DE102006022106B4

DE102006022106B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102006022106B4
Application number: DE102006022106A
Authority: DE
Inventors: Markus Kraus; Kai Wollenschläger
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2006-05-11
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2009-07-23
Anticipated expiration: 2026-05-12
Also published as: US20070272210A1; US7556016B2; DE102006022106A1; JP2007303471A

Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, die
– einen Ansaugtrakt (1) umfasst, der abhängig von der Schaltstellung eines Gaseinlassventils (12) mit einem Brennraum (9) eines Zylinders (Z1–Z4) der Brennkraftmaschine kommuniziert,
– mindestens ein Stellglied umfasst, das in dem Ansaugtrakt (1) angeordnet ist und durch das ein Luftmassenstrom (MAF) hin zu dem Brennraum (9) vorgebbar ist,
– ein Einspritzventil (18) zum Zumessen von Kraftstoff umfasst, das dem Zylinder (Z1–Z4) zugeordnet ist, bei dem
– ein Wert einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine ermittelt wird abhängig von mindestens einer ersten Messgröße der Brennkraftmaschine,
– überprüft wird, ob der Wert der Betriebsgröße plausibel (PLAUS) ist abhängig von mindestens einer zweiten Messgröße der Brennkraftmaschine, und
bei dem, falls der Wert der Betriebsgröße nicht plausibel (PLAUS) ist,
– überprüft wird, ob die Brennkraftmaschine aktuell in einem Magerbetrieb (AFL) betrieben wird,
– in einen quasi-stöchiometrischen Betrieb (AFS) der Brennkraftmaschine umgeschaltet wird,...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine. Die Brennkraftmaschine umfasst einen Ansaugtrakt, der abhängig von der Schaltstellung eines Gaseinlassventils mit einem Brennraum eines Zylinders der Brennkraftmaschine kommuniziert. In dem Ansaugtrakt ist mindestens ein Stellglied angeordnet, durch das ein Luftmassenstrom hin zu dem Brennraum vorgebbar ist. Ferner umfasst die Brennkraftmaschine ein Einspritzventil zum Zumessen von Kraftstoff, das dem Zylinder zugeordnet ist.
Der Verband deutscher Automobilhersteller (VDA) hat ein standardisiertes E-Gas-Überwachungskonzept für Motorsteuerungen von Otto- und Diesel-Brennkraftmaschinen vorgeschlagen. Das E-Gas-Überwachungskonzept sieht vor, dass während einem Magerbetrieb einer Brennkraftmaschine beim Auftreten einer unplausiblen Betriebsgröße der Brennkraftmaschine irreversibel in einen quasi-stöchiometrischen Betrieb der Brennkraftmaschine umgeschaltet werden muss.
Die Auswirkungen der unplausiblen Betriebsgröße in dem quasistöchiometrischen Betrieb der Brennkraftmaschine sind regelmäßig weniger kritisch als mögliche Auswirkungen der unplausiblen Betriebsgröße im Magerbetrieb der Brennkraftmaschine. Der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine ist jedoch im Magerbetrieb gegenüber dem quasi-stöchiometrischen Betrieb größer.
Aus der DE 199 46 962 C1 ist ein Verfahren zum Überwachen einer Brennkraftmaschine bekannt. Zum Überwachen der Funktion der Brennkraftmaschine im mageren Betrieb wird eine Plausibilisierung von Signalen so durchgeführt, dass geprüft wird, ob die Signale ein vorbestimmtes Betriebsfenster verlassen. Ist dies der Fall, wird in den stöchiometrischen Betrieb gewechselt und eine Drehmomentüberwachung der Brennkraftmaschine durchgeführt.
In der DE 199 00 740 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine beschrieben, welche in wenigstens einem Betriebszustand mit magerem Luft-/Kraftstoffgemisch betrieben wird. Dabei wird die einzuspritzende Kraftstoffmasse bzw. die auszugebende Einspritzzeit abhängig von einem Sollwert bestimmt. Zur Überwachung der Funktionsfähigkeit wird auf der Basis der einzuspritzenden Kraftstoffmasse bzw. der auszugebenden Einspritzzeit oder der ausgegebenen Einspritzzeit das Istdrehmoment der Brennkraftmaschine bestimmt, mit einem maximal zulässigen Moment verglichen und eine Fehlerreaktion eingeleitet, wenn das Istdrehmoment das maximal zulässige Drehmoment überschreitet. Diese Fehlerreaktion besteht in einer Stilllegung der Brennkraftmaschine z. B. durch Abschalten der Kraftstoffzufuhr und/oder der Zündung, zumindest solange bis das Istmoment wieder unter das zulässige Moment abgesunken ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben der Brennkraftmaschine zu schaffen, das beziehungsweise die einen Betrieb der Brennkraftmaschine mit einem hohen Wirkungsgrad ermöglicht.
Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine. Die Brennkraftmaschine umfasst einen Ansaugtrakt, mindestens ein Stellglied und ein Einspritzventil zum Zumessen von Kraftstoff. Der Ansaugtrakt kommuniziert abhängig von der Schaltstellung eines Gaseinlassventils mit einem Brennraum eines Zylinders der Brennkraftmaschine. Das Stellglied ist in dem Ansaugtrakt angeordnet. Durch das Stellglied ist ein Luftmassenstrom hin zu dem Brennraum vorgebbar. Das Einspritzventil ist dem Zylinder zugeordnet. Zum Betreiben der Brennkraftmaschine wird ein Wert einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine ermittelt abhängig von mindestens einer ersten Messgröße der Brennkraftmaschine. Es wird überprüft, ob der Wert der Betriebsgröße plausibel ist abhängig von mindestens einer zweiten Messgröße der Brennkraftmaschine. Falls der Wert der Betriebsgröße nicht plausibel ist, wird überprüft, ob die Brennkraftmaschine aktuell in einem Magerbetrieb betrieben wird. Falls die Brennkraftmaschine aktuell im Magerbetrieb betrieben wird, wird in einen quasi-stöchiometrischen Betrieb der Brennkraftmaschine umgeschaltet. Nach dem Umschalten in den quasi-stöchiometrischen Betrieb wird erneut der Wert der Betriebsgröße ermittelt und erneut überprüft. Es wird in den Magerbetrieb umgeschaltet, falls der erneut ermittelte Wert der Betriebsgröße plausibel ist.
In dem Magerbetrieb ist ein Luftmassenstrom hin zu dem Brennraum vorzugsweise ungedrosselt und eine Last der Brennkraftmaschine wird über eine zuzumessende Kraftstoffmasse eingestellt. Außerhalb des Magerbetriebs wird die Last der Brennkraftmaschine vorzugsweise durch Drosseln des Luftmassenstroms hin zu dem Brennraum eingestellt. Bei dem Magerbetrieb der Brennkraftmaschine verbessert sich daher ein Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine gegenüber dem quasi-stöchiometrischen Betrieb der Brennkraftmaschine. Der verbesserte Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine führt zu einem geringeren Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine. Beim Auftreten eines Fehlerzustands ist jedoch in dem Magerbetrieb eine Gefahr eines Sprungs des von der Brennkraftmaschine hervorgerufenen Drehmoments größer als im quasi-stöchiometrischen Betrieb. Falls der Wert der Betriebsgröße unplausibel ist und somit der Fehlerzustand vorliegt, wird daher zum Vermeiden des Sprungs des Drehmoments die Brennkraftmaschine in dem quasistöchiometrischen Betrieb und mit verschlechtertem Wirkungsgrad betrieben. Das Umschalten in den Magerbetrieb bei plausibler Betriebsgröße ermöglicht somit, lediglich so lange die Brennkraftmaschine mit dem verschlechterten Wirkungsgrad zu betreiben wie der Fehlerzustand vorliegt. Dies trägt zu einem Betrieb der Brennkraftmaschine mit dem hohen Wirkungsgrad bei.
Ob der Wert der Betriebsgröße plausibel ist, kann beispielsweise überprüft werden, indem abhängig von einer zweiten Messgröße ein Kontrollwert der Betriebsgröße ermittelt wird und der Kontrollwert mit dem Wert der Betriebsgröße verglichen wird. Beispielsweise kann abhängig von der zweiten Messgröße und/oder dem Kontrollwert der Betriebsgröße ein Toleranzband vorgegeben werden. Zum Überprüfen des Werts der Betriebsgröße wird nun überprüft, ob der Wert der Betriebsgröße in dem Toleranzband liegt. Alternativ kann das Toleranzband um den Wert der Betriebsgröße vorgegeben werden und zum Überprüfen wird überprüft, ob der Kontrollwert der Betriebsgröße in dem Toleranzband liegt.
Während dem Magerbetrieb der Brennkraftmaschine wird der Brennkraftmaschine für einen Verbrennungsprozess weniger Kraftstoff zugemessen, als mit einer für den Verbrennungsprozess zugeführten Luftmasse verbrannt werden kann. Im stöchiometrischen Betrieb der Brennkraftmaschine wird der Brennkraftmaschine für den Verbrennungsprozess genau so viel Kraftstoff zugeführt, wie mit der für den Verbrennungsprozess zugeführten Luftmasse verbrannt werden kann. Quasistöchiometrisch bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Luft-Kraftstoff-Gemischs mit einer vorgegebenen geringen Toleranz stöchiometrisch ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird nach dem Umschalten in den quasi-stöchiometrischen Betrieb erst nach einer vorgegebenen Zeitdauer der Wert der Betriebsgröße erneut ermittelt und/oder erneut überprüft und/oder in den Magerbetrieb umgeschaltet. Dadurch kann sich das Umschalten in den quasi-stöchiometrischen Betrieb zunächst auf die Brennkraftmaschine auswirken, bevor erneut in den Magerbetrieb umgeschaltet wird. Dies trägt zu einem präzisen Betreiben der Brennkraftmaschine bei und vermeidet ein zu schnelles Zurückschalten in den Magerbetrieb.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird für jedes Umschalten in den quasi-stöchiometrischen Betrieb aufgrund des unplausiblen Werts der Betriebsgröße ein Zähler um eine Einheit erhöht. Dies ermöglicht das Erfassen der Umschalthäufigkeit zwischen dem Magerbetrieb und dem quasi-stöchiometrischen Betrieb der Brennkraftmaschine.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird nur dann in den Magerbetrieb umgeschaltet, wenn der Zähler kleiner als ein vorgegebenes Maximum des Zählers ist. Dies ermöglicht beispielsweise, einen Fehlerzustand zu vermeiden, der aufgrund des Magerbetriebs der Brennkraftmaschine hervorgerufen wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird ein Wert einer zugemessenen Kraftstoffmasse ermittelt abhängig von der ersten Messgröße. Es wird überprüft, ob der Wert der zugemessenen Kraftstoffmasse plausibel ist abhängig von der zweiten Messgröße. Es wird in den quasistöchiometrischen Betrieb umgeschaltet, falls der Wert der zugemessenen Kraftstoffmasse nicht plausibel ist. Es wird erneut der Wert der zugemessenen Kraftstoffmasse ermittelt und überprüft. Es wird in den Magerbetrieb umgeschaltet, falls der erneut ermittelte Wert der zugemessenen Kraftstoffmasse plausibel ist. Dies trägt zu einem besonders präzisen Betrieb der Brennkraftmaschine bei, da bei dem Betrieb der Brennkraftmaschine im Magerbetrieb vornehmlich eine erhöhte Kraftstoffmasse zu dem Sprung des hervorgerufenen Drehmoments beitragen kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird ein Verhältniswert des Luft-Kraftstoff-Gemischs ermittelt abhängig von der ersten Messgröße und mindestens einer dritten Messgröße. Der Verhältniswert des Luft-Kraftstoff-Gemischs ist repräsentativ für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Luft-Kraftstoff-Gemischs. Es wird überprüft, ob der Verhältniswert des Luft-/Kraftstoff-Gemisches plausibel ist. Es wird in den quasi-stöchiometrischen Betrieb umgeschaltet, falls der Verhältniswert des Luft-/Kraftstoff-Gemisches nicht plausibel ist. Es wird erneut der Verhältniswert des Luft-/Kraftstoff-Gemisches ermittelt und überprüft. Falls der erneut ermittelte Verhältniswert des Luft-/Kraftstoff-Gemisches plausibel ist, wird in den Magerbetrieb umgeschaltet. Dies trägt zu einem besonders präzisen Betrieb der Brennkraftmaschine bei, da bei dem Betrieb der Brennkraftmaschine mit dem mageren Luft-/Kraftstoff-Gemisch gerade ein zu Gunsten der Kraftstoffmasse verschobenes Luft-/Kraftstoff-Verhältnis zu dem Sprung des hervorgerufenen Drehmoments beiträgt.
Die vorteilhaften Ausgestaltungen des Verfahrens können ohne weiteres auf vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung übertragen werden.
Die Erfindung ist im Folgenden anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine Brennkraftmaschine in schematischer Darstellung,
2 ein Ablaufdiagramm eines Programms zum Betreiben der Brennkraftmaschine.
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Eine Brennkraftmaschine umfasst einen Ansaugtrakt 1, einen Motorblock 2, einen Zylinderkopf 3 und einen Abgastrakt 4. Der Ansaugtrakt 1 umfasst bevorzugt eine Drosselklappe 5, einen Sammler 6 und ein Saugrohr 7, das hin zu einem Zylinder Z1 über einen Einlasskanal in einen Brennraum 9 des Motorblocks 2 geführt ist. Der Motorblock 2 umfasst eine Kurbelwelle 8, die über eine Pleuelstange 10 mit dem Kolben 11 des Zylinders Z1 gekoppelt ist. Die Brennkraftmaschine umfasst neben dem Zylinder Z1 vorzugsweise weitere Zylinder Z2–Z4. Die Brennkraftmaschine ist bevorzugt in einem Kraftfahrzeug angeordnet.
In dem Zylinderkopf 3 sind bevorzugt ein Einspritzventil 18 und eine Zündkerze 19 angeordnet. Alternativ kann das Einspritzventil 18 auch in dem Saugrohr 7 angeordnet sein. In dem Abgastrakt 4 ist vorzugsweise ein Abgaskatalysator 23 angeordnet, der bevorzugt als Dreiwegekatalysator ausgebildet ist.
Eine Steuervorrichtung 25 ist vorgesehen, der Sensoren zugeordnet sind, die verschiedene Messgrößen erfassen und jeweils den Wert der Messgröße ermitteln. Betriebsgrößen umfassen die Messgrößen und von diesen abgeleitete Größen der Brennkraftmaschine. Betriebsgrößen können repräsentativ sein für einen aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine. Die Steuervorrichtung 25 ermittelt abhängig von mindestens einer der Betriebsgrößen mindestens eine Stellgröße, die dann in ein oder mehrere Stellsignale zum Steuern der Stellglieder mittels entsprechender Stellantriebe umgesetzt werden. Die Steuervorrichtung 25 kann auch als Vorrichtung zum Steuern der Brennkraftmaschine bezeichnet werden.
Die Sensoren sind beispielsweise ein Pedalstellungsgeber 26, der eine Fahrpedalstellung eines Fahrpedals 27 erfasst, ein Luftmassensensor 28, der einen Luftmassenstrom stromaufwärts der Drosselklappe 5 erfasst, ein Temperatursensor 32, der eine Ansauglufttemperatur erfasst, ein Saugrohrdrucksensor 34, der einen Saugrohrdruck in dem Sammler 6 erfasst, ein Kurbelwellenwinkelsensor 36, der einen Kurbelwellenwinkel erfasst, dem dann eine Drehzahl der Brennkraftmaschine zugeordnet wird. Ferner ist eine Abgassonde 38 vorgesehen, die stromaufwärts des Abgaskatalysators 23 angeordnet ist und beispielsweise den Restsauerstoffgehalt des Abgases erfasst und deren Messsignal charakteristisch ist für ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem Brennraum 9 der Zylinders Z1–Z4.
Je nach Ausführungsform der Erfindung kann eine beliebige Untermenge der genannten Sensoren vorhanden sein oder es können auch zusätzliche Sensoren vorhanden sein.
Die Stellglieder sind beispielsweise die Drosselklappe 5, die Gaseinlass- und Gasauslassventile 12, 13, das Einspritzventil 18 und/oder die Zündkerze 19.
Ein Magerbetrieb AFL der Brennkraftmaschine ist dadurch definiert, dass einem Verbrennungsprozess der Brennkraftmaschine weniger Kraftstoff zugeführt wird, als mit der für den Verbrennungsprozess zugeführten Luft, insbesondere mit dem darin enthaltenen Sauerstoff verbrannt werden kann.
In einem stöchiometrischen Betrieb der Brennkraftmaschine wird für den Verbrennungsprozess genau so viel Kraftstoff zugeführt, wie mit dem Sauerstoff verbrannt werden kann. Quasistöchiometrisch bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit einer vorgegebenen vorzugsweise geringen Toleranz stöchiometrisch ist. Beispielsweise wird im quasi-stöchiometrischen Betrieb vorzugsweise innerhalb eines sehr kleinen Bereichs um das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis abwechselnd der Magerbetrieb AFL und ein Fettbetrieb der Brennkraftmaschine eingestellt. Grundsätzlich kann der quasi-stöchiometrische Betrieb als stöchiometrischer Betrieb bezeichnet werden.
Vorzugsweise ist im Magerbetrieb AFL ein Öffnungsgrad der Drosselklappe 5 maximal und eine Motorlast wird über die zuzumessende Kraftstoffmasse MFF eingestellt. Im quasistöchiometrischen Betrieb hingegen wird die Last der Brennkraftmaschine vorzugsweise über den Öffnungsgrad der Drosselklappe 5 eingestellt. Der Öffnungsgrad der Drosselklappe 5 wirkt sich auf einen Luftmassenstrom MAF hin zu dem Brennraum 9 aus. Ein Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine ist aufgrund des in dem Magerbetrieb AFL ungedrosselten Luftmassenstroms MAF hin zu dem Brennraum größer gegenüber dem quasistöchiometrischen Betrieb AFS. Im Magerbetrieb AFL ist jedoch die Brennkraftmaschine anfälliger auf Fehlerzustände. Diese Fehlerzustände können hervorgerufen werden durch unerwartete Werte von Führungsgrößen, die Betriebsgrößen sind, beispielsweise ein unerwarteter Kraftstoffdruck, eine unerwartet hohe zugemessene Kraftstoffmasse MFF und/oder ein zu Gunsten der zugemessenen Kraftstoffmasse MFF unerwartetes Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das durch die unerwartet hohe Kraftstoffmasse MFF hervorgerufen werden kann. Die unerwartet hohe zugemessene Kraftstoffmasse MFF beziehungsweise das unerwartete Luft-Kraftstoff-Verhältnis kann beispielsweise durch eine Tankentlüftung und/oder eine Kurbelwellengehäuseentlüftung hervorgerufen werden, durch die Kraftstoffdampf aus einem Kraftstofftank bzw. aus einem Kurbelwellengehäuse der Brennkraftmaschine in den Ansaugtrakt 1 und/oder den Brennraum 9 und/oder den Abgastrakt 4 gelangen kann.
Vorzugsweise wird beim Auftreten des Fehlerzustandes ein Bit in einem Fehlerspeicher auf einem Speichermedium der Steuereinheit 25 gesetzt. Dieses Bit ist dann repräsentativ für das Vorhanden sein des Fehlerzustandes, insbesondere für das Vorhanden sein der unplausiblen Betriebsgröße. Im Magerbetrieb kann dann zum überprüfen der Betriebsgröße überprüft werden, ob das Bit gesetzt ist oder nicht.
Die unerwartet zugemessene Kraftstoffmasse MFF beziehungsweise das unerwartete Luft-Kraftstoff-Verhältnis wirken sich im Magerbetrieb unmittelbar auf ein von der Brennkraftmaschine hervorgerufenes Drehmoment aus, da aufgrund des Magerbetriebs AFL ausreichend Sauerstoff in der Brennkraftmaschine vorhanden ist, um die unerwartet hohe Kraftstoffmasse MFF zu verbrennen. Die unerwartet hohe zugemessene Kraftstoffmasse MFF beziehungsweise das unerwartete Luft-Kraftstoff-Verhältnis wirken sich im quasi-stöchiometrischen Betrieb nicht mehr so stark wie im Magerbetrieb AFL auf das hervorgerufene Drehmoment aus, da kaum oder gar kein Sauerstoff zum Verbrennen der unerwartet hohen Kraftstoffmasse MFF zur Verfügung steht.
Bei dem Überprüfen, ob ein Wert einer beliebigen Betriebsgröße plausibel PLAUS ist, beispielsweise ein Wert der zuzumessenden Kraftstoffmasse MFF, wird vorzugsweise der Wert der beliebigen Betriebsgröße aufgrund einer ersten Messgröße der Brennkraftmaschine über eine Modellrechnung ermittelt. Ein Kontrollwert der beliebigen Betriebsgröße wird dann vorzugsweise abhängig von einer zweiten Messgröße ermittelt. Anschließend können der Wert und der Kontrollwert der beliebigen Betriebsgröße miteinander verglichen werden. Beispielsweise kann abhängig von dem Wert der beliebigen Betriebsgröße ein Toleranzband vorgegeben werden und es kann überprüft werden, ob der Kontrollwert der beliebigen Betriebsgröße innerhalb des Toleranzbandes liegt. Alternativ kann das Toleranzband durch den Kontrollwert der beliebigen Betriebsgröße vorgegeben werden und es kann überprüft werden, ob der Wert der beliebigen Betriebsgröße innerhalb des Toleranzbandes liegt. Alternativ kann abhängig von der ersten und/oder der zweiten Messgröße das Toleranzband vorgegeben werden und es kann überprüft werden, ob der Wert der beliebigen Betriebsgröße innerhalb des Toleranzbandes liegt. Vorzugsweise werden während dem Betrieb der Brennkraftmaschine der Wert und der Kontrollwert bzw. das Toleranzband der beliebigen Betriebsgröße kontinuierlich ermittelt und für eine gegenseitige Plausibilisierung herangezogen.
Ein Programm (2) zum Betreiben der Brennkraftmaschine ist vorzugsweise auf einem Speichermedium der Steuervorrichtung 25 gespeichert. Das Programm dient dazu, bei einem unplausiblen Wert der Betriebsgröße, insbesondere bei einem unplausiblen Wert LAMB_AV des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses den Drehmomentensprung der Brennkraftmaschine zu vermeiden oder zu begrenzen und dennoch die Brennkraftmaschine mit einem möglichst geringen Kraftstoffverbrauch zu betreiben. Das Programm wird vorzugsweise in einem Schritt S1 gestartet, in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert werden.
In einem Schritt S2 wird der Wert LAMB_AV des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ermittelt abhängig von einem Luftmassenstrom MAF hin zu dem Brennraum 9 und abhängig von der zugemessenen Kraftstoffmasse MFF. Der Luftmassenstrom MAF hin zu dem Brennraum 9 kann beispielsweise abhängig von dem Luftmassenstrom stromaufwärts der Drosselklappe 5 und abhängig von dem Öffnungsgrad der Drosselklappe 5 ermittelt werden. Die zugemessene Kraftstoffmasse MFF kann beispielsweise anhand eines Sollwerts der zugemessenen Kraftstoffmenge MFF ausgelesen werden und/oder abhängig von einer Ansteuerdauer des Einspritzventils 18 und/oder abhängig von einem Kraftstoffdruck ermittelt werden, mit dem der Kraftstoff durch das Einspritzventil 18 zugemessen wird.
In einem Schritt S3 wird überprüft, ob der Wert LAM_AV des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses plausibel PLAUS ist, vorzugsweise abhängig von einem Messsignal der Abgassonde 38. Ist die Bedingung des Schritts S3 erfüllt, so wird die Bearbeitung erneut in dem Schritt S1 fortgesetzt. Ist die Bedingung des Schritts S3 nicht erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S4 fortgesetzt.
In dem Schritt S4 wird überprüft, ob die Brennkraftmaschine aktuell im Magerbetrieb betrieben wird. Ist die Bedingung des Schritts S4 nicht erfüllt, wird eine Fehlermaßnahme ERROR eingeleitet. Ist die Bedingung des Schritts S4 erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S6 fortgesetzt. In dem Schritt S6 wird in den quasi-stöchiometrischen Betrieb AFS der Brennkraftmaschine umgeschaltet.
In einem Schritt S7 wird für die vorgegebene Zeitdauer DUR verweilt.
In einem Schritt S8 kann ein Zähler CTR um eine Einheit erhöht werden.
In einem Schritt S9 wird erneut der Wert LAMB_AV des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ermittelt.
In einem Schritt S10 wird überprüft, ob der erneut ermittelt Wert LAMB_AV des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses plausibel PLAUS ist und ob der Zähler CTR kleiner ist als ein Maximum CTR MAX des Zählers CTR. Dies kann dazu beitragen, zu vermeiden, dass ein Fehler, der beispielsweise aufgrund des Magerbetriebs AFL der Brennkraftmaschine hervorgerufen wird, immer wieder durch Umschalten in den Magerbetrieb AFL hervorgerufen wird.
In einem Schritt S11 wird in den Magerbetrieb AFL umgeschaltet.
In einem Schritt S12 kann das Programm beendet werden. Vorzugsweise wird jedoch das Programm regelmäßig während dem Betrieb der Brennkraftmaschine abgearbeitet.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise kann in dem Programm alternativ zu dem Wert LAMB_AV des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eine andere Betriebsgröße der Brennkraftmaschine ermittelt und überprüft werden, beispielsweise die zugemessene Kraftstoffmasse MFF.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, die – einen Ansaugtrakt (1) umfasst, der abhängig von der Schaltstellung eines Gaseinlassventils (12) mit einem Brennraum (9) eines Zylinders (Z1–Z4) der Brennkraftmaschine kommuniziert, – mindestens ein Stellglied umfasst, das in dem Ansaugtrakt (1) angeordnet ist und durch das ein Luftmassenstrom (MAF) hin zu dem Brennraum (9) vorgebbar ist, – ein Einspritzventil (18) zum Zumessen von Kraftstoff umfasst, das dem Zylinder (Z1–Z4) zugeordnet ist, bei dem – ein Wert einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine ermittelt wird abhängig von mindestens einer ersten Messgröße der Brennkraftmaschine, – überprüft wird, ob der Wert der Betriebsgröße plausibel (PLAUS) ist abhängig von mindestens einer zweiten Messgröße der Brennkraftmaschine, und bei dem, falls der Wert der Betriebsgröße nicht plausibel (PLAUS) ist, – überprüft wird, ob die Brennkraftmaschine aktuell in einem Magerbetrieb (AFL) betrieben wird, – in einen quasi-stöchiometrischen Betrieb (AFS) der Brennkraftmaschine umgeschaltet wird, falls die Brennkraftmaschine aktuell im Magerbetrieb (AFL) betrieben wird, – nach dem Umschalten in den quasi-stöchiometrischen Betrieb (AFS) erneut der Wert der Betriebsgröße ermittelt und erneut überprüft wird, – in den Magerbetrieb (AFL) umgeschaltet wird, falls der erneut ermittelte Wert der Betriebsgröße plausibel (PLAUS) ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem nach dem Umschalten in den quasi-stöchiometrischen Betrieb (AFS) erst nach einer vorgegebenen Zeitdauer (DUR) der Wert der Betriebsgröße erneut ermittelt und/oder überprüft wird und/oder in den Magerbetrieb (AFL) umgeschaltet wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem für jedes Umschalten in den quasi-stöchiometrischen Betrieb (AFS) aufgrund des unplausiblen Werts der Betriebsgröße ein Zähler (CTR) um eine Einheit erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem nur dann in den Magerbetrieb (AFL) umgeschaltet wird, wenn der Zähler (CTR) kleiner als ein vorgegebenes Maximum (CTR_MAX) des Zählers (CTR) ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem – ein Wert (MFF) einer zugemessenen Kraftstoffmasse ermittelt wird abhängig von der ersten Messgröße, – überprüft wird, ob der Wert (MFF) der zugemessenen Kraftstoffmasse plausibel (PLAUS) ist abhängig von der zweiten Messgröße, – in den quasi-stöchiometrischen Betrieb (AFS) umgeschaltet wird, falls der Wert (MFF) der zugemessenen Kraftstoffmasse unplausibel ist, – erneut der Wert (MFF) der zugemessenen Kraftstoffmasse ermittelt und überprüft wird, – erneut in den Magerbetrieb (AFL) umgeschaltet wird, falls der erneut ermittelte Wert (MFF) der zugemessenen Kraftstoffmasse plausibel (PLAUS) ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem – ein Verhältniswert (LAMB_MDL) des Luft-Kraftstoff-Gemischs ermittelt wird, der repräsentativ ist für das Luft- Kraftstoff-Verhältnis des Luft-Kraftstoff-Gemischs, abhängig von der ersten Messgröße und mindestens einer dritten Messgröße, – überprüft wird ob der Verhältniswert (LAMB_MDL) des Luft-Kraftstoff-Gemischs plausibel (PLAUS) ist, – in den quasi-stöchiometrischen Betrieb (AFS) umgeschaltet wird, falls der Verhältniswert (LAMB_MDL) des Luft-Kraftstoff-Gemischs unplausibel ist, – erneut der Verhältniswert (LAMB_MDL) des Luft-Kraftstoff-Gemischs ermittelt und überprüft wird, – erneut in den Magerbetrieb (AFL) umgeschaltet wird, falls der erneut ermittelte Verhältniswert (LAMB_MDL) des Luft-Kraftstoff-Gemischs plausibel (PLAU) ist.
Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, die – einen Ansaugtrakt (1) umfasst, der abhängig von der Schaltstellung eines Gaseinlassventils (12) mit einem Brennraum (9) eines Zylinders (Z1–Z4) der Brennkraftmaschine kommuniziert, – ein Stellglied umfasst, das in dem Ansaugtrakt (1) angeordnet ist und durch das ein Luftmassenstrom (MAF) in den Brennraum (9) drosselbar ist, – ein Einspritzventil (18) zum Zumessen von Kraftstoff umfasst, das dem Zylinder (Z1–Z4) zugeordnet ist, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist zum – Ermitteln eines Werts einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine abhängig von mindestens einer ersten Messgröße der Brennkraftmaschine, – Überprüfen, ob der Wert der Betriebsgröße plausibel (PLAUS) ist abhängig von mindestens einer zweiten Messgröße der Brennkraftmaschine, und wobei, falls der Wert der Betriebsgröße unplausibel ist, die Vorrichtung ausgebildet ist zum – Überprüfen, ob die Brennkraftmaschine aktuell in einem Magerbetrieb (AFL) betrieben wird, – Umschalten in einen quasi-stöchiometrischen Betrieb (AFS) der Brennkraftmaschine, falls die Brennkraftmaschine aktuell im Magerbetrieb (AFL) betrieben wird, – erneuten Ermitteln und zum erneuten Überprüfen des Werts der Betriebsgröße nach dem Umschalten in den quasistöchiometrischen Betrieb (AFS), – Umschalten in den Magerbetrieb (AFL), falls der erneut ermittelte Wert der Betriebsgröße plausibel (PLAUS) ist.