, so stepwise, changing the manipulated variable.
  • a development of the invention provides that for the cross-correlation, a temporal manipulated variable course and a temporal lambda signal waveform, in each case over a certain period of time, are used.
  • a signal memory is provided for the manipulated variable profile and the lambda signal curve, in which the manipulated variable or the lambda signal are stored over the given period of time.
  • the period is tracked in time so that it always ends at the present time.
  • the memories are in this way in the manner of a first in - first out memory.
  • a further development of the invention provides that a maximum is determined in a correlation variable course present as an output variable of the cross-correlation, and the time offset is set equal to a time shift of the cross-correlation in which the maximum is present.
  • the input variables of the cross-correlation are correlated with each other at different time shifts. From the cross-correlation between the lambda signal of the lambda probe and the manipulated variable or the respective progression of these variables, a course of a correlation results. lations ensue over this time shift, which is referred to as the correlation variable course.
  • the maximum is determined in the form of the largest value of the correlation variable in the entire correlation variable course.
  • This maximum describes the location of the greatest similarity between the lambda signal and the manipulated variable. Accordingly, the time shift at which the maximum is present is a measure of the time offset. Accordingly, the time offset is equated to the time shift at the location of the maximum.
  • a development of the invention provides that the time offset is used as an input variable of an error detection.
  • the time offset is within a certain time offset range. If the time offset determined by the cross-correlation deviates downward or upward from this time offset range, ie if it is outside this time range, it can be concluded that there is a fault in the internal combustion engine and / or in the exhaust gas purification device.
  • the error detection detects an error. In particular, it generates a corresponding error signal and makes it available to the control unit of the internal combustion engine.
  • a measure for eliminating the error can be initiated and / or the error can be displayed to at least one driver of the motor vehicle.
  • the invention further relates to an internal combustion engine having an exhaust gas purification device, wherein the internal combustion engine is provided in particular for carrying out the method described above.
  • the internal combustion engine has a control unit which is provided to regulate a manipulated variable for the composition of a fuel-air mixture present in the internal combustion engine for combustion on the basis of a combustion air ratio determined from the lambda signal of a lambda sensor. It is provided that the control unit for avoiding control vibrations reconstructs the combustion air ratio with the lambda signal and a time offset, wherein it determines the time offset by a cross-correlation between the lambda signal of the lambda probe and the manipulated variable.
  • FIG. 2 shows a diagram of a regulator which is used for regulating a manipulated variable for the composition of a fuel-air mixture
  • FIG. 3 shows a diagram with exemplary curves of a manipulated variable and a lambda signal of a lambda probe
  • FIG. 4 shows a diagram which shows a correlation variable course as a result of a cross-correlation between the lambda signal and the manipulated variable.
  • a drive device 1 shows a schematic representation of a drive device 1, for example a motor vehicle, with an internal combustion engine 2 and an exhaust gas purification device 3.
  • the latter has at least one catalyst 4, for example, an oxidation dation catalyst on.
  • the exhaust gas purification device 3 is supplied via an exhaust pipe 5 exhaust gas of the internal combustion engine 2.
  • the entire exhaust gas of the internal combustion engine 2 therefore flows through the exhaust gas purification device 3 and also the catalyst 4.
  • Downstream of the exhaust gas purification device 3, the exhaust gas is discharged, for example by means of an outlet 6 in an environment of the internal combustion engine 2.
  • a lambda probe 7 is provided downstream of the internal combustion engine 2, but upstream of the exhaust gas purification device 3 or upstream of the catalytic converter 4.
  • the lambda probe 7 supplies a lambda signal determined from the residual oxygen content, which is supplied, for example, to the control device (not shown here) of the internal combustion engine 2 or the drive device 1 and corresponds to an instantaneously present combustion air ratio or is converted into such.
  • the control unit is used to regulate a manipulated variable for the composition of a present in the internal combustion engine 2 and a combustion chamber of the internal combustion engine 2 fuel-air mixture due to the combustion air ratio in the exhaust gas of the internal combustion engine. It is now customary to use the lambda signal of the lambda probe 7 directly as a combustion air ratio and to supply it to the controller for determining the manipulated variable, on the basis of which, in turn, the quantity of the fuel and the amount of air which are to be supplied to the internal combustion engine 2 or the combustion chamber per unit time or duty cycle, are determined.
  • the distance between the internal combustion engine 2 and the lambda probe 7 is not negligible in terms of flow technology, there is a time offset between a change in the manipulated variable (for example in the form of a step function) and a change in the lambda signal resulting therefrom (for example a step response).
  • the time offset is further increased by a delay of the lambda probe 7 and / or a filter which is applied to the signal of the lambda probe 7.
  • This time offset can lead to instability of the control, which in turn affects a conversion rate of the exhaust gas purification device 3 and the catalyst 4 for pollutants to be converted, such as HC, CO and NO x .
  • the lambda signal of the lambda probe 7 and a time offset is used.
  • the size of the time offset determines the influence on the reconstructed combustion air ratio.
  • the controlled system is present here between the manipulated variable and the lambda signal of the lambda probe 7.
  • a PTn element and a dead time element are used.
  • a PT1 element is determined as a PTn element and the deadtime element, the latter having the time offset as a parameter.
  • the time offset is dependent on the operating state of the internal combustion engine 2 and also the state of the exhaust gas purification device 3, it is necessary to determine it during runtime of the internal combustion engine 2.
  • a temporal lambda signal curve is formed from the lambda signal and a time-related manipulated variable profile is formed from the manipulated variable.
  • the manipulated variable profile and the lambda signal curve are now used to carry out a cross-correlation, from which a correlation variable profile results.
  • a maximum of the correlation variable is searched.
  • the time offset is set equal to the time shift at which the maximum occurs. This is beneficial because of using the Cross correlation of the location or the time offset of the largest match between the input variables of the cross-correlation, ie here between the lambda signal and the manipulated variable, can be determined.
  • the combustion air ratio reconstructed on the basis of the lambda signal and the time offset or a difference between this and an actual value, that is to say in particular the measured lambda signal, is supplied to the controller, which determines the manipulated variable on this basis.
  • the reconstructed combustion air ratio thus represents an input variable for the controller 9, on the basis of which a desired value for the controller 9 is determined.
  • a reference variable which predefines the desired combustion air ratio, can be included in this desired value.
  • the regulator preferably has at least one integral or differential regulator member. Accordingly, a steady controller behavior is achieved, in particular, the course of the manipulated variable is preferably continuous.
  • FIG. 2 shows the structure of a control circuit 8, which is composed of a controller 9, a level path 10 and an observer 1 1.
  • the controller 9 is provided at a first input 12, a reference variable for the combustion air ratio available. In addition, it is provided at a second input 13, a difference between the lambda signal and the reconstructed combustion air ratio.
  • the controller 9 determines from these two variables a desired value (for example, by addition or subtraction) and based on this the manipulated variable, which is subsequently the controlled system 10 at an input 14 and preferably also the observer 1 1 provided at an input 15.
  • the manipulated variable is used for adjusting the fuel-air mixture, which is to be present in the internal combustion engine for burning below.
  • the fuel-air mixture present in the internal combustion engine may be either a fuel-air mixture produced in the internal combustion engine or a fuel-air mixture supplied to the internal combustion engine 2.
  • the controlled system 10 has the lambda signal of the lambda probe 7, which is provided at the output 16.
  • the output 16 of the controlled system 10 can (which is not the case here) be connected to an input of the observer 1 1, so that the observer 1 1 as an input variable, the lambda signal of the lambda probe 7 is supplied.
  • the observer 1 1 determined according to the above statements from the manipulated variable and / or from the lambda signal of the lambda probe 7, the time offset and reconstructed using the time offset, the combustion air ratio.
  • This re- Constructed combustion air ratio is subsequently output at the output 17.
  • a difference between the reconstructed combustion air ratio and the actual value formed at the crossing point 18 is provided to the controller 9 via the input 13.
  • FIG. 3 shows a diagram in which a purely exemplary profile 19 of the manipulated variable and a curve 20 of the lambda signal of the lambda probe 7 which corresponds to it and is also purely exemplary are shown over time t.
  • both courses 19 and 20 are subjected to vibrations, for example due to unfavorable boundary conditions. Accordingly, the time offset between individual values of the courses 19 and 20 is not readily apparent.
  • the time offset between corresponding values of curves 19 and 20 now corresponds to the point at which the maximum is present. In this case, the time offset is therefore equal to the time shift of 1, 5.

Abstract

The invention relates to a method for operating an internal combustion engine (2) which has an exhaust gas cleaning device (3), wherein an adjustment variable for the composition of a fuel-air mixture present for combustion in the internal combustion engine (2) is controlled with the aid of a combustion air ratio determined from the lambda signal of a lambda sensor (7). In the method, in order to avoid control oscillations, the combustion air ratio is recreated with the lambda signal and a time offset, wherein the time offset is determined by a cross-correlation between the lambda signal of the lambda sensor (7) and the adjustment variable. The invention further relates to an internal combustion engine (2) with an exhaust gas cleaning device (3).

Description

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie entsprechende Brennkraftmaschine  Method for operating an internal combustion engine and corresponding internal combustion engine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, die eine Abgasreinigungseinrichtung aufweist, wobei eine Stellgröße für die Zusammensetzung eines in der Brennkraftmaschine zum Verbrennen vorliegenden Kraftstoff-Luft-Gemischs anhand eines aus dem Lambdasignal einer Lambdasonde bestimmten Verbrennungsluftverhältnisses geregelt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine entsprechende Brennkraftmaschine. The invention relates to a method for operating an internal combustion engine having an exhaust gas purification device, wherein a manipulated variable for the composition of a present in the internal combustion engine for combustion fuel-air mixture is controlled by a determined from the lambda signal of a lambda probe combustion air ratio. The invention further relates to a corresponding internal combustion engine.
Verfahren der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie dienen dem Betreiben der Brennkraftmaschine beziehungsweise eines Antriebsaggregates, welches neben der Brennkraftmaschine die Abgasreinigungseinrichtung aufweist. Jedem Brennraum der Brennkraftmaschine werden nun in jedem Betriebszyklus eine bestimmte Menge Kraftstoff und eine bestimmte Menge Luft zugeführt, sodass in dem Brennraum ein Kraftstoff-Luft-Gemisch mit einer Zusammensetzung vorliegt, welche der Stellgröße entspricht. Die Stellgröße gibt also an, wie hoch der Kraftstoffanteil beziehungsweise der Luftanteil des Kraftstoff-Luft-Gemischs ist. Dabei kann es vorgesehen sein, dass der Brennkraftmaschine beziehungsweise dem Brennraum der Kraftstoff und die Luft separat oder bereits in Form des Kraftstoff-Luft-Gemischs zugeführt werden. In ersterem Fall bildet sich das Kraftstoff-Luft-Gemisch erst in dem Brennraum aus. Methods of the type mentioned are known from the prior art. They serve to operate the internal combustion engine or a drive unit, which in addition to the internal combustion engine having the exhaust gas purification device. Each combustion chamber of the internal combustion engine, a certain amount of fuel and a certain amount of air are now supplied in each operating cycle, so that in the combustion chamber, a fuel-air mixture is present with a composition which corresponds to the manipulated variable. The manipulated variable thus indicates how high the fuel component or the air component of the fuel-air mixture is. It may be provided that the internal combustion engine or the combustion chamber of the fuel and the air are supplied separately or already in the form of the fuel-air mixture. In the former case, the fuel-air mixture forms only in the combustion chamber.
Die Abgasreinigungseinrichtung ist üblicherweise dazu vorgesehen, in dem Abgas enthaltene Schadstoffe beziehungsweise Schadstoffkomponenten, wie beispielsweise HC, CO und NOx, möglichst vollständig in ungefährliche Produkte umzuwandeln. Zu diesem Zweck muss die Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemischs möglichst nahe einem stöchiometrischen Verhältnis zwischen Kraftstoff und Luft entsprechen. Ideal ist demnach ein Verbrennungsluftverhältnis von λ = 1 ,0. Die Zusammensetzung des Kraftstoff- Luft-Gemischs wird üblicherweise mit Hilfe eines Regelkreises nachgeführt, um die Zusammensetzung mit ausreichender Genauigkeit einstellen zu können. Zu diesem Zweck werden der Restsauerstoffgehalt in dem Abgas und mithin das Verbrennungsluftverhältnis bestimmt. Anhand des Verbrennungsluftverhältnisses beziehungsweise anhand der Differenz des Verbrennungsluftverhältnisses zu einer Führungsgröße, insbesondere dem gewünschten Verbrennungsluftverhältnis, wird dann die Stellgröße geregelt. Die Stellgröße wird nachfolgend beispielsweise einer Einspritzanlage der Brennkraftmaschine zur The exhaust gas purification device is usually provided to convert into the exhaust gas contained pollutants or pollutant components, such as HC, CO and NO x , as completely as possible in non-hazardous products. For this purpose, the composition of the fuel-air mixture must be as close as possible to a stoichiometric ratio between fuel and air. Accordingly, a combustion air ratio of λ = 1, 0 is ideal. The composition of the fuel-air mixture is usually tracked by means of a control loop in order to adjust the composition with sufficient accuracy can. For this purpose, the residual oxygen content in the exhaust gas and hence the combustion air ratio are determined. Based on the combustion air ratio or based on the difference of the combustion air ratio to a reference variable, in particular the desired combustion air ratio, the manipulated variable is then controlled. The manipulated variable is subsequently, for example, an injection system of the internal combustion engine for
BESTÄTIGUNGSKOPIE Verfügung gestellt, welche auf dieser Grundlage die benötigten Mengen des Kraftstoffs und der Luft bestimmt und deren Einbringung in die Brennkraftmaschine vornimmt. CONFIRMATION COPY Made available, which determines the required amounts of fuel and air on this basis and makes their introduction into the internal combustion engine.
Der Restsauerstoffgehalt in dem Abgas beziehungsweise das Verbrennungsluftverhältnis wird üblicherweise mithilfe einer Lambdasonde bestimmt, welche der Abgasreinigungseinrichtung zugeordnet ist und vorzugsweise in dem Abgas vorliegt beziehungsweise in dieses hineinragt. Weil jedoch der strömungstechnische Abstand zwischen der ßrennkraftmaschine beziehungsweise dem Brennraum und der Lambdasonde nicht vernachlässigbar ist, liegt zwischen dem Einstellen der Stellgröße und dem Bestimmen des Restsauerstoffgehalts mittels der Lambdasonde ein bestimmter Zeitversatz vor. Der Zeitversatz wird zusätzlich durch eine Verzögerung der Lambdasonde oder durch einen auf das Signal der Lambdasonde angewandten Filter vergrößert. Je größer dieser Zeitversatz ist, umso instabiler wird die Regelung der Stellgröße anhand des Verbrennungsluftverhältnisses, sodass es zu starken Regelschwingungen kommen kann. Weil durch diese die Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemischs von dem stöchiometrischen Verhältnis abweicht, sind sie nachteilig für das Konvertierungsverhalten der Abgasreinigungseinrichtung. The residual oxygen content in the exhaust gas or the combustion air ratio is usually determined by means of a lambda probe, which is assigned to the exhaust gas purification device and is preferably present in the exhaust gas or projects into it. However, because the fluidic distance between the engine or the combustion chamber and the lambda probe is not negligible, there is a certain time offset between the setting of the control variable and the determination of the residual oxygen content by means of the lambda probe. The time offset is additionally increased by a delay of the lambda probe or by a filter applied to the signal of the lambda probe. The larger this time offset, the more unstable the control of the manipulated variable on the basis of the combustion air ratio, so it can lead to strong control oscillations. Because of this, the composition of the fuel-air mixture deviates from the stoichiometric ratio, they are disadvantageous for the conversion behavior of the exhaust gas purification device.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine vorzuschlagen, welches den eingangs genannten Nachteil nicht aufweist, sondern insbesondere eine äußerst stabile Regelung der Stellgröße für die Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemischs ermöglicht. It is therefore an object of the invention to provide a method for operating an internal combustion engine, which does not have the aforementioned disadvantage, but in particular allows extremely stable control of the manipulated variable for the composition of the fuel-air mixture.
Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass zum Vermeiden von Regelschwingungen das Verbrennungsluftverhältnis mit dem Lambdasignal und einem Zeitversatz rekonstruiert wird, wobei der Zeitversatz durch eine Kreuzkorrelation zwischen dem Lambdasignal der Lambdasonde und der Stellgröße bestimmt wird. Dem Regler, mit dessen Hilfe die Stellgröße bestimmt wird, wird dabei insbesondere nicht lediglich das unmittelbar aus dem Lambdasignal der Lambdasonde bestimmte Verbrennungsluftverhältnis zugeführt, sondern vielmehr das rekonstruierte Verbrennungsluftverhältnis beziehungsweise eine Differenz zwischen dem Lambdasignal (also dem gemessenen Istwert) und dem rekonstruierten Verbrennungsluftverhältnis (entsprechend dem rekonstruierten Istwert). Der Sollwert, auf den der Regler regelt, wird also aus dem rekonstruierten Verbrennungsluftverhältnis ermittelt. Die Rekonstruktion erfolgt insbesondere in einem Beobachter, der die Regelstrecke als Modell nachbildet. Das Lambdasignal der Lambdasonde stellt dabei im Wesentlichen eine Größe derselben Art wie das rekonstruierte Verbrennungsluftverhältnis dar. Mit der Lambdasonde wird also insbesondere der Restsauerstoffgehalt bestimmt und in eine dem Verbrennungsluftverhältnis entsprechende Größe umgerechnet, die als Lambdasignal zur Verfügung gestellt wird. Entsprechend bildet das Lambdasignal das zum momentanen Zeitpunkt gemessene Verbrennungsluftverhältnis ab. Das rekonstruierte Verbrennungsluftverhältnis ist dagegen eine abgeschätzte Größe, welche den Zeitversatz berücksichtigt. Das Regeln wird insoweit nicht nur auf Grundlage des momentan gemessenen Verbrennungsluftverhältnisses (tatsächlicher Istwert) durchgeführt, sondern auch anhand des rekonstruierten, also zumindest durch den Zeitversatz beeinflussten Verbrennungsluftverhältnisses (rekonstruierter Istwert). Zumindest diese beiden Größen fließen also in den Sollwert ein, auf den der Regler regelt. Zusätzlich kann eine das gewünschte Verbrennungsluftverhältnis beschreibende Führungsgröße in den Sollwert eingehen. This is achieved according to the invention by a method having the features of claim 1. In this case, it is provided that the combustion air ratio is reconstructed with the lambda signal and a time offset for avoiding control oscillations, wherein the time offset is determined by a cross-correlation between the lambda signal of the lambda probe and the manipulated variable. In particular, not only the combustion air ratio determined directly from the lambda signal of the lambda probe is supplied to the regulator, with the aid of which the manipulated variable is determined, but rather the reconstructed combustion air ratio or a difference between the lambda signal (ie the measured actual value) and the reconstructed combustion air ratio (corresponding to FIG the reconstructed actual value). The setpoint to which the controller regulates is thus determined from the reconstructed combustion air ratio. The reconstruction is carried out in particular in an observer who simulates the controlled system as a model. In this case, the lambda signal of the lambda probe essentially represents a variable of the same type as the reconstructed combustion air ratio. The oxygen sensor content is thus determined, in particular, with the lambda probe and converted into a variable corresponding to the combustion air ratio, which is made available as a lambda signal. Accordingly, the lambda signal depicts the combustion air ratio measured at the moment. The reconstructed combustion air ratio, on the other hand, is an estimated quantity that takes into account the time offset. In this respect, the rules are not only carried out on the basis of the currently measured combustion air ratio (actual actual value), but also on the basis of the reconstructed combustion air ratio (reconstructed actual value), that is, at least influenced by the time offset. At least these two variables thus flow into the setpoint to which the controller controls. In addition, a desired variable describing the desired combustion air ratio can be included in the desired value.
Entsprechend ist, insbesondere neben dem Regler zum Regeln der Stellgröße, ein Beobachter vorgesehen, mit dessen Hilfe das Verbrennungsluftverhältnis abgeschätzt beziehungsweise rekonstruiert wird. Anstelle des Beobachters kann auch ein Prädiktor, beispielsweise ein Smith-Prädiktor, eingesetzt werden. Die im Rahmen dieser Ausführungen getroffenen Aussagen sind für Beobachter und Prädiktor äquivalent heranziehbar. Das Rekonstruieren kann bei der Verwendung des Prädiktors auch als Prädizieren bezeichnet werden. Um die Stabilität der Regelung zu verbessern und damit die Genauigkeit der Stellgröße zu erhöhen, ist es notwendig, das Verhalten der Regelstrecke, bestehend aus der Stellgröße als Eingangsgröße und dem Lambdasignal als von der Eingangsgröße beeinflusste Ausgangsgröße, möglichst genau zu bestimmen, um das Verbrennungsluftverhältnis mit hoher Genauigkeit rekonstruieren zu können. Zu diesem Zweck wird der Zeitversatz ermittelt, welcher die zeitliche Differenz zwischen einer Veränderung der Stellgröße und einer mit dieser korrespondierenden Änderung des Lamb- dasignals der Lambdasonde beschreibt. Die genaue Bestimmung des Zeitversatzes ist grundlegend für die Qualität der Regelung der Stellgröße. Grundsätzlich kann der Zeitversatz konstant festgelegt sein oder beispielsweise anhand einer mathematischen Beziehung und/oder einer Look Up-Tabelle aus einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine, insbesondere der momentanen Leistung und/oder der momentanen Drehzahl der Brennkraftmaschine, bestimmt werden. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, den Zeitversatz mithilfe der Kreuzkorrelation zwischen dem Lambdasignal und der Stellgröße zu bestimmen. Als Eingangsgrößen der Kreuzkorrelationen dienen also das (zeitabhängige) Lambdasignal sowie die (ebenfalls zeitabhängige) Stellgröße beziehungsweise ein jeweils entsprechender Verlauf über der Zeit. Als Ausgangswert liefert die Kreuzkorrelation eine Kreuzkorrelationsfunktion. Diese kann beispielsweise mithilfe der inversen Fouriertransformation, insbesondere der inver- sen schnellen Fouriertransformation bestimmt werden, beispielsweise aus dem Kreuzleistungsspektrum des Lambdasignals und der Stellgröße. Für die Durchführung der Kreuzkorrelation werden also Summen aus dem Produkt zweier zu untersuchender Funktionen (hier dem Lambdasignal und der Stellgröße) gebildet, wobei sich die Summen dahingehend voneinander unterscheiden, dass die beiden Funktionen bei der Bildung jeder Summe um eine unterschiedliche Zeitdifferenz verschoben werden. Somit ergibt sich bei der Darstellung der Beträge der Summen über dem Betrag der Zeitdifferenz eine Information über die gegenseitige Ähnlichkeit der Funktionen. Aus dieser kann der Zeitversatz abgeleitet werden. Es soll darauf hingewiesen sein, dass das Regeln der Stellgröße beziehungsweise das Rekonstruieren des Verbrennungsluftverhältnisses prinzipiell beliebig erfolgen kann. Entscheidend ist, dass der Zeitversatz mit ausreichender Präzision, also insbesondere mit Hilfe der Kreuzkorrelation, bestimmt wird. Accordingly, in particular, in addition to the controller for controlling the manipulated variable, an observer is provided, with the aid of which the combustion air ratio is estimated or reconstructed. Instead of the observer, a predictor, for example a Smith predictor, can also be used. The statements made in the context of these statements can be used equivalently for the observer and the predictor. Reconstruction may also be referred to as predicating when using the predictor. In order to improve the stability of the control and thus increase the accuracy of the manipulated variable, it is necessary to determine the behavior of the controlled system, consisting of the manipulated variable as an input variable and the lambda signal as influenced by the input variable output variable as closely as possible to the combustion air ratio to be able to reconstruct high accuracy. For this purpose, the time offset is determined, which describes the time difference between a change in the manipulated variable and a corresponding change in the lambda signal of the lambda probe. The exact determination of the time offset is fundamental to the quality of the control of the manipulated variable. In principle, the time offset can be set constant or, for example, based on a mathematical relationship and / or a look-up table from an operating variable of the internal combustion engine, in particular the instantaneous power and / or the instantaneous speed of the internal combustion engine, determined. However, it is particularly advantageous to determine the time offset using the cross-correlation between the lambda signal and the manipulated variable. Thus, the (time-dependent) lambda signal as well as the (also time-dependent) manipulated variable or a respectively corresponding course over time serve as input variables of the cross-correlations. As an initial value, the cross-correlation provides a cross-correlation function. This can be determined, for example, by means of the inverse Fourier transformation, in particular the inverse fast Fourier transformation, for example from the cross power spectrum of the lambda signal and the manipulated variable. For carrying out the cross-correlation, sums are thus formed from the product of two functions to be examined (in this case the lambda signal and the manipulated variable), the sums differing from one another in such a way that the two functions are shifted by a different time difference in the formation of each sum. Thus, when representing the amounts of the sums over the amount of the time difference, there is information about the mutual similarity of the functions. From this, the time offset can be derived. It should be noted that the regulation of the manipulated variable or the reconstruction of the combustion air ratio can in principle be arbitrary. The decisive factor is that the time offset is determined with sufficient precision, that is to say in particular with the help of the cross-correlation.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Abgasreinigungseinrichtung wenigstens einen Katalysator aufweist, der von dem Abgas durchströmt wird, und die Lambdasonde stromabwärts des Katalysators angeordnet wird. Das aus der Brennkraftmaschine beziehungsweise deren Brennkammer ausströmende Abgas wird entsprechend vollständig der Abgasreinigungseinrichtung beziehungsweise dem Katalysator zugeführt. Die Lambdasonde ist nun üblicherweise stromaufwärts des Katalysators angeordnet, also zwischen der Brennkraftmaschine und dem Katalysator. Alternativ kann selbstverständlich die Lambdasonde auch stromabwärts des Katalysators vorliegen. Es kann auch vorgesehen sein, dass mehrere Katalysatoren vorliegen. In diesem Fall liegt die Lambdasonde bevorzugt stromaufwärts von allen Katalysatoren der Abgasreinigungseinrichtung. Selbstverständlich kann es jedoch auch vorgesehen sein, mehrere Lambda- sonden und entsprechend mehrere Lambdasignale zur Regelung der Stellgröße heranzuziehen. In diesem Fall wird für jede Lambdasonde das Verbrennungsluftverhältnis separat rekonstruiert, wobei auch der Zeitversatz für jede Lambdasonde separat bestimmt wird. Die für alle Lambdasonden rekonstruierten Verbrennungsluftverhältnisse beziehungsweise deren Differenz zu dem Lambdasignal werden nun dem Regler zum Regeln der Stellgröße als Eingangsgrößen zugeführt. 0981 A development of the invention provides that the exhaust gas purification device has at least one catalyst, which is flowed through by the exhaust gas, and the lambda probe is arranged downstream of the catalyst. The effluent from the internal combustion engine or the combustion chamber exhaust gas is correspondingly completely supplied to the exhaust gas purification device or the catalyst. The lambda probe is now usually arranged upstream of the catalyst, ie between the internal combustion engine and the catalyst. Alternatively, of course, the lambda probe may also be present downstream of the catalyst. It can also be provided that several catalysts are present. In this case, the lambda probe is preferably located upstream of all catalysts of the exhaust gas purification device. Of course, it can also be provided to use several lambda probes and correspondingly a plurality of lambda signals for controlling the manipulated variable. In this case, the combustion air ratio is reconstructed separately for each lambda probe, wherein the time offset for each lambda probe is also determined separately. The combustion air conditions reconstructed for all lambda probes or their difference to the lambda signal are now fed to the controller as input variables for regulating the manipulated variable. 0981
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als Lambdasonde eine Breitbandlamb- dasonde verwendet wird. Im Gegensatz zu einer Lambdasprungsonde kann mithilfe der Breitbandlambdasonde nicht nur ermittelt werden, ob Lambda, also das tatsächlich vorliegende Verbrennungsluftverhältnis, größer als Eins oder kleiner als Eins ist. Vielmehr kann der genaue Wert bestimmt werden. Alternativ zu der Breitbandlambdasonde kann selbstverständlich auch die Lambdasprungsonde für das erfindungsgemäße Verfahren herangezogen werden. A development of the invention provides that a broadband lambda probe is used as the lambda probe. In contrast to a lambda jump probe, the broadband lambda probe can not only be used to determine whether lambda, ie the actual combustion air ratio, is greater than one or less than one. Rather, the exact value can be determined. As an alternative to the broadband lambda probe, it is of course also possible to use the lambda snap probe for the method according to the invention.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zum Rekonstruieren des Verbrennungsluftverhältnisses die Übertragungsfunktion der aus Stellgröße und Lambdasignal bestehenden Regelstrecke durch zumindest ein PTn-Glied, insbesondere PT1 -Glied, und ein Totzeitglied mit dem Zeitversatz als Parameter approximiert wird. Die Regelstrecke, welcher der Regler zugeordnet ist, besteht aus einem Eingangswert (hier der Stellgröße) und einem Ausgangswert (hier dem Lambdasignal). Um das Verbrennungsluftverhältnis rekonstruieren zu können, muss das Verhalten der Regelstrecke bekannt sein. Weil eine tatsächliche Beschreibung des Verhaltens der Regelstrecke üblicherweise äußerst komplex ist, wird als die Regelstrecke beschreibende Übertragungsfunktion das wenigstens eine PTn-Glied verwendet, wobei n die Ordnung des Glieds beschreibt. Insbesondere kann das PTn-Glied demnach als PT1 -Glied oder als PT2-Glied vorliegen. Ersteres wird durch die Übertragungsfunktion G(s) = K/(Ts+1) beschrieben, wobei K eine Übertragungskonstante, T eine Zeitkonstante und s die komplexe Frequenz im Frequenzbereich f(s) ist. Für das PT2-Glied lautet die Übertragungsfunktion G(s) = K/(T2s2+2DTs+1), wobei für den Dämpfungsgrad D gilt: 0 < D < 1. Das Totzeitglied, welches neben dem PTn- Glied vorliegt, beschreibt die Zeitspanne, die zwischen einer Änderung am Systemeingang und einer Antwort am Systemausgang der Regelstrecke liegt. Dem Totzeitglied wird der Zeitversatz als Parameter zugeführt. Es weist die Übertragungsfunktion G(s) = e"sTt auf, wobei Tt die Totzeit beziehungsweise den Zeitversatz bezeichnet. Bei der Approximation der Regelstrecke mit Hilfe des PTn-Glieds und des Totzeitglieds wird beispielsweise die Küpfmüller-Approximation herangezogen. A further development of the invention provides that for reconstructing the combustion air ratio, the transfer function of the controlled variable consisting of manipulated variable and lambda signal is approximated by at least one PTn element, in particular PT1 element, and a deadtime element with the time offset as parameter. The controlled system to which the controller is assigned consists of an input value (in this case the manipulated variable) and an output value (in this case the lambda signal). In order to reconstruct the combustion air ratio, the behavior of the controlled system must be known. Since an actual description of the behavior of the controlled system is usually extremely complex, the transfer function describing the controlled system uses the at least one PTn element, where n describes the order of the element. In particular, the PTn member may therefore be present as a PT1 member or as a PT2 member. The former is described by the transfer function G (s) = K / (Ts + 1), where K is a transfer constant, T is a time constant and s is the complex frequency in the frequency range f (s). For the PT2 element, the transfer function is G (s) = K / (T 2 s 2 + 2DTs + 1), where the following applies to the degree of damping D: 0 <D <1. The deadtime element, which is present next to the PTn element, describes the time span between a change in the system input and a response at the system output of the controlled system. The deadtime element, the time offset is supplied as a parameter. It has the transfer function G (s) = e "sTt , where Tt denotes the dead time or the time offset, respectively, and the Küpfmüller approximation is used in the approximation of the controlled system with the aid of the PTn element and the dead time element.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass einem Regler zum Regeln der Stellgröße eine Differenz zwischen dem rekonstruierten Verbrennungsluftverhältnis und einem Istwert, insbesondere dem Lambdasignal, als Eingangsgröße zugeführt wird. Üblicherweise wird dem Regler nur die Differenz zwischen dem Istwert (also dem gemessenen Lambdasignal) und der Führungsgröße (also dem gewünschten Verbrennungsluftverhältnis) als Eingangssignal zugeführt. Dies soll hier nicht der Fall sein, um die Stabilität der Regelung zu verbessern. Vielmehr ist es vorgesehen, die Differenz zwischen dem Istwert - üblicherweise dem gemessenen Lambdasignal - und dem rekonstruierten Verbrennungsluftverhältnis (welches in diesem Fall einen rekonstruierten Istwert darstellt) zu bilden und anschließend dem Regler als Eingangsgröße in Form des Sollwerts zur Verfügung zu stellen. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass dem Regler das rekonstruierte Verbrennungsluftverhältnis und der Istwert getrennt voneinander zugeführt werden und dieser die Differenzbildung selbst vornimmt. In den Sollwert kann zusätzlich eine Führungsgröße einfließen, welche das gewünschte Verbrennungsluftverhältnis vorgibt. Die Differenz zwischen dem rekonstruierten Verbrennungsluftverhältnis und dem Istwert wird üblicherweise zu der Führungsgröße addiert oder von dieser subtrahiert. A development of the invention provides that a controller for regulating the manipulated variable, a difference between the reconstructed combustion air ratio and an actual value, in particular the lambda signal, is supplied as an input variable. Usually, only the difference between the actual value (ie, the measured lambda signal) and the reference variable (ie, the desired combustion air ratio) is supplied to the regulator as an input signal. This should not be the case here to improve the stability of the scheme. Rather, it is intended the difference between the Actual value - usually the measured lambda signal - and the reconstructed combustion air ratio (which in this case represents a reconstructed actual value) to form and then provide the controller as an input variable in the form of the setpoint. Of course, it is also possible that the controller, the reconstructed combustion air ratio and the actual value are supplied separately and this makes the difference itself. In addition, a reference variable which specifies the desired combustion air ratio can be included in the desired value. The difference between the reconstructed combustion air ratio and the actual value is usually added to the reference variable or subtracted from this.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Regler zum Regeln der Stellgröße wenigstens ein integrales oder ein differentiales Reglerglied aufweist. Der Regler ist mithin bevorzugt ein stetig linearer Regler und weist beispielsweise ein integrales Reglerglied, ein differentiales Reglerglied und/oder ein proportionales Reglerglied auf. Der Regler kann insoweit als I-Regler, Pl-Regler, PD-Regler oder PID-Regler ausgeführt sein. Auf diese Weise wird die Stellgröße kontinuierlich derart geregelt, dass das Verbrennungsluftverhältnis dem Sollwert und/oder der Führungsgröße, insbesondere λ = 1 , zumindest näherungsweise entspricht. Der Regler bestimmt dabei die Stellgröße kontinuierlich und stufenlos, also nicht in Intervallen und nicht unter diskreter, also schrittweiser, Änderung der Stellgröße. A development of the invention provides that the controller has at least one integral or a differential controller element for controlling the manipulated variable. The regulator is therefore preferably a continuous linear regulator and has, for example, an integral regulator member, a differential regulator member and / or a proportional regulator member. The controller can be implemented in this respect as an I controller, PI controller, PD controller or PID controller. In this way, the manipulated variable is continuously controlled such that the combustion air ratio at least approximately corresponds to the desired value and / or the reference variable, in particular λ = 1. The controller determines the manipulated variable continuously and continuously, ie not at intervals and not under discrete, so stepwise, changing the manipulated variable.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass für die Kreuzkorrelation ein zeitlicher Stellgrößenverlauf und ein zeitlicher Lambdasignalverlauf, jeweils über einen bestimmten Zeitraum, herangezogen werden. Zu diesem Zweck ist für den Stellgrößenverlauf und den Lambdasignalverlauf jeweils ein Signalspeicher vorgesehen, in welchem die Stellgröße beziehungsweise das Lambdasignal über den bestimmten Zeitraum hinweg abgespeichert sind. Der Zeitraum wird dabei zeitlich nachgeführt, sodass er stets zu dem momentan vorliegenden Zeitpunkt endet. Die Speicher liegen insoweit nach Art eines First In - First Out Speichers vor. A development of the invention provides that for the cross-correlation, a temporal manipulated variable course and a temporal lambda signal waveform, in each case over a certain period of time, are used. For this purpose, in each case a signal memory is provided for the manipulated variable profile and the lambda signal curve, in which the manipulated variable or the lambda signal are stored over the given period of time. The period is tracked in time so that it always ends at the present time. The memories are in this way in the manner of a first in - first out memory.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein Maximum in einem als Ausgangsgröße der Kreuzkorrelation vorliegenden Korrelationsgrößenverlauf bestimmt und der Zeitversatz gleich einer Zeitverschiebung der Kreuzkorrelation gesetzt wird, bei welcher das Maximum vorliegt. Wie vorstehend bereits erläutert, werden die Eingangsgrößen der Kreuzkorrelation bei verschiedenen Zeitverschiebungen miteinander korreliert. Aus der Kreuzkorrelation zwischen dem Lambdasignal der Lambdasonde und der Stellgröße beziehungsweise dem jeweiligen Verlauf dieser Größen resultiert ein Verlauf einer Korre- lationsgröße über dieser Zeitverschiebung, welcher als Korrelationsgrößenverlauf bezeichnet wird. In diesem Korrelationsgrößenverlauf wird das Maximum in Form des größten Werts der Korrelationsgröße in dem gesamten Korrelationsgrößenverlauf bestimmt. Dieses Maximum beschreibt den Ort der größten Ähnlichkeit zwischen dem Lambdasig- nal und der Stellgröße. Entsprechend ist die Zeitverschiebung, an welcher das Maximum vorliegt, ein Maß für den Zeitversatz. Entsprechend wird der Zeitversatz der Zeitverschiebung an der Stelle des Maximums gleichgesetzt. A further development of the invention provides that a maximum is determined in a correlation variable course present as an output variable of the cross-correlation, and the time offset is set equal to a time shift of the cross-correlation in which the maximum is present. As already explained above, the input variables of the cross-correlation are correlated with each other at different time shifts. From the cross-correlation between the lambda signal of the lambda probe and the manipulated variable or the respective progression of these variables, a course of a correlation results. lationsgröße over this time shift, which is referred to as the correlation variable course. In this correlation variable course, the maximum is determined in the form of the largest value of the correlation variable in the entire correlation variable course. This maximum describes the location of the greatest similarity between the lambda signal and the manipulated variable. Accordingly, the time shift at which the maximum is present is a measure of the time offset. Accordingly, the time offset is equated to the time shift at the location of the maximum.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Zeitversatz als Eingangsgröße einer Fehlererkennung verwendet wird. Bei normalerweise vorliegenden Betriebszuständen der Brennkraftmaschine liegt der Zeitversatz innerhalb eines bestimmten Zeitversatzbereichs. Weicht der mithilfe der Kreuzkorrelation bestimmte Zeitversatz nach unten oder nach oben von diesem Zeitversatzbereich ab, liegt also außerhalb von diesem, so kann darauf geschlossen werden, dass ein Fehler der Brennkraftmaschine und/oder der Abgasreinigungseinrichtung vorliegt. Entsprechend erkennt die Fehlererkennung auf einen Fehler. Insbesondere erzeugt sie ein entsprechendes Fehlersignal und stellt dieses dem Steuergerät der Brennkraftmaschine bereit. Somit kann eine Maßnahme zur Beseitigung des Fehlers eingeleitet werden und/oder zumindest einem Fahrer des Kraftfahrzeugs der Fehler angezeigt werden. A development of the invention provides that the time offset is used as an input variable of an error detection. In normally present operating conditions of the internal combustion engine, the time offset is within a certain time offset range. If the time offset determined by the cross-correlation deviates downward or upward from this time offset range, ie if it is outside this time range, it can be concluded that there is a fault in the internal combustion engine and / or in the exhaust gas purification device. Accordingly, the error detection detects an error. In particular, it generates a corresponding error signal and makes it available to the control unit of the internal combustion engine. Thus, a measure for eliminating the error can be initiated and / or the error can be displayed to at least one driver of the motor vehicle.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine mit einer Abgasreinigungseinrichtung, wobei die Brennkraftmaschine insbesondere zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens vorgesehen ist. Die Brennkraftmaschine weist ein Steuergerät auf, welches dazu vorgesehen ist, eine Stellgröße für die Zusammensetzung eines in der Brennkraftmaschine zum Verbrennen vorliegenden Kraftstoff-Luft-Gemischs anhand eines aus dem Lambdasignal einer Lambdasonde bestimmten Verbrennungsluftverhältnisses zu regeln. Dabei ist vorgesehen, dass das Steuergerät zum Vermeiden von Regelschwingungen das Verbrennungsluftverhältnis mit dem Lambdasignal und einem Zeitversatz rekonstruiert, wobei es den Zeitversatz durch eine Kreuzkorrelation zwischen dem Lambdasignal der Lambdasonde und der Stellgröße bestimmt. Auf die Vorteile des vorstehend beschriebenen, hier vorzugsweise angewandten Verfahrens wurde bereits eingegangen. Dieses kann selbstverständlich gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein. The invention further relates to an internal combustion engine having an exhaust gas purification device, wherein the internal combustion engine is provided in particular for carrying out the method described above. The internal combustion engine has a control unit which is provided to regulate a manipulated variable for the composition of a fuel-air mixture present in the internal combustion engine for combustion on the basis of a combustion air ratio determined from the lambda signal of a lambda sensor. It is provided that the control unit for avoiding control vibrations reconstructs the combustion air ratio with the lambda signal and a time offset, wherein it determines the time offset by a cross-correlation between the lambda signal of the lambda probe and the manipulated variable. The advantages of the method described above, which is preferably used here, have already been discussed. This can of course be developed according to the above statements.
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 einer Brennkraftmaschine mit einer Abgasreinigungseinrichtung, The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the drawings, without any limitation of the invention. Showing: 1 shows a schematic representation of an internal combustion engine with an exhaust gas purification device,
Figur 2 ein Diagramm eines Reglers, welcher zum Regeln einer Stellgröße für die Zusammensetzung eines Kraftstoff-Luft-Gemischs verwendet wird, FIG. 2 shows a diagram of a regulator which is used for regulating a manipulated variable for the composition of a fuel-air mixture,
Figur 3 ein Diagramm mit beispielhaften Verläufen einer Stellgröße und eines Lambda- signals einer Lambdasonde, und 3 shows a diagram with exemplary curves of a manipulated variable and a lambda signal of a lambda probe, and
Figur 4 ein Diagramm, welches einen Korrelationsgrößenverlauf als Ergebnis einer Kreuzkorrelation zwischen dem Lambdasignal und der Stellgröße zeigt. FIG. 4 shows a diagram which shows a correlation variable course as a result of a cross-correlation between the lambda signal and the manipulated variable.
Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung 1 , beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, mit einer Brennkraftmaschine 2 und einer Abgasreinigungseinrichtung 3. Letztere weist wenigstens einen Katalysator 4, beispielsweise einen Oxi- dationskatalysator, auf. Der Abgasreinigungseinrichtung 3 wird über eine Abgasleitung 5 Abgas der Brennkraftmaschine 2 zugeführt. Das gesamte Abgas der Brennkraftmaschine 2 durchströmt mithin die Abgasreinigungseinrichtung 3 und auch den Katalysator 4. Stromabwärts der Abgasreinigungseinrichtung 3 wird das Abgas beispielsweise mithilfe einer Auslassleitung 6 in eine Umgebung der Brennkraftmaschine 2 ausgebracht. Zum Feststellen eines momentan vorliegenden Restsauerstoffgehalts in dem Abgas ist stromabwärts der Brennkraftmaschine 2, jedoch stromaufwärts der Abgasreinigungseinrichtung 3 beziehungsweise stromaufwärts des Katalysators 4, eine Lambdasonde 7 vorgesehen. Diese kann beispielsweise in der Abgasleitung 5 oder dem Katalysator 4 vorliegen. Die Lambdasonde 7 liefert ein aus dem Restsauerstoffgehalt bestimmtes Lambdasignal, welches beispielsweise dem Steuergerät (hier nicht dargestellt) der Brennkraftmaschine 2 beziehungsweise der Antriebseinrichtung 1 zugeführt wird und einem momentan vorliegenden Verbrennungsluftverhältnis entspricht oder in ein solches umgerechnet wird. 1 shows a schematic representation of a drive device 1, for example a motor vehicle, with an internal combustion engine 2 and an exhaust gas purification device 3. The latter has at least one catalyst 4, for example, an oxidation dation catalyst on. The exhaust gas purification device 3 is supplied via an exhaust pipe 5 exhaust gas of the internal combustion engine 2. The entire exhaust gas of the internal combustion engine 2 therefore flows through the exhaust gas purification device 3 and also the catalyst 4. Downstream of the exhaust gas purification device 3, the exhaust gas is discharged, for example by means of an outlet 6 in an environment of the internal combustion engine 2. For determining a currently existing residual oxygen content in the exhaust gas, a lambda probe 7 is provided downstream of the internal combustion engine 2, but upstream of the exhaust gas purification device 3 or upstream of the catalytic converter 4. This can be present for example in the exhaust pipe 5 or the catalyst 4. The lambda probe 7 supplies a lambda signal determined from the residual oxygen content, which is supplied, for example, to the control device (not shown here) of the internal combustion engine 2 or the drive device 1 and corresponds to an instantaneously present combustion air ratio or is converted into such.
Das Steuergerät dient dazu, eine Stellgröße für die Zusammensetzung eines in der Brennkraftmaschine 2 beziehungsweise eines Brennraums der Brennkraftmaschine 2 vorliegenden Kraftstoff-Luft-Gemischs aufgrund des Verbrennungsluftverhältnisses in dem Abgas der Brennkraftmaschine zu regeln. Es ist nun üblich, das Lambdasignal der Lambdasonde 7 unmittelbar als Verbrennungsluftverhältnis zu verwenden und dem Regler zum Bestimmen der Stellgröße zuzuführen, aufgrund welcher wiederum die Menge des Kraftstoffs und die Menge der Luft, welche der Brennkraftmaschine 2 beziehungsweise dem Brennraum pro Zeiteinheit beziehungsweise Arbeitszyklus zuzuführen sind, bestimmt werden. Weil jedoch die Strecke zwischen der Brennkraftmaschine 2 und der Lambdasonde 7 strömungstechnisch nicht zu vernachlässigen ist, liegt ein Zeitversatz zwischen einer Veränderung der Stellgröße (beispielsweise in Form einer Sprungfunktion) und einer aus dieser resultierenden Veränderung des Lambdasignals (beispielsweise einer Sprungantwort) vor. Der Zeitversatz wird weiter durch eine Verzögerung der Lambdasonde 7 und/oder einen Filter, der auf das Signal der Lambdasonde 7 angewandt wird, vergrößert. Dieser Zeitversatz kann zu einer Instabilität der Regelung führen, welche wiederum eine Konvertierungsrate der Abgasreinigungseinrichtung 3 beziehungsweise des Katalysators 4 für umzuwandelnde Schadstoffe, wie beispielsweise HC, CO und NOx beeinträchtigt. The control unit is used to regulate a manipulated variable for the composition of a present in the internal combustion engine 2 and a combustion chamber of the internal combustion engine 2 fuel-air mixture due to the combustion air ratio in the exhaust gas of the internal combustion engine. It is now customary to use the lambda signal of the lambda probe 7 directly as a combustion air ratio and to supply it to the controller for determining the manipulated variable, on the basis of which, in turn, the quantity of the fuel and the amount of air which are to be supplied to the internal combustion engine 2 or the combustion chamber per unit time or duty cycle, are determined. However, because the distance between the internal combustion engine 2 and the lambda probe 7 is not negligible in terms of flow technology, there is a time offset between a change in the manipulated variable (for example in the form of a step function) and a change in the lambda signal resulting therefrom (for example a step response). The time offset is further increased by a delay of the lambda probe 7 and / or a filter which is applied to the signal of the lambda probe 7. This time offset can lead to instability of the control, which in turn affects a conversion rate of the exhaust gas purification device 3 and the catalyst 4 for pollutants to be converted, such as HC, CO and NO x .
Aus diesem Grund ist es zum Vermeiden solcher Regelschwingungen vorgesehen, das Verbrennungsluftverhältnis zu rekonstruieren. Zu diesem Zweck wird das Lambdasignal der Lambdasonde 7 und ein Zeitversatz herangezogen. Der Größe des Zeitversatzes bestimmt den Einfluss auf das rekonstruierte Verbrennungsluftverhältnis. Um die Rekonstruktion vornehmen zu können, ist es daher erforderlich, das Verhalten der Regelstrecke möglichst genau zu bestimmen. Die Regelstrecke liegt hier zwischen der Stellgröße und dem Lambdasignal der Lambdasonde 7 vor. Um die Übertragungsfunktion dieser Regelstrecke zu approximieren, werden beispielsweise ein PTn-Glied und ein Totzeitglied verwendet. Vorzugsweise werden mithilfe der Küpfmüller-Approximation ein PT1 -Glied als PTn-Glied sowie das Totzeitglied ermittelt, wobei letzteres als Parameter den Zeitversatz aufweist. Eine Übertragungskonstante beziehungsweise ein Verstärkungsfaktor K des PTn-Glieds - und eines Dämpfungsfaktors D im Falle eines PT2- Glieds - werden beispielsweise bei einer Auslegung der Brennkraftmaschine 2 festgelegt. For this reason, in order to avoid such hunting, it is intended to reconstruct the combustion air ratio. For this purpose, the lambda signal of the lambda probe 7 and a time offset is used. The size of the time offset determines the influence on the reconstructed combustion air ratio. In order to be able to carry out the reconstruction, it is therefore necessary to determine the behavior of the controlled system as accurately as possible. The controlled system is present here between the manipulated variable and the lambda signal of the lambda probe 7. In order to approximate the transfer function of this controlled system, for example, a PTn element and a dead time element are used. Preferably, using the Küpfmüller approximation, a PT1 element is determined as a PTn element and the deadtime element, the latter having the time offset as a parameter. A transmission constant or a gain factor K of the PTn element-and a damping factor D in the case of a PT2 element-are determined, for example, in a design of the internal combustion engine 2.
Weil der Zeitversatz jedoch abhängig von dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine 2 und auch dem Zustand der Abgasreinigungseinrichtung 3 ist, ist es notwendig, ihn zur Laufzeit der Brennkraftmaschine 2 zu bestimmen. Zu diesem Zweck wird aus dem Lambdasignal ein zeitlicher Lambdasignalverlauf und aus der Stellgröße ein zeitlicher Stellgrößenverlauf gebildet. Der Stellgrößenverlauf und der Lambdasignalverlauf werden nun zur Durchführung einer Kreuzkorrelation herangezogen, aus welcher ein Korrelationsgrößenverlauf resultiert. In diesem Korrelationsgrößenverlauf wird ein Maximum der Korrelationsgröße gesucht. Anschließend wird der Zeitversatz gleich der Zeitverschiebung gesetzt, bei welcher das Maximum auftritt. Dies ist vorteilhaft, weil mithilfe der Kreuzkorrelation der Ort beziehungsweise der Zeitversatz der größten Übereinstimmung zwischen den Eingangsgrößen der Kreuzkorrelation, hier also zwischen dem Lambdasignal und der Stellgröße, bestimmt werden kann. However, because the time offset is dependent on the operating state of the internal combustion engine 2 and also the state of the exhaust gas purification device 3, it is necessary to determine it during runtime of the internal combustion engine 2. For this purpose, a temporal lambda signal curve is formed from the lambda signal and a time-related manipulated variable profile is formed from the manipulated variable. The manipulated variable profile and the lambda signal curve are now used to carry out a cross-correlation, from which a correlation variable profile results. In this correlation variable course, a maximum of the correlation variable is searched. Subsequently, the time offset is set equal to the time shift at which the maximum occurs. This is beneficial because of using the Cross correlation of the location or the time offset of the largest match between the input variables of the cross-correlation, ie here between the lambda signal and the manipulated variable, can be determined.
Das auf Grundlage des Lambdasignals und des Zeitversatzes rekonstruierte Verbrennungsluftverhältnis beziehungsweise eine Differenz zwischen diesem und einem Istwert, also insbesondere dem gemessenen Lambdasignal, wird dem Regler zugeführt, welcher auf dieser Grundlage die Stellgröße bestimmt. Das rekonstruierte Verbrennungsluftverhältnis stellt also mithin eine Eingangsgröße für den Regler 9 dar, auf deren Grundlage ein Sollwert für den Regler 9 bestimmt wird. In diesen Sollwert kann zusätzlich eine Führungsgröße einfließen, welche das gewünschte Verbrennungsluftverhältnis vorgibt. Der Regler weist vorzugsweise wenigstens ein integrales oder differentiales Reglerglied auf. Entsprechend wird ein stetiges Reglerverhalten erzielt, insbesondere ist der Verlauf der Stellgröße bevorzugt stetig. The combustion air ratio reconstructed on the basis of the lambda signal and the time offset or a difference between this and an actual value, that is to say in particular the measured lambda signal, is supplied to the controller, which determines the manipulated variable on this basis. The reconstructed combustion air ratio thus represents an input variable for the controller 9, on the basis of which a desired value for the controller 9 is determined. In addition, a reference variable, which predefines the desired combustion air ratio, can be included in this desired value. The regulator preferably has at least one integral or differential regulator member. Accordingly, a steady controller behavior is achieved, in particular, the course of the manipulated variable is preferably continuous.
Die Figur 2 zeigt die Struktur eines Regelkreises 8, welcher sich aus einem Regler 9, einer Pegelstrecke 10 und einem Beobachter 1 1 zusammensetzt. Dem Regler 9 wird an einem ersten Eingang 12 eine Führungsgröße für das Verbrennungsluftverhältnis zur Verfügung gestellt. Zudem wird ihm an einem zweiten Eingang 13 eine Differenz zwischen dem Lambdasignal und dem rekonstruierten Verbrennungsluftverhältnis bereitgestellt. Der Regler 9 bestimmt aus diesen beiden Größen einen Sollwert (beispielsweise durch Addition oder Subtraktion) und anhand diesem die Stellgröße, welche nachfolgend der Regelstrecke 10 an einem Eingang 14 und bevorzugt auch dem Beobachter 1 1 an einem Eingang 15 zur Verfügung gestellt wird. Im Bereich der Regelstrecke 10 wird die Stellgröße zum Einstellen des Kraftstoff-Luft-Gemischs herangezogen, welches nachfolgend in der Brennkraftmaschine zum Verbrennen vorliegen soll. Das in der Brennkraftmaschine vorliegende Kraftstoff-Luft-Gemisch kann insoweit entweder ein in der Brennkraftmaschine hergestelltes Kraftstoff-Luft-Gemisch oder ein der Brennkraftmaschine 2 zugeführtes Kraftstoff-Luft-Gemisch sein. FIG. 2 shows the structure of a control circuit 8, which is composed of a controller 9, a level path 10 and an observer 1 1. The controller 9 is provided at a first input 12, a reference variable for the combustion air ratio available. In addition, it is provided at a second input 13, a difference between the lambda signal and the reconstructed combustion air ratio. The controller 9 determines from these two variables a desired value (for example, by addition or subtraction) and based on this the manipulated variable, which is subsequently the controlled system 10 at an input 14 and preferably also the observer 1 1 provided at an input 15. In the area of the controlled system 10, the manipulated variable is used for adjusting the fuel-air mixture, which is to be present in the internal combustion engine for burning below. The fuel-air mixture present in the internal combustion engine may be either a fuel-air mixture produced in the internal combustion engine or a fuel-air mixture supplied to the internal combustion engine 2.
Als Ausgangsgröße weist die Regelstrecke 10 das Lambdasignal der Lambdasonde 7 auf, welche an dem Ausgang 16 bereitgestellt wird. Der Ausgang 16 der Regelstrecke 10 kann (was hier nicht der Fall ist) mit einem Eingang des Beobachters 1 1 verbunden sein, sodass dem Beobachter 1 1 als Eingangsgröße das Lambdasignal der Lambdasonde 7 zugeführt wird. Der Beobachter 1 1 bestimmt gemäß den vorstehenden Ausführungen aus der Stellgröße und/oder aus dem Lambdasignal der Lambdasonde 7 den Zeitversatz und rekonstruiert mithilfe des Zeitversatzes das Verbrennungsluftverhältnis. Dieses re- konstruierte Verbrennungsluftverhältnis wird nachfolgend an dem Ausgang 17 ausgegeben. Eine Differenz zwischen dem rekonstruierten Verbrennungsluftverhältnis und dem Istwert, die an dem Kreuzungspunkt 18 gebildet wird, wird dem Regler 9 über den Eingang 13 zur Verfügung gestellt. Somit liegt ein geschlossener Regelkreis 8 vor. Auf die Vorteile einer solchen Regelung wurde bereits vorstehend im Einzelnen eingegangen, sodass insoweit auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen wird. As an output, the controlled system 10 has the lambda signal of the lambda probe 7, which is provided at the output 16. The output 16 of the controlled system 10 can (which is not the case here) be connected to an input of the observer 1 1, so that the observer 1 1 as an input variable, the lambda signal of the lambda probe 7 is supplied. The observer 1 1 determined according to the above statements from the manipulated variable and / or from the lambda signal of the lambda probe 7, the time offset and reconstructed using the time offset, the combustion air ratio. This re- Constructed combustion air ratio is subsequently output at the output 17. A difference between the reconstructed combustion air ratio and the actual value formed at the crossing point 18 is provided to the controller 9 via the input 13. Thus, there is a closed loop 8. The advantages of such a regulation have already been discussed in detail above, so that reference is made in this respect to the above statements.
Die Figur 3 zeigt ein Diagramm, in welchem ein rein beispielhafter Verlauf 19 der Stellgröße und ein aus diesem korrespondierender, ebenfalls rein beispielhafter Verlauf 20 des Lambdasignals der Lambdasonde 7 über der Zeit t dargestellt sind. Es ist erkennbar, dass beide Verläufe 19 und 20 beispielsweise durch ungünstige Randbedingungen Schwingungen unterworfen sind. Entsprechend ist der Zeitversatz zwischen einzelnen Werten der Verläufe 19 und 20 nicht ohne Weiteres erkennbar. Aus diesem Grund wird die Kreuzkorrelation durchgeführt, deren Ergebnis in Form eines Korrelationsgrößenverlaufs 21 in dem Diagramm der Figur 4 dargestellt ist. Es wird deutlich, dass der Korrelationsgrößenverlauf 21 ein Maximum bei einer Zeitverschiebung At = 1 ,5 aufweist. Der Zeitversatz zwischen einander entsprechenden Werten der Verläufe 19 und 20 entspricht nun der Stelle, an welcher das Maximum vorliegt. In diesem Fall ist der Zeitversatz also gleich der Zeitverschiebung von 1 ,5. FIG. 3 shows a diagram in which a purely exemplary profile 19 of the manipulated variable and a curve 20 of the lambda signal of the lambda probe 7 which corresponds to it and is also purely exemplary are shown over time t. It can be seen that both courses 19 and 20 are subjected to vibrations, for example due to unfavorable boundary conditions. Accordingly, the time offset between individual values of the courses 19 and 20 is not readily apparent. For this reason, the cross-correlation is performed, the result of which is shown in the form of a correlation magnitude curve 21 in the diagram of FIG. It becomes clear that the correlation variable course 21 has a maximum at a time shift Δt = 1.5. The time offset between corresponding values of curves 19 and 20 now corresponds to the point at which the maximum is present. In this case, the time offset is therefore equal to the time shift of 1, 5.
BEZUGSZEICHENLISTE LIST OF REFERENCE NUMBERS
Antriebseinrichtung driving means
Brennkraftmaschine Internal combustion engine
Abgasreinigungseinrichtung exhaust gas cleaning device
Katalysator catalyst
Abgasleitung exhaust pipe
Auslassleitung outlet pipe
Lambdasonde lambda probe
Regelkreis loop
Regler regulator
Regelstrecke controlled system
Beobachter observer
1. Eingang 1st entrance
2. Eingang 2nd entrance
Eingang entrance
Eingang entrance
Ausgang output
Ausgang output
Kreuzungspunkt intersection
Verlauf course
Verlauf course
Korrelationsgrößenverlauf Correlation variable curve

Claims

P AT E N T A N S P R Ü C H E P AT TESTS
1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (2), die eine Abgasreinigungseinrichtung (3) aufweist, wobei eine Stellgröße für die Zusammensetzung eines in der Brennkraftmaschine (2) zum Verbrennen vorliegenden Kraftstoff-Luft-Gemischs anhand eines aus dem Lambdasignal einer Lambdasonde (7) bestimmten Verbrennungsluftverhältnisses geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zum Vermeiden von Regelschwingungen das Verbrennungsluftverhältnis mit dem Lambdasignal und einem Zeitversatz rekonstruiert wird, wobei der Zeitversatz durch eine Kreuzkorrelation zwischen dem Lambdasignal der Lambdasonde (7) und der Stellgröße bestimmt wird. 1. A method for operating an internal combustion engine (2), which has an exhaust gas purification device (3), wherein a manipulated variable for the composition of an internal combustion engine (2) present for combustion fuel-air mixture based on a from the lambda signal of a lambda probe (7) certain combustion air ratio is controlled, characterized in that for avoiding control vibrations, the combustion air ratio is reconstructed with the lambda signal and a time offset, wherein the time offset is determined by a cross-correlation between the lambda signal of the lambda probe (7) and the manipulated variable.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasreinigungseinrichtung (3) wenigstens einen Katalysator (4) aufweist, der von dem Abgas durchströmt wird, und die Lambdasonde (7) stromaufwärts des Katalysators (4) angeordnet wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the exhaust gas purification device (3) has at least one catalyst (4) through which the exhaust gas flows, and the lambda probe (7) upstream of the catalyst (4) is arranged.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Lambdasonde (7) eine Breitbandlambdasonde verwendet wird. 3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that as a lambda probe (7) a broadband lambda probe is used.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Rekonstruieren des Verbrennungsluftverhältnisses die Übertragungsfunktion der aus Stellgröße und Lambdasignal bestehenden Regelstrecke (10) durch zumindest ein PTn-Glied, insbesondere ein PT1 -Glied, und ein Totzeitglied mit dem Zeitversatz als Parameter approximiert wird. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that for reconstructing the combustion air ratio, the transfer function consisting of manipulated variable and lambda signal controlled system (10) by at least one PTn element, in particular a PT1 element, and a dead time element with the time offset as a parameter is approximated.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Regler (9) zum Regeln der Stellgröße eine Differenz zwischen dem rekonstruierten Verbrennungsluftverhältnis und einem Istwert, insbesondere dem Lambdasignal, als Eingangsgröße zugeführt wird. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the controller (9) for controlling the manipulated variable, a difference between the reconstructed combustion air ratio and an actual value, in particular the lambda signal, is supplied as an input variable.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler (9) zum Regeln der Stellgröße wenigstens ein integrales oder dif- ferentiales Reglerglied aufweist. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the controller (9) for controlling the manipulated variable has at least one integral or dif ferentiales controller member.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Kreuzkorrelation ein zeitlicher Stellgrößenverlauf und ein zeitlicher Lambdasignalverlauf, jeweils über einen bestimmten Zeitraum, herangezogen werden. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that for the cross-correlation, a temporal manipulated variable course and a temporal lambda signal waveform, in each case over a certain period, are used.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Maximum in einem als Ausgangsgröße der Kreuzkorrelation vorliegender Korrelationsgrößenverlauf bestimmt und der Zeitversatz gleich einer Zeitverschiebung der Kreuzkorrelation gesetzt wird, bei welcher das Maximum vorliegt. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a maximum determined in a present as the output of the cross-correlation correlation waveform and the time offset is set equal to a time shift of the cross-correlation at which the maximum is present.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitversatz als Eingangsgröße einer Fehlererkennung verwendet wird. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the time offset is used as input of an error detection.
10. Brennkraftmaschine (2) mit einer Abgasreinigungseinrichtung (3), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Steuergerät dazu vorgesehen ist, eine Stellgröße für die Zusammensetzung eines in der Brennkraftmaschine (2) zum Verbrennen vorliegenden Kraftstoff-Luft-Gemischs anhand eines aus dem Lambdasignal einer Lambda- sonde (7) bestimmten Verbrennungsluftverhältnisses zu regeln, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät zum Vermeiden von Regelschwingungen das Verbrennungsluftverhältnis mit dem Lambdasignal und einem Zeitversatz rekonstruiert, wobei es den Zeitversatz durch eine Kreuzkorrelation zwischen dem Lambdasignal der Lambdasonde (7) und der Stellgröße bestimmt. 10. internal combustion engine (2) with an exhaust gas purification device (3), in particular for carrying out the method according to one or more of the preceding claims, wherein a control device is provided to a manipulated variable for the composition of a present in the internal combustion engine (2) for burning fuel To control air mixture based on a determined from the lambda signal of a lambda probe (7) combustion air ratio, characterized in that the control unit for avoiding control oscillations reconstructs the combustion air ratio with the lambda signal and a time offset, wherein there is the time offset by a cross-correlation between the lambda signal the lambda probe (7) and the manipulated variable determined.
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