WO2023052453A1 - Verfahren zum betreiben einer antriebseinrichtung sowie entsprechende antriebseinrichtung - Google Patents

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WO2023052453A1 PCT/EP2022/077025 EP2022077025W WO2023052453A1 WO 2023052453 A1 WO2023052453 A1 WO 2023052453A1 EP 2022077025 W EP2022077025 W EP 2022077025W WO 2023052453 A1 WO2023052453 A1 WO 2023052453A1
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    • F02D41/1488—Inhibiting the regulation

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a drive device, which has a drive unit that generates exhaust gas and an exhaust gas aftertreatment device for aftertreatment of the exhaust gas, the composition of a fuel-air mixture used to operate the drive unit being determined at least temporarily by means of lambda control based on a first measured value of a Exhaust gas aftertreatment direction arranged first lambda probe and is determined based on a second measured value of a downstream of the exhaust gas aftertreatment direction arranged second lambda probe.
  • the invention further relates to a drive device.
  • the publication DE 10 2018 203 399 A1 is known from the prior art.
  • This describes a method for analyzing the oxygen storage capacity of a catalytic converter arranged in an exhaust system of an internal combustion engine.
  • the method includes decoupling the internal combustion engine from a drive train, driving the internal combustion engine by means of an electric motor, supplying a lean fuel-air mixture to the catalytic converter until the catalytic converter is fully loaded with oxygen, supplying a rich fuel-air mixture to the catalytic converter , a determination of time profiles of combustion air ratios upstream and downstream of the catalytic converter and a determination of the amount of oxygen that can be stored in the catalytic converter from the determined time profiles of the combustion air ratios.
  • the publication DE 10 2005 044 729 A1 discloses a method for lambda control in an internal combustion engine with at least one catalytic converter arranged in an exhaust system of the internal combustion engine, the exhaust system having a front lambda control circuit and a rear lambda control circuit with at least one rear oxygen sensor arranged downstream of the catalytic converter, wherein an output signal from the rear oxygen sensor is processed by the rear lambda control circuit, a differential value is formed from a rear setpoint lambda value and a manipulated variable that acts on the setpoint lambda value of the front lambda control circuit is output.
  • a balanced oxygen quantity is determined from the oxygen quantity introduced into and discharged from the catalytic converter and the manipulated variable of the rear lambda control circuit is additionally selected as a function of the balanced oxygen quantity.
  • the object of the invention is to propose a method for operating a drive device which has advantages over known methods, in particular an adjustment of an oxygen filling level of an oxygen storage device of the exhaust gas aftertreatment device to a target filling level and/or the determination of an oxygen storage capacity of the oxygen storage device with high accuracy.
  • this is achieved with a method for operating a drive device having the features of claim 1 . It is provided that, in order to set an oxygen filling level of an oxygen storage device of the exhaust gas aftertreatment device to a target filling level after the occurrence of a value of the second measured value that corresponds to a boundary value of a filling level range containing the target filling level, the composition is set in such a way that the oxygen filling level increases by a pilot oxygen quantity in the direction of the setpoint fill level changed, then during a control period the composition is determined by means of the lambda control until the second measured value is equal to the setpoint fill level at least within an unavoidable tolerance corresponding desired value and finally the pre-control oxygen quantity is corrected by an oxygen balance value determined during the control period.
  • the method is used to operate the drive device, which is provided and designed, for example, to drive a motor vehicle and to that extent to provide a drive torque aimed at driving the motor vehicle.
  • the drive device has the drive unit.
  • the drive unit is supplied with fuel and oxygen or air containing oxygen, which react with one another in the drive unit. This produces exhaust gas, which is discharged from the drive assembly, in particular in the direction of an area surrounding the drive device.
  • the exhaust gas aftertreatment device preferably has at least one of the following devices: three-way catalytic converter, oxidation catalytic converter, NOx storage catalytic converter and SCR catalytic converter.
  • the exhaust gas aftertreatment device can have exactly one or more of the devices mentioned or be present as one or more of the devices mentioned.
  • the first lambda probe is upstream of the exhaust gas aftertreatment device and the second lambda probe is downstream of the exhaust gas aftertreatment device.
  • the residual oxygen content of the exhaust gas upstream of the exhaust gas aftertreatment device is measured Measured exhaust gas, using the second lambda probe in the exhaust gas downstream of the exhaust gas treatment direction present residual oxygen content.
  • the first lambda probe delivers the first measured value and the second lambda probe delivers the second measured value.
  • Lambda control which adjusts the composition of the fuel/air mixture that is supplied to the drive unit, is carried out based on the two measured values, ie based on both the first measured value and the second measured value.
  • the lambda control is carried out using the first measured value, while a trim control is carried out based on the second measured value, which influences the lambda control and at least partially compensates for a possible error in the first lambda probe. This achieves a very high degree of accuracy in the lambda control.
  • a broadband lambda probe is preferably used as the first lambda probe and a jump lambda probe is used as the second lambda probe.
  • the broadband lambda probe enables the residual oxygen content or the corresponding lambda value to be recorded over a wider measuring range than the step lambda probe.
  • the jump lambda probe has a narrower measuring range than the broadband lambda probe; in particular, it is used to identify a lambda value of one. However, the measurement accuracy of the jump lambda probe is higher than that of the broadband lambda probe. Deviations and errors in the first lambda probe are at least partially compensated with the aid of the trim control or using the second measured value of the second lambda probe.
  • the exhaust gas aftertreatment device has an oxygen reservoir, which in turn has a material that can absorb and temporarily store the oxygen contained in the exhaust gas and subsequently release it again.
  • oxygen from the exhaust gas is introduced into the oxygen storage tank, whereas if there is a lack of oxygen in the exhaust gas, oxygen from the oxygen storage tank is fed into the Exhaust gas is discharged. This ensures proper functioning of the exhaust gas aftertreatment device and, above all, effective conversion of pollutants contained in the exhaust gas into less hazardous products.
  • the efficiency of the exhaust gas aftertreatment device ie the extent to which the pollutants can be converted into less dangerous products, depends in particular on the operating conditions of the exhaust gas aftertreatment device and the oxygen fill level of the oxygen store.
  • the operating conditions are to be understood in particular as an operating temperature of the exhaust gas aftertreatment device.
  • the efficiency of the exhaust gas aftertreatment device is at its optimum at an operating temperature of the exhaust gas aftertreatment device and decreases in the direction of lower temperatures.
  • the oxygen filling level of the oxygen storage tank should also be between 30% and 50% (these values are included in each case). In any case, the oxygen storage tank must not be completely empty and must not be completely charged with oxygen. In order to set the oxygen filling level to a target filling level, which is at least 30% and at most 50%, it is necessary to know the oxygen storage capacity of the oxygen storage or at least to determine the amount of oxygen that has to be entered into this starting from a completely empty oxygen storage or must be discharged from it starting from a completely filled oxygen reservoir in order to adjust the oxygen filling level to the target filling level.
  • a target filling level which is at least 30% and at most 50%
  • the drive assembly is initially operated to achieve a lean exhaust gas until the second measured value of the second lambda probe indicates an excess of oxygen.
  • the drive device is then operated to generate rich exhaust gas until the second measured value indicates a lack of oxygen.
  • the oxygen balance value is determined, which describes the amount of oxygen discharged from the oxygen accumulator in the period mentioned.
  • the oxygen balance value results, for example, from the composition of the fuel/air mixture and its throughput in the drive unit or from the first measured value and the second measured value and an exhaust gas throughput through the exhaust gas aftertreatment device.
  • the oxygen storage capacity of the oxygen store is then determined from the oxygen balance value.
  • the reverse procedure can also be implemented, in which the drive assembly is first operated to generate rich exhaust gas until the second measured value indicates a lack of oxygen.
  • the power plant is then operated to operate lean exhaust gas, again until the second reading indicates excess oxygen.
  • the oxygen balance value is determined from the switchover from the rich exhaust gas to the lean exhaust gas until the oxygen excess is detected.
  • the oxygen storage capacity is then again determined from the oxygen balance value.
  • the procedure described is based on the fact that the oxygen storage device is once completely emptied and once fully charged in order to determine the oxygen storage capacity.
  • this can be disadvantageous with regard to the fuel consumption of the drive assembly and/or the resulting pollutant emissions. For this reason, a complete run through of the oxygen storage capacity should be avoided. Instead, it is provided to set the oxygen level directly to the setpoint level, starting from a completely empty oxygen store or a fully charged oxygen store, namely without the oxygen level exceeding or at least without excessively exceeding the setpoint level.
  • the filling level range is to be understood as meaning a range which contains the target filling level.
  • the filling level range preferably extends from a first value, which corresponds to a completely emptied or discharged oxygen store, to a second value, which corresponds to an oxygen store that is completely filled or loaded with oxygen.
  • the boundary value of the filling level range corresponds in particular to either the completely emptied or the completely charged oxygen store, ie an oxygen filling level of 0% or 100%.
  • the value corresponding to the edge value is that value of the second measured value which it assumes under the stated conditions, that is to say when the oxygen store is either completely empty or completely charged. If the currently measured second measured value corresponds to this value, then the oxygen store is either completely empty or completely charged.
  • the oxygen fill level should be brought to the target fill level by appropriately operating the drive unit without the target fill level being (significantly) overshot by the oxygen fill level, i.e. without overshooting or at least without pronounced overshooting.
  • the value of the second measured value that corresponds to the boundary value occurs, for example, during overrun operation of the drive device.
  • Overrun mode means that the drive unit is dragged by an externally provided torque without fuel being introduced into the drive unit. This means that only air runs through the drive unit, so that the oxygen storage tank is quickly fully charged with oxygen.
  • the second measured value can be the same as the value corresponding to the marginal value, as occurs, for example, when the drive unit is operated at high power, for example when the drive unit is operated with a nominal power or a maximum power.
  • the composition is first set in such a way that the oxygen fill level changes by the pilot oxygen quantity.
  • the pre-control oxygen quantity is to be understood as a stored value which is used to set the oxygen fill level at least approximately to the desired value.
  • the pilot control oxygen quantity is supplied to the oxygen accumulator or discharged from it by operating the drive unit with a specific composition of the fuel-air mixture over a specific period of time.
  • the oxygen fill level can be changed by the pilot oxygen quantity in different directions.
  • the composition of the fuel-air mixture is determined using the first measured value and the second measured value, more precisely using the lambda control. This is done in such a way that the second measured value changes in the direction of a desired value that corresponds to the desired filling level.
  • the regulation is carried out until the second measured value corresponds to the target value, either exactly or at least within the unavoidable tolerance.
  • the oxygen balance value is determined, ie it is recorded how much oxygen is introduced into and/or removed from the oxygen store. It is preferably important that the oxygen filling level is changed exclusively in the direction of the desired value during the control period. In particular, this avoids changing the oxygen fill level beyond the setpoint.
  • the pre-control oxygen quantity is corrected by the oxygen balance value. If the oxygen balance value is not zero, the input or output of the pilot oxygen quantity was not sufficient to set the oxygen level to the target level and the second measured value does not correspond to the target value.
  • the pre-control oxygen quantity is corrected with the oxygen balance value by summation. A new value for the pre-control oxygen quantity is thus obtained by adding the previous value of the pre-control oxygen quantity to the oxygen balance value. The new value is subsequently used as the pre-control oxygen quantity.
  • the pre-control oxygen quantity is adjusted to the actually required oxygen quantity, in particular iteratively.
  • the corrected pilot control oxygen quantity is used, so that the adjustment is made with greater accuracy and the proportion of the lambda control in the adjustment is smaller than before.
  • the composition is set in such a way that the oxygen filling level is reduced by a pilot control oxygen quantity into the filling level range, and then the composition is determined by means of lambda control during a control period until the second measured value is equal, at least within an unavoidable tolerance, to the setpoint value corresponding to the setpoint fill level, and finally the pilot control oxygen quantity is corrected by the oxygen balance value determined during the control period.
  • the composition is adjusted in such a way that the oxygen filling level increases by a pilot oxygen quantity in the direction of the setpoint range, and then during a control period the composition is adjusted by means of lambda control is determined until the second measured value corresponds at least within an unavoidable tolerance to the setpoint lying in the setpoint range and finally the pilot oxygen quantity is corrected by the oxygen balance value determined during the control period.
  • the procedure described enables the oxygen filling level of the oxygen reservoir to be set to the setpoint filling level without the oxygen filling level passing through the filling level range completely.
  • the oxygen filling level is adjusted to the target filling level in a particularly short time.
  • the setting of the oxygen fill level to the setpoint fill level is achieved by means of the trim control, which regulates the second measured value to the setpoint.
  • This procedure is based on the knowledge that the second measured value can provide at least one indication of the currently present oxygen filling level of the oxygen reservoir.
  • the oxygen storage capacity of the exhaust gas aftertreatment device is also determined--optionally--from the corrected pre-control oxygen quantity, in particular as a function of the target filling level.
  • a development of the invention provides that the first measured value is regulated to a first setpoint value as part of the lambda control, the first measured value and/or the first setpoint value being corrected with a trim value that is determined by means of a trim control based on the second measured value.
  • the composition of the fuel-air mixture is adjusted with the help of the lambda control.
  • the first measured value is measured using the first lambda probe and regulated to the first setpoint.
  • the first measured value can also be referred to as the controlled variable or as the actual value of the controlled variable and the first desired value as the reference variable of the lambda control.
  • the composition of the fuel-air mixture is used as the manipulated variable for lambda control.
  • the trim control is also carried out.
  • As part of the trim control is used second measured value as controlled variable or as actual value of the controlled variable.
  • the trim control uses the trim value, which results accordingly from the trim control, as the manipulated variable.
  • the trim value is used to correct the first measured value and/or the first target value.
  • the trimming value is included in the lambda control in such a way that a possible error in the first lambda probe is at least partially or even completely compensated for. For example, an offset error of the first lambda probe is compensated for with the aid of the trim control. This significantly improves the accuracy when determining the composition of the fuel-air mixture.
  • a further development of the invention provides that, as part of the trim control, the second measured value is controlled by setting the trim value to a second set value corresponding to the set value.
  • the second measured value is the controlled variable or its actual value
  • the second setpoint is the command variable
  • the trim value is the manipulated variable.
  • the second setpoint is selected in such a way that any error in the first lambda probe is compensated for.
  • the second target value corresponds to a combustion air ratio X of one or slightly less than one.
  • the trim control enables an improvement in the quality of the lambda control and, accordingly, a more precise setting of the composition of the fuel-air mixture.
  • the second setpoint which is used in the trim control, corresponds to the setpoint already mentioned.
  • a development of the invention provides that the filling level range is limited on the one hand by a first value corresponding to an oxygen reservoir completely emptied of oxygen and on the other hand by a second value corresponding to an oxygen reservoir completely filled with oxygen.
  • the fill level range extends from an oxygen fill level of 0% to an oxygen fill level of 100%; it therefore includes the entire oxygen storage capacity of the oxygen store.
  • the first value limits the fill level range in the direction of smaller values and the second value towards larger values.
  • the margin value mentioned above corresponds to either the first value or the second value.
  • the oxygen store is either charged with oxygen or oxygen is discharged from it in order to adjust the oxygen fill level to the setpoint fill level.
  • the procedure selected depending on which of the values the boundary value corresponds to This means that the procedure described can be used, or is used, both when the oxygen accumulator is completely empty and when it is completely filled. This achieves a particularly high degree of flexibility in the method described.
  • a development of the invention provides that a fill level value is used as the target fill level, which lies between the first value and the second value and is spaced apart from both values.
  • the target filling level or the value of the target filling level is therefore greater than the first value and smaller than the second value.
  • the target filling level is greater than 0% and less than 100%.
  • the target filling level is preferably at least 10%, at least 20% and at least 30% and/or at most 70%, at most 60% and at most 50%. In other words, the target filling level is between 10% and 70%, between 20% and 60% or between 30% and 50% (including the stated values in each case). This achieves the high conversion performance described.
  • a further development of the invention provides that a filling level value which is closer to the first value than to the second value is used as the setpoint filling level. It has already been explained above that the optimal conversion performance of the exhaust gas aftertreatment device is present at an oxygen fill level between 30% and 50% (these values included in each case). Correspondingly, it is advantageous to select the target fill level in such a way that it describes the completely empty oxygen storage tank rather than the completely charged oxygen storage tank. This in turn serves to achieve a particularly high conversion performance of the exhaust aftertreatment device.
  • a development of the invention provides that it is assumed that the second measured value is equal to the setpoint value when a gradient of the trimming value is equal to zero. It is therefore not absolutely necessary to compare the second measured value with the target value. Alternatively, the gradient of the trimming value can rather be evaluated. If the trim value is equal to zero or at least equal to zero within an unavoidable tolerance while the operating point of the drive unit otherwise remains the same, it can be assumed that no further intervention by the trim control takes place in order to change the oxygen filling level in the direction of the setpoint filling level. Consequently, the control period can be ended and the pilot oxygen quantity can be corrected by the oxygen balance value.
  • a further development of the invention provides that the second measured value is kept continuously during the control period in a desired value range corresponding to the fill level range at a distance from a further boundary value opposite the boundary value.
  • the setpoint range therefore corresponds to a value range that corresponds to the level range.
  • the setpoint range is limited on the one hand by a value that the second measured value has when the oxygen storage tank is completely empty, and on the other hand by a value that the second measured value has when the oxygen storage tank is completely filled.
  • the setting of the oxygen fill level to the setpoint fill level is now carried out in such a way that the second measured value is spaced continuously from the further edge value, which Boundary value is opposite or limits the target value range on the opposite side. This avoids the complete passage through the filling level range.
  • a further development of the invention provides that the second measured value is continuously and consistently adjusted in the direction of the setpoint during the control period.
  • the lambda control is carried out in such a way that the second measured value changes continuously in the same direction, namely in the direction of the desired value. In this case, it should in particular be prevented that the second measured value changes again in the direction of the value corresponding to the boundary value.
  • Such a procedure enables the oxygen filling level to be adjusted particularly quickly to the target filling level.
  • the invention also relates to a drive device, in particular for carrying out the method according to the statements made within the scope of this description, with a drive unit that generates exhaust gas and an exhaust gas aftertreatment device for aftertreatment of the exhaust gas, the drive device being provided and designed for this purpose, a combination of one used to operate the drive unit To determine the fuel-air mixture at least at times by means of a lambda control based on a first measured value of a first lambda probe arranged upstream of the exhaust gas aftertreatment direction and based on a second measured value of a second lambda probe arranged downstream of the exhaust gas aftertreatment direction.
  • the drive device is also provided and configured to set an oxygen fill level of an oxygen store of the exhaust gas aftertreatment device to a target fill level after a value of the second measured value has occurred, which corresponds to a boundary value of a fill level range containing the target fill level, to set the composition such that the oxygen fill level changes by a pilot oxygen quantity changed in the direction of the target filling level, then during a control period the composition by means of To determine lambda control until the second measured value is equal to a target value corresponding to the target filling level, at least within an unavoidable tolerance, and finally to correct the pilot control oxygen quantity by an oxygen balance value determined during the control period.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a drive device with a drive unit and an exhaust gas aftertreatment device
  • FIG. 2 several diagrams in which different state variables of the drive device are plotted over time.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a drive device 1, which is used, for example, to drive a motor vehicle.
  • the drive device 1 is used to provide a drive torque namely by means of a drive assembly 2.
  • the drive assembly 2 is supplied with a fuel-air mixture having a specific composition.
  • the composition is determined using a device 3 for carrying out lambda control.
  • exhaust gas is produced, which is discharged from the drive unit 2 and fed to an exhaust gas aftertreatment device 4 .
  • the two lambda probes 5 and 6 are used to record a residual oxygen concentration in the exhaust gas.
  • a measured value supplied by the first lambda probe 5 is referred to as the first measured value and a measured value supplied by the second lambda probe 6 is referred to as the second measured value.
  • the first measured value serves as an input variable for a first partial device 7 of device 3.
  • the actual lambda control of the composition of the fuel-air mixture is carried out in this device.
  • the composition is determined in the first sub-device 7 on the basis of the first measured value and a default value supplied according to the arrow 8 .
  • a trimming value is transmitted to the first sub-device 7 according to the arrow 9, which is also used when determining the composition.
  • the first measured value and/or a first setpoint value determined from the default value is corrected with the trimming value.
  • the trim value is determined using a second sub-device 10 of device 3, which is used to carry out a trim control.
  • the trim control is carried out using the second measured value of the second lambda probe 6 in that the second measured value is controlled to a second desired value, which is also determined from the default value, for example.
  • FIG. 2 shows a number of diagrams in which different curves are plotted over time t.
  • the first diagram above shows the first Measured value of the first lambda probe 5 in curves 11, 12 and 13. These curves 11, 12 and 13 are identical for and between times ti, t2 and t3 and only differ from time t3 onwards.
  • the middle second diagram shows curves 14, 15 and 16 for an oxygen fill level of an oxygen store of the exhaust gas aftertreatment device 4.
  • the curves 14, 15 and 16 are identical for and between the periods ti and t2, but differ from the time t2.
  • the lower third diagram shows curves 17, 18 and 19 for the second measured value of the second lambda probe 6.
  • the curves 17, 18 and 19 are identical for and between times ti and t2, but differ from time t2 onwards.
  • the upper diagram shows that the first measured value before time ti corresponds to a stoichiometric composition of the fuel-air mixture that is supplied to drive unit 2 . From point in time ti, overrun operation of drive device 1 or drive assembly 2 is carried out, drive assembly 2 is thus dragged by an externally provided torque and the fuel supply to drive assembly 2 is interrupted. This means that exhaust gas with a high proportion of air or excess oxygen passes through the drive unit 2 into the exhaust gas aftertreatment device 4 .
  • the second measured value drops between time ti and time t2, starting from an initial value of approximately 0.65 V, for example.
  • the value to which the second measured value falls corresponds, for example, to an edge value of a filling level range containing a setpoint filling level of the oxygen accumulator.
  • the oxygen fill level should be set to a target fill level, which is 50% in the exemplary embodiment shown here.
  • a target fill level 50% in the exemplary embodiment shown here.
  • the oxygen filling level by correspondingly operating the drive assembly 2 by a pilot oxygen quantity in the direction of the target filling level. This measure is completed at time t3.
  • the pilot oxygen quantity is sufficient to adapt the oxygen fill level to the setpoint fill level. This can be seen in curves 14 and 17.
  • the composition of the fuel-air mixture is determined using the lambda control.
  • the trimming control is also carried out, in the context of which the second measured value is controlled to a target value which corresponds to the target filling level.
  • Curves 12 and 13 show the influence of the trim control on the first measured value. The pre-control oxygen quantity was too small for curve 12, so that more oxygen subsequently has to be entered into the oxygen storage tank. Curve 12 corresponds to curves 15 and 18.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung (1), die ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat (2) sowie eine Abgasnachbehandlungseinrichtung (4) zur Nachbehandlung des Abgases aufweist, wobei eine Zusammensetzung eines zum Betreiben des Antriebsaggregats (2) verwendeten Kraftstoff-Luft-Gemischs zumindest zeitweise mittels einer Lambdaregelung anhand eines ersten Messwerts einer stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung (4) angeordneten ersten Lambdasonde (5) und anhand eines zweiten Messwerts einer stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung (4) angeordneten zweiten Lambdasonde (6) bestimmt wird. Dabei ist vorgesehen, dass zum Einstellen eines Sauerstofffüllstands eines Sauerstoffspeichers der Abgasnachbehandlungseinrichtung (4) auf einen Sollfüllstand nach einem Auftreten eines Werts des zweiten Messwerts, der einem Randwert eines den Sollfüllstand aufnehmenden Füllstandsbereichs entspricht, die Zusammensetzung derart eingestellt wird, dass sich der Sauerstofffüllstand um eine Vorsteuersauerstoffmenge in Richtung des Sollfüllstands verändert, anschließend während eines Regelungszeitraums die Zusammensetzung mittels der Lambdaregelung ermittelt wird, bis der zweite Messwert zumindest innerhalb einer unvermeidbaren Toleranz gleich einem dem Sollfüllstand entsprechenden Sollwert ist und schließlich die Vorsteuersauerstoffmenge um einen während des Regelungszeitraums ermittelten Sauerstoffbilanzwert korrigiert wird.

Description

AUDI AG
Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung sowie entsprechende Antriebseinrichtung
BESCHREIBUNG:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung, die ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat sowie eine Abgasnachbehandlungseinrichtung zur Nachbehandlung des Abgases aufweist, wobei eine Zusammensetzung eines zum Betreiben des Antriebsaggregats verwendeten Kraftstoff-Luft-Gemischs zumindest zeitweise mittels einer Lambdaregelung anhand eines ersten Messwerts einer stromaufwärts der Abgasnachbehandlungsrichtung angeordneten ersten Lambdasonde und anhand eines zweiten Messwerts einer stromabwärts der Abgasnachbehandlungsrichtung angeordneten zweiten Lambdasonde bestimmt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 10 2018 203 399 A1 bekannt. Diese beschreibt ein Verfahren zur Analyse der Sauerstoffspeicherkapazität eines in einem Abgasstrang eines Verbrennungsmotors angeordneten Katalysators. Das Verfahren weist ein Entkoppeln des Verbrennungsmotors von einem Antriebsstrang, ein Antreiben des Verbrennungsmotors mittels eines Elektromotors, ein Zuführen eines mageren Kraftstoff-Luft- Gemischs zum Katalysator bis zum vollständigen Beladen des Katalysators mit Sauerstoff, ein Zuführen eines fetten Kraftstoff-Luft-Gemischs zum Katalysator, ein Ermitteln von zeitlichen Verläufen von Verbrennungsluftverhältnissen stromaufwärts und stromabwärts des Katalysators und ein Bestimmen der im Katalysator speicherbaren Sauerstoffmenge aus den ermittelten zeitlichen Verläufen der Verbrennungsluftverhältnisse auf. Weiterhin offenbart die Druckschrift DE 10 2005 044 729 A1 ein Verfahren zur Lambdaregelung bei einem Verbrennungsmotor mit zumindest einem in einer Abgasanlage des Verbrennungsmotors angeordneten Katalysator, wobei die Abgasanlage einen vorderen Lambdaregelkreis und einen hinteren Lambdaregelkreis mit zumindest einem stromab des Katalysators angeordneten hinteren Sauerstoffsensor aufweist, wobei von dem hinteren Lambdaregelkreis ein Ausgangssignal des hinteren Sauerstoffsensors verarbeitet, ein Differenzwert zu einem hinteren Soll-Lambdawert gebildet und eine auf den Soll-Lamb- dawert des vorderen Lambdaregelkreises wirkende Stellgröße ausgegeben wird. Dabei ist vorgesehen, dass nach einem Vorzeichenwechsel des Differenzwerts für ein Zeitintervall seit dem Vorzeichenwechsel aus der in den Katalysator eingetragenen und ausgetragenen Sauerstoffmenge eine bilanzierte Sauerstoffmenge ermittelt und die Stellgröße des hinteren Lambdaregelkreises zusätzlich in Abhängigkeit von der bilanzierten Sauerstoffmenge gewählt wird.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung vorzuschlagen, welches gegenüber bekannten Verfahren Vorteile aufweist, insbesondere ein Einstellen eines Sauerstofffüllstands eines Sauerstoffspeichers der Abgasnachbehandlungseinrichtung auf einen Sollfüllstand und/oder das Ermitteln einer Sauerstoffspeicherkapazität des Sauerstoffspeichers mit hoher Genauigkeit ermöglicht.
Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass zum Einstellen eines Sauerstofffüllstands eines Sauerstoffspeichers der Abgasnachbehandlungseinrichtung auf einen Sollfüllstand nach einem Auftreten eines Werts des zweiten Messwerts, der einem Randwert eines den Sollfüllstand aufnehmenden Füllstandsbereichs entspricht, die Zusammensetzung derart eingestellt wird, dass sich der Sauerstofffüllstand um eine Vorsteuersauerstoffmenge in Richtung des Sollfüllstands verändert, anschließend während eines Regelungszeitraums die Zusammensetzung mittels der Lambdaregelung ermittelt wird, bis der zweite Messwert zumindest innerhalb einer unvermeidbaren Toleranz gleich einem dem Sollfüllstand entsprechenden Sollwert ist und schließlich die Vorsteuersauerstoffmenge um einen während des Regelungszeitraums ermittelten Sauerstoffbilanzwert korrigiert wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das Verfahren dient zum Betreiben der Antriebseinrichtung, die beispielsweise zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs und insoweit zum Bereitstellen eines auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichteten Antriebsdrehmoments vorgesehen und ausgestaltet ist. Zum Bereitstellen des Antriebsdrehmoments verfügt die Antriebseinrichtung über das Antriebsaggregat. Dem Antriebsaggregat wird während seines Betriebs beziehungsweise während des Betriebs der Antriebseinrichtung Kraftstoff und Sauerstoff beziehungsweise Sauerstoff enthaltende Luft zugeführt, welche in dem Antriebsaggregat miteinander reagieren. Hierbei fällt Abgas an, welches von dem Antriebsaggregat abgeführt wird, insbesondere in Richtung einer Außenumgebung der Antriebseinrichtung.
Da in dem Abgas Schadstoffe enthalten sind, wird es nach dem Abführen von dem Antriebsaggregat zunächst der Abgasnachbehandlungseinrichtung zugeführt, insbesondere vor einem Entlassen in die Außenumgebung. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung weist vorzugsweise wenigstens eine der nachfolgenden Einrichtungen auf: Drei-Wege-Katalysator, Oxidationskatalysator, NOx-Speicherkatalysator und SCR-Katalysator. Selbstverständlich kann die Abgasnachbehandlungseinrichtung genau eine oder mehrere der genannten Einrichtungen aufweisen oder als eine oder mehrere der genannten Einrichtungen vorliegen.
Bezüglich einer Hauptströmungsrichtung des Abgases stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung liegt die erste Lambdasonde und stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung die zweite Lambdasonde vor. Mithilfe der ersten Lambdasonde wird der stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung in dem Abgas vorliegende Restsauerstoffgehalt des Abgases gemessen, mithilfe der zweiten Lambdasonde der in dem Abgas stromabwärts der Abgasnachbehandlungsrichtung vorliegende Restsauerstoffgehalt. Die erste Lambdasonde liefert hierbei den ersten Messwert und die zweite Lambdasonde den zweiten Messwert.
Anhand der beiden Messwerte, also anhand sowohl des ersten Messwerts als auch des zweiten Messwerts, wird die Lambdaregelung vorgenommen, welche die Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemischs, das dem Antriebsaggregat zugeführt wird, einstellt. Im engeren Sinne wird die Lambdaregelung anhand des ersten Messwerts vorgenommen, während auf Grundlage des zweiten Messwerts eine Trimmregelung durchgeführt wird, welche die Lambdaregelung beeinflusst und einen eventuellen Fehler der ersten Lambdasonde zumindest teilweise ausgleicht. Hierdurch wird eine sehr hohe Genauigkeit der Lambdaregelung erzielt.
Vorzugsweise wird als erste Lambdasonde eine Breitbandlambdasonde und als zweite Lambdasonde eine Sprunglambdasonde verwendet. Die Breitbandlambdasonde ermöglicht das Erfassen des Restsauerstoffgehalts beziehungsweise des entsprechenden Lambdawerts über einen weiteren Messbereich hinweg als die Sprunglambdasonde. Die Sprunglambdasonde weist hingegen einen schmaleren Messbereich auf als die Breitbandlambdasonde, insbesondere wird sie für eine Erkennung von einem Lambdawert von eins herangezogen. Allerdings ist die Messgenauigkeit der Sprunglambdasonde höher als die der Breitbandlambdasonde. Abweichungen und Fehler der ersten Lambdasonde werden mithilfe der Trimmregelung beziehungsweise unter Verwendung des zweiten Messwerts der zweiten Lambdasonde zumindest teilweise ausgeglichen.
Die Abgasnachbehandlungseinrichtung weist einen Sauerstoffspeicher auf, welcher wiederum ein Material aufweist, welches in dem Abgas enthaltenen Sauerstoff aufnehmen und Zwischenspeichern und nachfolgend wieder abgeben kann. Insbesondere wird in den Sauerstoffspeicher bei Sauerstoffüberschuss in dem Abgas Sauerstoff aus dem Abgas eingetragen, wohingegen bei Sauerstoffmangel in dem Abgas Sauerstoff aus dem Sauerstoffspeicher in das Abgas ausgetragen wird. Hierdurch wird eine ordnungsgemäße Funktion der Abgasnachbehandlungseinrichtung und vor allem eine effektive Umwandlung von in dem Abgas enthaltenen Schadstoffen in ungefährlichere Produkte sichergestellt.
Eine Effizienz der Abgasnachbehandlungseinrichtung, also der Umfang, in welchem die Schadstoffe in die ungefährlicheren Produkte umgesetzt werden können, hängt insbesondere von den Betriebsbedingungen der Abgasnachbehandlungseinrichtung und dem Sauerstofffüllstand des Sauerstoffspeichers ab. Unter den Betriebsbedingungen ist insbesondere eine Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung zu verstehen. Beispielsweise weist die Effizienz der Abgasnachbehandlungseinrichtung bei einer Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung ihr Optimum auf und sinkt in Richtung kleinerer Temperaturen ab.
Zum Erzielen der optimalen Effizienz der Abgasnachbehandlungseinrichtung sollte zudem der Sauerstofffüllstand des Sauerstoffspeichers zwischen 30 % und 50 % (diese Werte jeweils eingeschlossen) betragen. In jedem Fall darf der Sauerstoffspeicher nicht vollständig entleert und nicht vollständig mit Sauerstoff beladen sein. Um den Sauerstofffüllstand auf einen Sollfüllstand einzustellen, welcher insbesondere mindestens 30 % und höchstens 50 % beträgt, ist es notwendig, die Sauerstoffspeicherkapazität des Sauerstoffspeichers zu kennen oder zumindest diejenige Menge an Sauerstoff zu ermitteln, welche ausgehend von einem vollständig leeren Sauerstoffspeicher in diesen eingetragen werden muss oder ausgehend von einem vollständig gefüllten Sauerstoffspeicher aus ihm ausgetragen werden muss, um den Sauerstofffüllstand auf den Sollfüllstand einzustellen.
Beispielsweise kann es hierbei vorgesehen sein, das Antriebsaggregat zunächst zum Erzielen eines mageren Abgases zu betreiben, bis der zweite Messwert der zweiten Lambdasonde einen Sauerstoffüberschuss anzeigt. Anschließend wird die Antriebseinrichtung zum Erzeugen von fettem Abgas betrieben, bis der zweite Messwert Sauerstoffmangel anzeigt. Ab dem Umschalten von dem Betreiben des Antriebsaggregats zum Erzeugen des mageren Abgases bis hin zu dem Feststellen des Sauerstoffmangels mittels der zweiten Lambdasonde wird der Sauerstoffbilanzwert ermittelt, welcher die in dem genannten Zeitraum aus dem Sauerstoffspeicher ausgetragene Menge an Sauerstoff beschreibt. Der Sauerstoffbilanzwert ergibt sich zum Beispiel aus der Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemischs und dessen Durchsatz in dem Antriebsaggregat oder aus dem ersten Messwert und dem zweiten Messwert sowie einem Abgasdurchsatz durch die Abgasnachbehandlungseinrichtung. Anschließend wird die Sauerstoffspeicherkapazität des Sauerstoffspeichers aus dem Sauerstoffbilanzwert ermittelt.
Auch die umgekehrte Vorgehensweise kann selbstverständlich realisiert sein, bei welcher zunächst das Antriebsaggregat zum Erzeugen von fettem Abgas betrieben wird, bis der zweite Messwert auf Sauerstoffmangel hinweist. Anschließend wird das Antriebsaggregat zum Betreiben von mageren Abgas betrieben, wiederum bis der zweite Messwert auf Sauerstoffüberschuss hindeutet. Ab dem Umschalten von dem fetten Abgas auf das magere Abgas bis zu dem Erkennen auf den Sauerstoffüberschuss wird der Sauerstoffbilanzwert ermittelt. Nachfolgend wird wiederum die Sauerstoffspeicherkapazität aus dem Sauerstoffbilanzwert ermittelt.
Die beschriebene Vorgehensweise beruht jedoch darauf, dass der Sauerstoffspeicher zum Ermitteln der Sauerstoffspeicher Kapazität einmal vollständig entleert und einmal vollständig beladen wird. Dies kann jedoch hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs des Antriebsaggregats und/oder den hierdurch entstehenden Schadstoffemissionen nachteilig sein. Aus diesem Grund soll auf ein vollständiges Durchlaufen der Sauerstoffspeicherkapazität verzichtet werden. Stattdessen ist es vorgesehen, ausgehend von einem vollständig leeren Sauerstoffspeicher oder ein vollständig beladenen Sauerstoffspeicher den Sauerstofffüllstand unmittelbar auf den Sollfüllstand einzustellen, nämlich ohne ein Überschießen oder zumindest ohne ein übermäßiges Überschießen des Sauerstofffüllstands über den Sollfüllstand.
Hierzu ist es vorgesehen, dass bei Auftreten eines Werts des zweiten Messwerts, der dem Randwert des Füllstandsbereichs entspricht, das Einstellen des Sauerstofffüllstands auf den Sollfüllstand vorgenommen wird. Unter dem Füllstandsbereich ist ein Bereich zu verstehen, welcher den Sollfüllstand in sich aufnimmt. Vorzugsweise erstreckt sich der Füllstandsbereich von einem ersten Wert, der einem vollständig entleerten beziehungsweise entladenen Sauerstoffspeicher entspricht, bis hin zu einem zweiten Wert, der einem vollständig mit Sauerstoff gefüllten beziehungsweise beladenen Sauerstoffspeicher entspricht.
Der Randwert des Füllstandsbereichs entspricht insbesondere entweder dem vollständig entleerten oder dem vollständig beladenen Sauerstoffspeicher, also einem Sauerstofffüllstand von 0 % oder von 100 %. Der dem Randwert entsprechende Wert ist derjenige Wert des zweiten Messwerts, den dieser unter den genannten Bedingungen annimmt, also bei entweder vollständig entleertem oder vollständig beladenen Sauerstoffspeicher. Entspricht der aktuell gemessene zweite Messwert diesem Wert, so ist der Sauerstoffspeicher also entweder vollständig entleert oder vollständig beladen. Ausgehend von diesem Zustand soll der Sauerstofffüllstand durch entsprechendes Betreiben des Antriebsaggregats auf den Sollfüllstand gebracht werden, ohne dass der Sollfüllstand von dem Sauerstofffüllstand (deutlich) überlaufen wird, also ohne Überschwingen oder zumindest ohne ausgeprägtes Überschwingen.
Der dem Randwert entsprechenden Wert des zweiten Messwert tritt beispielsweise während eines Schubbetriebs der Antriebseinrichtung auf. Unter dem Schubbetrieb ist zu verstehen, dass das Antriebsaggregat von einem extern bereitgestellten Drehmoment geschleppt wird, ohne dass Kraftstoff in das Antriebsaggregat eingebracht wird. Das bedeutet, dass das Antriebsaggregat lediglich von Luft durchlaufen wird, sodass der Sauerstoffspeicher rasch vollständig mit Sauerstoff beladen ist. Umgekehrt kann der zweite Messwert nach einem Betreiben des Antriebsaggregats mit einem fetten Gemisch gleich dem dem Randwert entsprechenden Wert sein, wie es beispielsweise bei einem Betreiben des Antriebsaggregats mit hoher Leistung auftritt, beispielsweise bei einem Betreiben mit einer Nennleistung oder einer Maximalleistung des Antriebsaggregats. Um den Sauerstofffüllstand auf den Sollfüllstand einzustellen, wird zunächst die Zusammensetzung derart eingestellt, dass sich der Sauerstofffüllstand um die Vorsteuersauerstoffmenge verändert. Unter der Vorsteuersauerstoff- menge ist ein hinterlegter Wert zu verstehen, welcher dazu dient, den Sauerstofffüllstand zumindest näherungsweise auf den Sollwert einzustellen. Die Vorsteuersauerstoffmenge wird durch ein Betreiben des Antriebsaggregats mit einer bestimmten Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemischs über einen bestimmten Zeitraum hinweg dem Sauerstoffspeicher zugeführt oder aus ihm ausgetragen. Das Verändern des Sauerstofffüllstands um die Vorsteuersauerstoffmenge kann in unterschiedliche Richtungen erfolgen. Bei einem leeren Sauerstoffspeicher wird eine der Vorsteuersauerstoffmenge entsprechende Sauerstoffmenge in den Sauerstoffspeicher eingetragen. Bei beladenem Sauerstoffspeicher wird eine der Vorsteuersauerstoffmenge entsprechende Sauerstoffmenge aus dem Sauerstoffspeicher ausgetragen.
Nach dem Verändern des Sauerstofffüllstands um die Vorsteuersauerstoffmenge erfolgt das Bestimmen der Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemischs anhand des ersten Messwerts und des zweiten Messwerts, genauer gesagt mittels der Lambdaregelung. Dies erfolgt derart, dass sich der zweite Messwert in Richtung eines dem Sollfüllstand entsprechenden Sollwerts verändert. Das Regeln wird durchgeführt, bis der zweite Messwert dem Sollwert entspricht, entweder genau oder zumindest innerhalb der unvermeidbaren Toleranz. Während des Regelns wird der Sauerstoffbilanzwert ermittelt, also festgehalten, wieviel Sauerstoff in den Sauerstoffspeicher eingetragen und/oder aus ihm ausgetragen wird. Von Bedeutung ist vorzugsweise, dass der Sauerstofffüllstand während des Regelungszeitraums ausschließlich in Richtung des Sollwerts verändert wird. Insbesondere wird vermieden, den Sauerstofffüllstand über den Sollwert hinaus zu verändern.
Hat der zweite Messwert den Sollwert erreicht, erfolgt eine Korrektur der Vorsteuersauerstoffmenge um den Sauerstoffbilanzwert. Ist der Sauerstoffbilanzwert von null verschieden, so war das Einträgen oder Austragen der Vorsteuersauerstoffmenge nicht hinreichend, um den Sauerstofffüllstand auf den Sollfüllstand einzustellen und der zweite Messwert entspricht nicht dem Sollwert. Beispielsweise erfolgt das Korrigieren der Vorsteuersauerstoffmenge mit dem Sauerstoffbilanzwert durch Summenbildung. Ein neuer Wert der Vorsteuersauerstoffmenge ergibt sich also durch Addition aus dem bisherigen Wert der Vorsteuersauerstoffmenge mit dem Sauerstoffbilanzwert. Der neue Wert wird nachfolgend als Vorsteuersauerstoffmenge verwendet. Durch die Korrektur wird die Vorsteuersauerstoffmenge an die tatsächlich benötigte Sauerstoffmenge angeglichen, insbesondere iterativ. Bei einem nachfolgenden Einstellen des Sauerstofffüllstands auf den Sollfüllstand wird die korrigierte Vorsteuersauerstoffmenge verwendet, sodass das Einstellen mit höherer Genauigkeit erfolgt und der Anteil der Lambdaregelung an dem Einstellen kleiner ist als zuvor.
Insbesondere ist es also vorgesehen, dass bei einem zweiten Messwert, der dem vollständig gefüllten beziehungsweise beladenen Sauerstoffspeicher entspricht, die Zusammensetzung derart eingestellt wird, dass sich der Sauerstofffüllstand um eine Vorsteuersauerstoffmenge in den Füllstandsbereich hinein verkleinert, anschließend während eines Regelungszeitraums die Zusammensetzung mittels der Lambdaregelung ermittelt wird, bis der zweite Messwert zumindest innerhalb einer unvermeidbaren Toleranz gleich dem dem Sollfüllstand entsprechenden Sollwert ist, und schließlich die Vorsteuersauerstoffmenge um den während des Regelungszeitraums ermittelten Sauerstoffbilanzwert korrigiert wird.
Zusätzlich oder alternativ ist es vorgesehen, dass bei einem zweiten Messwert, der einem vollständig entleerten beziehungsweise entladenen Sauerstoffspeicher entspricht, die Zusammensetzung derart eingestellt wird, dass sich der Sauerstofffüllstand um eine Vorsteuersauerstoffmenge in Richtung des Sollwertbereichs vergrößert, anschließend während eines Regelungszeitraums die Zusammensetzung mittels der Lambdaregelung ermittelt wird, bis der zweite Messwert zumindest innerhalb einer unvermeidbaren Toleranz dem in dem Sollwertbereich liegenden Sollwert entspricht und schließlich die Vorsteuersauerstoffmenge um den während des Regelungszeitraums ermittelten Sauerstoffbilanzwert korrigiert wird. Die beschriebene Vorgehensweise ermöglicht das Einstellen des Sauerstofffüllstands des Sauerstoffspeichers auf den Sollfüllstand ohne ein vollständiges Durchlaufen des Füllstandsbereichs durch den Sauerstofffüllstand. Das bedeutet, dass während des Einstellen des Sauerstofffüllstands auf den Sollfüllstand lediglich ein einziger Randwert des Füllstandsbereichs durch den zweiten Messwert tangiert wird, nicht jedoch beide den Füllstandsbereich begrenzenden Randwerte. Hierdurch werden unnötige Schadstoffemissionen der Antriebseinrichtung zuverlässig vermieden und der Kraftstoffverbrauch reduziert. Zudem erfolgt das Einstellen des Sauerstofffüllstands auf den Sollfüllstand in besonders kurzer Zeit.
Insgesamt wird das Einstellen des Sauerstofffüllstands auf den Sollfüllstand mittels der Trimmregelung erzielt, welche den zweiten Messwert auf den Sollwert geregelt. Diese Vorgehensweise stützt sich auf die Erkenntnis, dass der zweite Messwert zumindest einen Anhaltspunkt auf den momentan vorliegenden Sauerstofffüllstand des Sauerstoffspeichers geben kann. Die Sauerstoffspeicherkapazität der Abgasnachbehandlungseinrichtung wird im Übrigen - optional - aus der korrigierten Vorsteuersauerstoffmenge ermittelt, insbesondere in Abhängigkeit von dem Sollfüllstand.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass im Rahmen der Lambdaregelung der erste Messwert auf einen ersten Sollwert geregelt wird, wobei der erste Messwert und/oder der erste Sollwert mit einem Trimmwert korrigiert werden, der mittels einer Trimmregelung anhand des zweiten Messwerts ermittelt wird. Mithilfe der Lambdaregelung wird die Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemischs eingestellt. Hierbei wird der erste Messwert mithilfe der ersten Lambdasonde gemessen und auf den ersten Sollwert geregelt. Der erste Messwert kann insoweit auch als Regelgröße beziehungsweise als Istwert der Regelgröße und der erste Sollwert als Führungsgröße der Lambdaregelung bezeichnet werden. Als Stellgröße der Lambdaregelung dient die Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemischs.
Um die Genauigkeit der Lambdaregelung zu verbessern, wird zusätzlich die Trimmregelung vorgenommen. Im Rahmen der Trimmregelung dient der zweite Messwert als Regelgröße beziehungsweise als Istwert der Regelgröße. Als Stellgröße verwendet die T rimmregelung den T rimmwert, welcher entsprechend aus der Trimmregelung resultiert. Der Trimmwert wird zur Korrektur des ersten Messwerts und/oder des ersten Sollwerts verwendet. In jedem Fall fließt der Trimmwert derart in die Lambdaregelung ein, dass ein möglicher Fehler der ersten Lambdasonde zumindest teilweise oder sogar vollständig ausgeglichen wird. Mithilfe der Trimmregelung wird beispielsweise ein Offsetfehler der ersten Lambdasonde ausgeglichen. Hierdurch wird die Genauigkeit bei dem Ermitteln der Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemischs deutlich verbessert.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass im Rahmen der Trimmregelung der zweite Messwert durch Einstellen des T rimmwerts auf einen dem Sollwert entsprechenden zweiten Sollwert geregelt wird. Bei der Trimmregelung ist der zweite Messwert die Regelgröße beziehungsweise deren Istwert, der zweite Sollwert die Führungsgröße und der Trimmwert die Stellgröße. Der zweite Sollwert wird derart gewählt, dass ein eventueller Fehler der ersten Lambdasonde ausgeglichen wird. Beispielsweise entspricht der zweite Sollwert einem Verbrennungsluftverhältnis X von eins oder geringfügig weniger als eins. Die T rimmregelung ermöglicht eine Verbesserung der Qualität der Lambdaregelung und entsprechend ein genaueres Einstellen der Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemischs. Der zweite Sollwert, welcher bei der Trimmregelung herangezogen wird, entspricht dem bereits erwähnten Sollwert.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Füllstandsbereich einerseits von einem einem vollständig von Sauerstoff entleerten Sauerstoffspeicher entsprechenden ersten Wert und andererseits von einem einem vollständig mit Sauerstoff gefüllten Sauerstoffspeicher entsprechenden zweiten Wert begrenzt wird. Der Füllstandsbereich erstreckt sich insoweit von einem Sauerstofffüllstand von 0 % bis hin zu einem Sauerstofffüllstand von 100 %; er umfasst also die gesamte Sauerstoffspeicherkapazität des Sauerstoffspeichers. Der erste Wert begrenzt den Füllstandsbereich in Richtung kleinerer Werte und der zweite Wert in Richtung größerer Werte. Der vorstehend erwähnte Randwert entspricht entweder dem ersten Wert oder dem zweiten Wert.
In Abhängigkeit davon, welcher der Werte dem Randwert entspricht, wird der Sauerstoffspeicher zum Anpassen des Sauerstofffüllstands an den Sollfüllstand entweder mit Sauerstoff beladen oder es wird Sauerstoff aus ihm ausgetragen. Bevorzugt wird zum Einstellen des Sauerstofffüllstands auf den Sollfüllstand eine Fallunterscheidung vorgenommen und die Vorgehensweise in Abhängigkeit davon gewählt, welchem der Werte der Randwert entspricht. Das bedeutet, dass die beschriebene Vorgehensweise sowohl bei vollständig entleertem als auch bei vollständig gefülltem Sauerstoffspeicher verwendet werden kann beziehungsweise verwendet wird. Hierdurch wird eine besonders hohe Flexibilität des beschriebenen Verfahrens erzielt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als Sollfüllstand ein Füllstandswert verwendet wird, der zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert liegt und von beiden Werten beabstandet ist. Der Sollfüllstand beziehungsweise der Wert des Sollfüllstands ist also größer als der erste Wert und kleiner als der zweite Wert. Das bedeutet, dass der Sollfüllstand größer als 0 % und kleiner als 100 % ist. Vorzugsweise beträgt der Sollfüllstand mindestens 10 %, mindestens 20 % und mindestens 30 % und/oder höchstens 70 %, höchstens 60 % und höchstens 50 %. In anderen Worten liegt der Sollfüllstand zwischen 10 % und 70 %, zwischen 20 % und 60 % oder zwischen 30 % und 50 % (die genannten Werte jeweils eingeschlossen). Hierdurch wird die beschriebene hohe Konvertierungsleistung erzielt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als Sollfüllstand ein Füllstandswert verwendet wird, der näher an dem ersten Wert als an dem zweiten Wert liegt. Vorstehend wurde bereits erläutert, dass die optimale Konvertierungsleistung der Abgasnachbehandlungseinrichtung bei einem Sauerstofffüllstand zwischen 30 % und 50 % (diese Werte jeweils eingeschlossen) vorliegt. Entsprechend ist es vorteilhaft, den Sollfüllstand derart zu wählen, dass er eher den vollständig entleerten Sauerstoffspeicher als den vollständig beladenen Sauerstoffspeicher beschreibt. Dies dient wiederum der Erzielung einer besonders hohen Konvertierungsleistung der Abgasnachbehandlungseinrichtung.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass davon ausgegangen wird, dass der zweite Messwert gleich dem Sollwert ist, wenn ein Gradient des Trimmwerts gleich null ist. Es ist also nicht zwingend notwendig, den zweiten Messwert mit dem Sollwert zu vergleichen. Alternativ kann vielmehr der Gradient des Trimmwerts ausgewertet werden. Ist der Trimmwert bei ansonsten gleich bleibendem Betriebspunkt des Antriebsaggregats gleich null oder zumindest innerhalb einer unvermeidbaren Toleranz gleich null, so kann davon ausgegangen werden, dass kein weiterer Eingriff der Trimmregelung erfolgt, um den Sauerstofffüllstand in Richtung des Sollfüllstand zu verändern. Folglich kann der Regelungszeitraum beendet und die Vorsteuersauerstoffmenge um den Sauerstoffbilanzwert korrigiert werden.
Ebenso kann es vorgesehen sein, dass der Regelungszeitraums erst dann beendet wird, wenn sowohl der zweite Messwert zumindest innerhalb der unvermeidbaren Toleranz gleich dem Sollwert ist und der Gradient des Trimmwerts gleich null ist. Erst unter dieser Bedingung wird die Vorsteuersauerstoffmenge um den Sauerstoffbilanzwert korrigiert und das Verfahren zum Einstellen des Sauerstofffüllstands auf den Sollfüllstand beendet. Hierdurch wird ein zu besonders zuverlässiges Einstellen des Sauerstofffüllstand erzielt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der zweite Messwert während des Regelungszeitraums durchgehend in einem dem Füllstandsbereich entsprechenden Sollwertbereich mit Abstand von einem dem Randwert gegenüberliegenden weiteren Randwert gehalten wird. Der Sollwertbereich entspricht also einem Wertebereich, der mit dem Füllstandsbereich korrespondiert. Der Sollwertbereich wird einerseits von einem Wert begrenzt, den der zweite Messwert bei vollständig entleertem Sauerstoffspeicher aufweist, und andererseits von einem Wert, den der zweite Messwert bei vollständig gefülltem Sauerstoffspeicher aufweist. Das Einstellen des Sauerstofffüllstands auf den Sollfüllstand wird nun derart durchgeführt, dass der zweite Messwert durchgehend von dem weiteren Randwert beabstandet ist, welcher dem Randwert gegenüberliegt beziehungsweise den Sollwertbereich auf der gegenüberliegenden Seite begrenzt. Hierdurch wird das vollständige Durchlaufen des Füllstandsbereichs vermieden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der zweite Messwert während des Regelungszeitraums kontinuierlich und durchgehend in Richtung des Sollwerts angepasst wird. Die Lambdaregelung wird insoweit derart vorgenommen, dass sich der zweite Messwert durchgehend in dieselbe Richtung verändert, nämlich in Richtung des Sollwerts. Es soll hierbei insbesondere verhindert werden, dass sich der zweite Messwert wieder in Richtung des dem Randwert entsprechenden Werts verändert. Eine solche Vorgehensweise ermöglicht ein besonders rasches Angleichen des Sauerstofffüllstands an den Sollfüllstand.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, mit einem Abgas erzeugenden Antriebsaggregat sowie einer Abgasnachbehandlungseinrichtung zur Nachbehandlung des Abgases, wobei die Antriebseinrichtung dazu vorgesehen und ausgestaltet ist, eine Zusammensetzung eines zum Betreiben des Antriebsaggregats verwendeten Kraftstoff-Luft-Gemischs zumindest zeitweise mittels einer Lambdaregelung anhand eines ersten Messwerts einer stromaufwärts der Abgasnachbehandlungsrichtung angeordneten ersten Lambdasonde und anhand eines zweiten Messwerts einer stromabwärts der Abgasnachbehandlungsrichtung angeordneten zweiten Lambdasonde zu bestimmen.
Dabei ist die Antriebseinrichtung weiter dazu vorgesehen und ausgestaltet, zum Einstellen eines Sauerstofffüllstands eines Sauerstoffspeichers der Abgasnachbehandlungseinrichtung auf einen Sollfüllstand nach einem Auftreten eines Werts des zweiten Messwerts, der einem Randwert eines den Sollfüllstand aufnehmenden Füllstandsbereichs entspricht, die Zusammensetzung derart einzustellen, dass sich der Sauerstofffüllstand um eine Vorsteuersauerstoffmenge in Richtung des Sollfüllstands verändert, anschließend während eines Regelungszeitraums die Zusammensetzung mittels der Lambdaregelung zu ermitteln, bis der zweite Messwert zumindest innerhalb einer unvermeidbaren Toleranz gleich einem dem Sollfüllstand entsprechenden Sollwert ist und schließlich die Vorsteuersauerstoffmenge um einen während des Regelungszeitraums ermittelten Sauerstoffbilanzwert zu korrigieren.
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 Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
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 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.
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 Antriebseinrichtung mit einem Antriebsaggregat sowie einer Abgasnachbehandlungseinrichtung,
Figur 2 mehrere Diagramme, in welchen unterschiedliche Zustandsgrößen der Antriebseinrichtung über der Zeit aufgetragen sind.
Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung 1 , die zum Beispiel zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs verwendet wird. Generell dient die Antriebseinrichtung 1 zum Bereitstellen eines Antriebsdrehmoments, nämlich mittels eines Antriebsaggregats 2. Während seines Betriebs wird dem Antriebsaggregat 2 ein Kraftstoff-Luft-Gemisch mit einer bestimmten Zusammensetzung zugeführt. Die Zusammensetzung wird mithilfe einer Einrichtung 3 zur Durchführung einer Lambdaregelung bestimmt. Während des Betriebs des Antriebsaggregats 2 fällt Abgas an, welches von dem Antriebsaggregat 2 abgeführt und einer Abgasnachbehandlungsrichtung 4 zugeführt wird. Bezüglich einer Hauptströmungsrichtung des Abgases stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung 4 liegt eine erste Lambdasonde 5 und stromabwärts der Abgasnachbehandlungsrichtung 4 eine zweite Lambdasonde 6 vor. Die beiden Lambdasonden 5 und 6 dienen dem Erfassen einer Restsauerstoffkonzentration in dem Abgas.
Ein von der ersten Lambdasonde 5 gelieferter Messwert wird als erster Messwert und ein von der zweiten Lambdasonde 6 gelieferter Messwert als zweiter Messwert bezeichnet. Der erste Messwert dient als Eingangsgröße einer ersten Teileinrichtung 7 der Einrichtung 3. In dieser wird die eigentliche Lambdaregelung der Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemischs vorgenommen. In der ersten Teileinrichtung 7 wird anhand des ersten Messwerts und einem gemäß dem Pfeil 8 zugeführten Vorgabewert die Zusammensetzung bestimmt. Zusätzlich wird der ersten Teileinrichtung 7 gemäß dem Pfeil 9 ein Trimmwert übermittelt, welcher ebenfalls bei dem Bestimmen der Zusammensetzung Verwendung findet. Insbesondere wird der erste Messwert und/oder ein aus dem Vorgabewert ermittelter erste Sollwert mit dem Trimmwert korrigiert.
Der Trimmwert wird mithilfe einer zweiten Teileinrichtung 10 der Einrichtung 3 ermittelt, welche der Durchführung einer Trimmregelung dient. Die Trimmregelung wird unter Verwendung des zweiten Messwerts der zweiten Lambdasonde 6 vorgenommen, indem der zweite Messwert auf einen zweiten Sollwert geregelt wird, welcher beispielsweise ebenfalls aus dem Vorgabewert bestimmt wird.
Die Figur 2 zeigt mehrere Diagramme, in welchen unterschiedliche Verläufe über der Zeit t aufgetragen sind. Das obere erste Diagramm zeigt den ersten Messwert der ersten Lambdasonde 5 in Verläufen 1 1 , 12 und 13. Diese Verläufe 1 1 , 12 und 13 sind für und zwischen den Zeitpunkten ti , t2 und t3 identisch und unterscheiden sich erst ab dem Zeitpunkt t3. Das mittlere zweite Diagramm zeigt Verläufe 14, 15 und 16 für einen Sauerstofffüllstand eines Sauerstoffspeichers der Abgasnachbehandlungseinrichtung 4. Die Verläufe 14, 15 und 16 sind für und zwischen den Zeiträumen ti und t2 identisch, unterscheiden sich jedoch ab dem Zeitpunkt t2. Das untere dritte Diagramm zeigt Verläufe 17, 18 und 19 für den zweiten Messwert der zweiten Lambdasonde 6. Die Verläufe 17, 18 und 19 sind für und zwischen den Zeitpunkten ti und t2 identisch, unterscheiden sich jedoch ab dem Zeitpunkt t2.
Anhand des oberen Diagramm ist zu erkennen, dass der erste Messwert vor dem Zeitpunkt ti einer stöchiometrischen Zusammensetzung des Kraftstoff- Luft-Gemischs entspricht, das dem Antriebsaggregat 2 zugeführt wird. Ab dem Zeitpunkt ti wird ein Schubbetrieb der Antriebseinrichtung 1 beziehungsweise des Antriebsaggregats 2 durchgeführt, das Antriebsaggregat 2 wird also von einem extern bereitgestellten Drehmoment geschleppt und die Kraftstoffzufuhr in das Antriebsaggregat 2 unterbrochen. Das bedeutet, dass durch das Antriebsaggregat 2 Abgas mit einem hohen Luftanteil beziehungsweise Sauerstoffüberschuss in die Abgasnachbehandlungseinrichtung 4 gelangt.
Dies zeigt sich an dem Sauerstofffüllstand der Verläufe 14, 15 und 16, der ab dem Zeitpunkt ti bis hin zu dem Zeitpunkt t2 auf 100 % ansteigt. Der Sauerstoffspeicher ist also in dem Zeitpunkt t2 vollständig mit Sauerstoff gefüllt. Erkennbar ist dieser Umstand auch anhand der Verläufe 17, 18 und 19: Der zweite Messwert sinkt zwischen dem Zeitpunkt ti und dem Zeitpunkt t2 ausgehend von einem Ausgangswert von beispielsweise etwa 0,65 V ab. Der Wert, auf welchen der zweite Messwert abfällt, entspricht beispielsweise einem Randwert eines einen Sollfüllstand des Sauerstoffspeichers aufnehmenden Füllstandsbereichs.
Nach dem Auftreten eines solchen Werts des zweiten Messwerts soll der Sauerstofffüllstand auf einen Sollfüllstand eingestellt werden, welcher in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel 50 % beträgt. Hierzu wird zunächst ab dem Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t3 der Sauerstofffüllstand durch entsprechendes Betreiben des Antriebsaggregats 2 um eine Vorsteuersauerstoffmenge in Richtung des Sollfüllstand verändert. Diese Maßnahme ist in dem Zeitpunkt t3 abgeschlossen. Im Falle der Verläufe 11 , 14 und 17 reicht die Vorsteuersauerstoffmenge aus, um den Sauerstofffüllstand bis hin auf den Sollfüllstand anzupassen. Dies zeigt sich an den Verläufen 14 und 17.
Ab dem Zeitpunkt t3 wird die Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemischs mittels der Lambdaregelung ermittelt. In diesem Zusammenhang wird auch die Trimmregelung vorgenommen, in deren Rahmen der zweite Messwert auf einen Sollwert geregelt wird, welcher dem Sollfüllstand entspricht. Anhand der Verläufe 12 und 13 zeigt sich der Einfluss der Trimmregelung auf den ersten Messwert. Für den Verlauf 12 war die Vorsteuersauerstoffmenge zu klein, sodass nachfolgend mehr Sauerstoff in den Sauerstoffspeicher eingetragen werden muss. Der Verlauf 12 korrespondiert mit den Verläufen 15 und 18.
Für den Verlauf 13 hingegen war die Vorsteuersauerstoffmenge zu groß. Entsprechend muss im Rahmen der Lambdaregelung beziehungsweise der Trimmregelung Sauerstoff aus dem Sauerstoffspeicher ausgetragen werden. Der Verlauf 13 korrespondiert mit den Verläufen 16 und 19. Es ist erkennbar, dass in dem Zeitpunkt t4 der zweite Messwert den Sollwert erreicht hat. Entsprechend haben auch die Verläufe 15 und 16 den Sollfüllstand erreicht und gemäß den Verläufen 12 und 13 ist der Eingriff der Trimmregelung ebenfalls zurückgegangen. Letzteres bedeutet insbesondere, dass ein Gradient des Trimmwerts, welcher aus der Trimmregelung resultiert und zur Korrektur der Lambdaregelung herangezogen wird, gleich null oder zumindest nahezu gleich null ist.
Die beschriebene Vorgehensweise ermöglicht ein besonders rasches Einstellen des Sauerstofffüllstands auf den Sollfüllstand, insbesondere ohne ein vollständiges Durchlaufen des Füllstandsbereichs. Hierdurch wird eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs der Antriebseinrichtung 1 sowie eine Reduzierung der Schadstoffemissionen erzielt. BEZUGSZEICHENLISTE:
1 Antriebseinrichtung
2 Antriebsaggregat
3 Einrichtung
4 Abgasnachbehandlungseinrichtung
5 erste Lambdasonde
6 zweite Lambdasonde
7 erste Teileinrichtung
8 Pfeil
9 Pfeil
10 zweite Teileinrichtung
11 Verlauf
12 Verlauf
13 Verlauf
14 Verlauf
15 Verlauf
16 Verlauf
17 Verlauf
18 Verlauf
19 Verlauf

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
1. Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung (1 ), die ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat (2) sowie eine Abgasnachbehandlungseinrichtung (4) zur Nachbehandlung des Abgases aufweist, wobei eine Zusammensetzung eines zum Betreiben des Antriebsaggregats (2) verwendeten Kraftstoff-Luft-Gemischs zumindest zeitweise mittels einer Lambdaregelung anhand eines ersten Messwerts einer stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung (4) angeordneten ersten Lambdasonde (5) und anhand eines zweiten Messwerts einer stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung (4) angeordneten zweiten Lambdasonde (6) bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einstellen eines Sauerstofffüllstands eines Sauerstoffspeichers der Abgasnachbehandlungseinrichtung (4) auf einen Sollfüllstand nach einem Auftreten eines Werts des zweiten Messwerts, der einem Randwert eines den Sollfüllstand aufnehmenden Füllstandsbereichs entspricht, die Zusammensetzung derart eingestellt wird, dass sich der Sauerstofffüllstand um eine Vorsteuersauerstoffmenge in Richtung des Sollfüllstands verändert, anschließend während eines Regelungszeitraums die Zusammensetzung mittels der Lambdaregelung ermittelt wird, bis der zweite Messwert zumindest innerhalb einer unvermeidbaren Toleranz gleich einem dem Sollfüllstand entsprechenden Sollwert ist und schließlich die Vorsteuersauerstoffmenge um einen während des Regelungszeitraums ermittelten Sauerstoffbilanzwert korrigiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Lambdaregelung der erste Messwert auf einen ersten Sollwert geregelt wird, wobei der erste Messwert und/oder der erste Sollwert mit einem Trimmwert korrigiert werden, der mittels einer Trimmregelung anhand des zweiten Messwerts ermittelt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Trimmregelung der zweite Messwert durch Einstellen des Trimmwerts auf einen dem Sollwert entsprechenden zweiten Sollwert geregelt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstandsbereich einerseits von einem einem vollständig von Sauerstoff entleerten Sauerstoffspeicher entsprechenden ersten Wert und andererseits von einem einem vollständig mit Sauerstoff gefüllten Sauerstoffspeicher entsprechenden zweiten Wert begrenzt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Sollfüllstand ein Füllstandswert verwendet wird, der zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert liegt und von beiden Werten beabstandet ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Sollfüllstand ein Füllstandswert verwendet wird, der näher an dem ersten Wert als an dem zweiten Wert liegt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass davon ausgegangen wird, dass der zweite Messwert gleich dem Sollwert ist, wenn ein Gradient des Trimmwerts gleich null ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Messwert während des Regelungszeitraums durchgehend in einem dem Füllstandsbereich entsprechenden Sollwertbereich mit Abstand von einem dem Randwert gegenüberliegenden weiteren Randwert gehalten wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Messwert während des Regelungszeitraums kontinuierlich und durchgehend in Richtung des Sollwerts angepasst wird.
10. Antriebseinrichtung (1 ), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Abgas erzeugenden Antriebsaggregat (2) sowie einer Abgasnachbehandlungseinrichtung (4) zur Nachbehandlung des Abgases, wobei die Antriebseinrichtung (1 ) dazu vorgesehen und ausgestaltet ist, eine Zusammensetzung eines zum Betreiben des Antriebsaggregats (2) verwendeten Kraftstoff-Luft-Gemischs zumindest zeitweise mittels einer Lambdaregelung anhand eines ersten Messwerts einer stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung (4) angeordneten ersten Lambdasonde (5) und anhand eines zweiten Messwerts einer stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung (4) angeordneten zweiten Lambdasonde zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsrichtung (1 ) weiter dazu vorgesehen und ausgestaltet ist, zum Einstellen eines Sauerstofffüllstands eines Sauerstoffspeichers der Abgasnachbehandlungseinrichtung (4) auf einen Sollfüllstand nach einem Auftreten eines Werts des zweiten Messwerts, der einem Randwert eines den Sollfüllstand aufnehmenden Füllstandsbereichs entspricht, die Zusammensetzung derart einzustellen, dass sich der Sauerstofffüllstand um eine Vorsteuersauerstoffmenge in Richtung des Sollfüllstands verändert, anschließend während eines Regelungszeitraums die Zusammensetzung mittels der Lambdaregelung zu ermitteln, bis der zweite Messwert zumindest innerhalb einer unvermeidbaren Toleranz gleich einem dem Sollfüllstand entsprechenden Sollwert ist und schließlich die Vorsteuersauerstoffmenge um einen während des Regelungszeitraums ermittelten Sauerstoffbilanzwert zu korrigieren.
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