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Stand der
Technik
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Die Erfindung geht aus von einem
Verfahren zur Bildung eines Signals bezüglich einer Temperatur im Abgassystem
einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 und einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Aus der nicht vorveröffentlichten
DE 43 38 342 A1 sind
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bildung eines simulierten
Signals bezüglich
der Abgas-, der Abgassonden- oder der Katalysatortemperatur bekannt.
Bei dem bekannten Verfahren ist es vorgesehen, mit einer Kennlinie
eine stationäre
Abgastemperatur zu ermitteln. Mit Hilfe eines ersten Filters wird
ausgehend von der stationären
Abgastemperatur der zeitliche Verlauf der Abgastemperatur stromauf
des Katalysators nachgebildet. Mit Hilfe eines zweiten Filters kann
weiterhin die Temperatur des Katalysators ermittelt werden.
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Weiterhin ist aus der ebenfalls nicht
vorveröffentlichten
DE 44 24 811 A1 bekannt,
bei der Nachbildung des zeitlichen Verlaufs der Abgastemperatur ausgehend
von der stationären Abgastemperatur eine
Aufspaltung in einen schnellen und einen langsamen Anteil durchzuführen. Die
beiden Anteile werden getrennt weiterverarbeitet und anschließend wieder überlagert.
Außerdem
ist vorgesehen, eine fahrgeschwindigkeitsabhängige Abkühlung der Abgase mittels eines
Korrekturfaktors zu berücksichtigen.
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Aus der WO 91/14855 A1 ist ein Verfahren zur
Betriebsüberwachung
eines Katalysators einer Verbrennungsmaschine bekannt geworden,
bei dem an mindestens zwei räumlich
beanstandeten Querschnittsbereichen im Abgassystem die Temperatur gemessen
und überwacht
wird. Zwischen den beiden Messstellen liegt zumindest ein aktiver
Teil des Katalysators. Die Temperatur an mindestens einer der Messstellen
wird nicht punktuell, sondern über
einen repräsentativen
Teil des Querschnittsbereichs integral gemessen.
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Aus der
DE 41 12 477 A1 ist ein
Verfahren zum Simulieren des zeitlichen Verhaltens eines Abgaskatalysators
bekannt geworden, bei dem das zeitliche Verhalten des hinter dem
Katalysator auftretenden Lambdawertes berechnet wird. Die Berechnung beruht
auf einem Modell des Sauerstoff-Speichervermögens des
Katalysators. Durch Vergleich des berechneten Lambdawertes mit einem
gemessenen Lambdawert kann eine Aussage über den Alterungszustand des
Katalysators getroffen werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Signal zu bilden, das eine Temperatur im Abgassystem einer Brennkraftmaschine
möglichst
genau wiedergibt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet
sich insbesondere dadurch vom Stand der Technik, daß zusätzliche,
im Stand der Technik noch nicht genannte Betriebskenngrößen bei
der Bildung des Signals für
die Temperatur im Abgassystem berücksichtigt werden, so daß sich insgesamt
eine höhere
Genauigkeit erzielen läßt. Außerdem können beim
erfindungsgemäßen Verfahren
auch Betriebssituationen brücksichtigt
werden, die nur zeitweise auftreten, wie beispielsweise die Unterbrechung
der Kraftstoffzumessung zu einzelnen Zylindern, die u.a. im Rahmen
einer Antriebsschlupfregelung veranlaßt werden kann. Als zusätzliche
Betriebskenngrößen können vom
erfindungsgemäßen Verfahren
beispielsweise eine Angabe über
den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine, eine Angabe über das Luft/Kraftstoff-Gemisch,
eine Angabe über
die Temperatur der von der Brennkraftmaschine angesaugten Luft oder
eine Angabe über
die Anzahl der ausgeblendeten Zylinder berücksichtigt werden.
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Vorteile der
Erfindung
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Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil,
daß es
unter vielen verschiedenen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine
ein Signal erzeugt, das die Temperatur im Abgassystem der Brennkraftmaschine
mit einer guten Genauigkeit repräsentiert.
Zur Erzeugung des Signals bezüglich
der Temperatur im Abgassystem der Brennkraftmaschine wird ausgehend
von wenigstens einer Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine ein
erstes Signal gebildet. Dieses erste Signal wird von einem Korrektursignal
beeinflußt,
von einem Signal abhängt,
das mit dem Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine zusammenhängt oder/und
von einem Signal, das die Temperatur der von der Brennkraftmaschine
angesaugten Luft angibt.
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Darüber hinaus kann das Korrektursignal noch
von einem Signal abhängen,
das das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
des von der Brennkraftmaschine angesaugten Gemisches angibt oder/und
von einem Signal, das den Gasdurchsatz durch die Brennkraftmaschine
angibt.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung
besteht darin, daß bei
der Erzeugung des Signals bezüglich
der Temperatur im Abgassystem der Brennkraftmaschine ein Signal
berücksichtigt
werden kann, das mit der Anzahl der von der Kraftstoffzumessung
ausgeblendeten Zylinder zusammenhängt.
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Zeichnung
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Die Erfindung wird nachstehend anhand
der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
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Es zeigen 1 das
technische Umfeld, in dem die Erfindung eingesetzt werden kann,
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2 eine Übersichtsdarstellung
der Erfindung in Form eines Blockschaltbilds,
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3, 4 und 5 jeweils den internen Aufbau eines der
in 2 dargestellten Blöcke und
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6 ein
Flußdiagramm
des Verfahrens gemäß der Erfindung.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt
das technische Umfeld, in dem die Erfindung eingesetzt werden kann.
Einer Brennkraftmaschine 100 wird über einen Ansaugtrakt 102 Luft/Kraftstoff-Gemisch
zugeführt
urtd die Abgase werden in einen Abgaskanal 104 abgegeben.
Im Ansaugtrakt 102 sind – in Stromrichtung der angesaugten
Luft gesehen – ein
Luftmengenmesser oder Luftmassenmesser 106, beispielsweise
ein Heißfilm-Luftmassenmesser,
ein Temperatursensor 107, eine Drosselklappe 108 mit
einem Sensor 110 zur Erfassung des Öffnungswinkels der Drosselklappe 108 und
wenigstens eine Einspritzdüse 112 angebracht. Im
Abgaskanal 104 sind – in
Stromrichtung des Abgases gesehen – eine erste Abgassonde 114,
ein Katalysator 116 und eine zweite Abgassonde 118 angeordnet.
An der Brennkraftmaschine 100 sind ein Drehzahlsensor 120 und
ein zweiter Temperatursensor 121 angebracht. Weiterhin
besitzt die Brennkraftmaschine 100 beispielsweise vier
Zündkerzen 122 zur
Zündung
des Luft/Kraftstoff-Gemisches in den Zylindern. Die Ausgangssignale
mL des Luftmengenmessers oder Luftmassenmessers 106, TAn
des Temperatursensors 107, α des Sensors 110 zur
Erfassung des Öffnungswinkels
der Drosselklappe 108, λ1
der ersten Abgassonde 114, λ2 der zweiten Abgassonde 118,
n des Drehzahlsensors 120 und TBKM des zweiten Temperatursensors 121 werden einem
zentralen Steuergerät 124 über entsprechende
Verbindungsleitungen zugeführt.
Das Steuergerät 124 wertet
die Sensorsignale aus und steuert über weitere Verbindungsleitungen
die Einspritzdüse
bzw. die Einspritzdüsen 112 und
die Zündkerzen 122 an. Weiterhin
wird vom Steuergerät 124 das Verfahren zur
Bildung eines Signals bezüglich
einer Temperatur im Abgassystem der Brennkraftmaschine 100 durchgeführt.
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2 zeigt
eine Übersichtsdarstellung
der Erfindung in Form eines Blockschaltbilds. In einen Block 200 wird
wenigstens ein Signal eingespeist, das den Gasdurchsatz durch die
Brennkraftmaschine 100 angibt. Es kann sich dabei um das
Signal mL handeln, das vom Luftmassenmesser oder Luftmengenmesser 106 erzeugt
wird. Statt des Signals mL können
in den Block 200 auch ein Signal n für die Drehzahl und ein Signal
tL für
die Last der Brennkraftmaschine 100 eingespeist werden
handeln. Dies gilt auch für
andere Blöcke
der 2, in die das Signal
mL eingespeist wird, d.h. alternativ zum Signal mL können die
Signale n und tL verwendet werden. Das Signal tL für die Last
der Brennkraftmaschine 100 kann in bekannter Weise beispielsweise
aus dem Öffnungswinkel α der Drosselklappe 108 ermittelt
werden. Der Block 200 ermittelt aus dem Signal mL bzw.
aus den Signalen n und tL ein Signal TStat für die stationäre Abgastemperatur
und stellt diese Signal an seinem Ausgang bereit.
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Der Ausgang des Blocks 200 ist
mit einem ersten Eingang eines Verknüpfungspunktes 202 verbunden.
Der zweite Eingang des Verknüpfungspunktes 202 ist
mit dem Ausgang eines Korrekturblocks 204 verbunden. Der
Korrekturblock 204 erzeugt in Abhängigkeit von den an seinen
Eingängen
anliegenden Signalen ein Korrektursignal dTStat, das im Verknüpfungspunkt 202 mit
dem Signal TStat für
die stationäre
Abgastemperatur verknüpft
wird. An einem Eingang A des Korrekturblocks 202 liegt
ein Signal η an,
das den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine 100 angibt.
Das Signal η kann
beispielsweise mit Hilfe einer Kennlinie aus der Abweichung des
tatsächlichen
Zündwinkels
von einem unter den vorliegenden Be triebsbedingungen optimalen Zündwinkel ermittelt
werden. An einem Eingang B des Korrekturblocks 204 liegt
ein Signal λ für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des
von der Brennkraftmaschine 100 angesaugten Gemisches an.
Als Signal λ kann
eines der Signale λ1
bzw. λ2
dienen, die von, den Abgassonden 114 bzw. 118 erzeugt
werden. An einem Eingang C des Korrekturblocks 204 liegt
ein Signal TAn für
die Temperatur der Luft im Ansaugtrakt 102 an, das vom
Temperatursensor 107 erzeugt wird, und an einem einem Eingang
D liegt das Signal mL für
den Luftmassenstrom an bzw. es liegen die Signale n und tL für die Drehzahl
und die Last der Brennkraftmaschine 100 an. Der innere
Aufbau des Korrekturblocks 204 ist in 3 dargestellt und im dazugehörigen Text
erläutert.
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Am Ausgang des Verknüpfungspunktes 202 wird
ein Signal TStat1 bereitgestellt, das im Verknüpfungspunkt 202 durch
Verknüpfung
des Signals TStat mit dem Korrektursignal dTStat erzeugt wird. Der Ausgang
des Verknüpfungspunktes 202 ist
mit einem Eingang G eines zweiten Blocks 206 verbunden.
Der zweite Block 206 beeinflußt das Signal TStat1 in Abhängigkeit
von der Anzahl der von der Kraftstoffzumessung ausgeblendeten Zylinder
und stellt an seinem Ausgang ein Signal TStat2 bereit. Die Anzahl der
ausgeblendeten Zylinder wird dem zweiten Block 206 in Form
eines Signals RED mitgeteilt, das in einen Eingang F des zweiten
Blocks 206 eingespeist wird. Das Signal RED wird im Steuergerät 124 erzeugt
und dort bei der Ansteuerung der Einspritzdüse bzw. der Einspritzdüsen 112 berücksichtigt,
d.h. das Signal RED ist ohnehin bereits vorhanden und muß nicht
eigens für
das Verfahren erzeugt werden. In einen weiteren Eingang E des zweiten
Blocks 206 wird das Signal mL für den Luftmassendurchsatz bzw.
es werden die Signale n und tL für
die Drehzahl und die Last der Brennkraftmaschine 100 eingespeist.
Der innere Aufbau des zweiten Blocks 206 ist in 4 dargestellt und Einzelheiten
zur Funktionsweise sind im dazugehörigen Text erläutert.
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Der Ausgang des zweiten Blocks
206 ist
mit einem Eingang eines dritten Blocks
208 verbunden, in
dem das Signal TStat2 in einen schnellen und einen langsamen Anteil
aufgetrennt wird. Die beiden Anteile werden zunächst für sich weiterverarbeitet und
anschließend
zu einem Signal TAbg überlagert. Das
Signal TAbg wird am Ausgang des dritten Blocks
208 bereitgestellt.
Weiterhin kann im dritten Block
208 eine fahrgeschwindigkeitsabhängige Korrektur des
lamgsamen Anteils stattfinden. Zu diesem Zweck kann über einen
weiteren Eingang des dritten Blocks
208 ein Signal v für die Fahrgeschwindigkeit
des Kraftfahrzeugs, eingespeist werden, das beispielsweise von einem
Tachometer erzeugt wird. Über
einen weiteren Eingang wird das Signal mL für den Luftmassenstrom bzw.
es werden die Signal n und tL für
die Drehzahl und die Last der Brennkraftmaschine
100 in
den dritten Block
208 eingespeist. Einzelheiten zum Aufbau
und zur Funktionsweise des dritten Blocks
208 sind in der
DE 44 24 811 A1 beschrieben. Ein
weiterer Eingang des dritten Blocks
208 ist mit einem Ausgang
eines vierten Blocks
210 verbunden. Im vierten Block
210 wird
ermittelt, ob und an welcher Stelle im Abgassystem der Brennkraftmaschine
100 Kondenswasser
vorhanden ist. Am Eingang des vierten Blocks
210 liegt
das Signal mL für
den Luftmassenstrom bzw. es liegen die Signale n und tL für die Drehzahl
und die Last der Brennkraftmaschine
100 an. Aufbau und
Wirkungsweise des vierten Blocks
210 sind in der
DE 43 38 342 A1 beschrieben.
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Der Ausgang des dritten Blocks 208 ist
mit einem ersten Eingang eines zweiten Verknüpfungspunktes 212 verbunden.
Der zweite Eingang des zweiten Verknüpfungspunktes 212 ist
mit dem Ausgang eines zweiten Korrekturblocks 214 verbunden. Der
zweiten Korrekturblock 214 gibt ein Signal dTAbg aus, das
den Einfluß der
exothermen Konvertierung der Abgase im Katalysator 116 auf
die Abgastempera tur repräsentiert.
Der zweite Korrekturblock 214 besitzt drei Eingänge H, L
und K, an denen die Signale η, λ und RED
anliegen. Aufbau und Funktionsweise des zweiten Korrekturblocks 214 können der 5 und dem zugehörigen Text
entnommen werden. Im zweiten Verknüpfungspunkt 212 werden
die Signale TAbg und dTAbg zu einem Signal TIKat überlagert und
dieses Signal TIKat, das die Temperatur im Katalysator 116 angibt,
wird einerseits zur weiteren Verarbeitung bereitgestellt und andererseits
in einen Eingang eines fünften
Blocks 2-16 eingespeist. Der fünfte Block 216 bildet
das Temperaturverhalten des Katalysators 116 nach und kann
beispielsweise als Filter, insbesondere als Tiefpaß-Filter,
ausgelegt sein. In einen weiteren Eingang des fünften Blocks 216 wird
das Signal mL für
den Luftmassenstrom eingespeist bzw. es werden die Signale n und
tL für
die Drehzahl und die Last der Brennkraftmaschine 100 eingespeist.
Ein dritter Eingang des fünften
Blocks 216 ist mit einem zweiten Ausgang des vierten Blocks 210 verbunden,
d. h. der fünfte
Block 216 wird über
diesen dritten Eingang abhängig
davon, ob im Katalysator 116 Kondenswasser vorhanden ist,
beeinflußt.
Am Ausgang des fünften
Blocks 216 wird ein Signal TKat bereitgestellt, das die
Temperatur unmittelbar stromab des Katalysators 116' angibt.
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Die Funktionsweise des in, 2 dargestellten Blockdiagramms
läßt sich
folgendermaßen
zusammenfassen:
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Das von Block 200 ausgegebene
Signal TStat für
die stationäre
Abgastemperatur wird zunächst in
Abhängigkeit
von einer Reihe von Betriebskenngrößen korrigiert, indem das Signal
TStat im ersten Verknüpfungspunkt 202 mit
dem vom ersten Korrekturblock 204 erzeugten Korrektursignal
dTStat zum Signal TStat1 überlagert
wird. Das Signal TStat1 wird ggf. abhängig von der Anzahl der ausgeblendeten Zylinder
beeinflußt
(zweiter Block 206) und aus dem dabei erzeugten Signal
TStat2 wird unter Berück sichtigung
dynamischer Effekte im dritten Block 208 das Signal TAbg
für die
Abgastemperatur erzeugt. Durch Berücksichtigung der im Katalysator 116 freigesetzten
Wärme in
Form des vom zweiten Korrekturblock 214 erzeugten Signals
dTAbg, das im ersten Verknüpfungspunkt 212 dem
Signal TAbg überlagert wird,
entsteht das Signal TIKat für
die Temperatur im Katalysator 116. Aus diesem Signal wird
schließlich mittels
des fünften
Blocks 216, der das dynamische Verhalten des Katalysators 116 bezüglich der
Temperatur nachbildet, das Signal TKat gebildet, das die Temperatur
unmittelbar stromab des Katalysators 116 angibt. Der Effekt,
daß an
den Stellen des Abgassystems, an denen Kondenswasser vorhanden ist,
die Temperatur nicht über
die Taupunkttemperatur des Kondenswassers ansteigt, wird mittels
des vierten Blocks 210 berücksichtigt. Der vierte Block 210 steuert
den zweiten und den fünften
Block 208, 216 ggf. so an, daß die von ihnen erzeugten Signale TAbg
bzw. TKat auf Werte begrenzt werden, die der Taupunkttemperatur
entsprechen..
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3 zeigt
ein Blockschaltbild des internen Aufbaus des ersten Korrekturblocks 204 aus 2. In den Eingang A des
Korrekturblocks 204 wird das Signal η für den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine 100 eingespeist.
Der Eingang A ist mit dem Eingang eines Blocks 300 verbunden,
der aus dem Signal η einen
Korrekturwert Fη ermittelt
und an seinem Ausgang bereitstellt.
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Am Eingang B des Korrekturblocks 204 liegt das
Signal λ für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des
Gemisches an. Der Eingang B ist mit dem Eingang eines Blocks 302 verbunden,
der aus dem Signal λ einen Korrekturwert
Fλ ermittelt
und an seinem Ausgang bereitstellt.
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Am Eingang C des Korrekturblocks 204 liegt ein
Signal TAn für
die Temperatur der von der Brennkraftmaschine 100 ange saugten
Luft an. Der Eingang C ist mit dem Eingang eines Blocks 304 verbunden,
der aus dem Signal TAn einen Korrekturwert FTAn ermittelt und an
seinem Ausgang bereitstellt.
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Am Eingang D des Korrekturblocks 204 liegt das
Signal mL für
den Luftmassenstrom an. Der Eingang D des Korrekturblocks 204 ist
mit dem Eingang eines Blocks 306 verbunden, der aus dem
Signal mL einen Korrekturwert FmL ermittelt und an seinem Ausgang
bereitstellt.
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Der vom Block 300 ausgegebene
Korrekturwert Fη berücksichtigt
die Abhängigkeit
der Abgastemperatur vom Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine 100.
Bei einem hohen Wirkungsgrad wird ein größerer Anteil der bei der Verbrennung
des Luft/Kraftstoff-Gemisches freiwerdenden Energie in Bewegungsenergie
umgesetzt als bei einem niedrigen Wirkungsgrad. Somit wird bei einem
hohen Wirkungsgrad eine geringere Wärmemenge freigesetzt als bei
einem niedrigen Wirkungsgrad und dementsprechend ist bei einem hohen
Wirkungsgrad die Abgastemperatur niedriger als bei einem niedrigen
Wirkungsgrad. Der Ausgang des Blocks 300 ist mit einem
ersten Eingang eines Verknüpfungspunktes 308 verbunden.
Der zweite Eingang des Verknüpfungspunktes 308 ist
mit dem Ausgang eines Verknüpfungspunktes 310 verbunden.
Der erste Eingang des Verknüpfungspunktes 310 ist
mit dem Ausgang des Blocks 302 verbunden und der zweite
Eingang des Verknüpfungspunktes 310 ist
mit dem Ausgang des Blocks 304 verbunden. Im Verknüpfungspunkt 310 werden
die Signale Fλ und
FTAn beispielsweise additiv überlagert
und das Ergebnis der Überlagerung wird
am Ausgang des Verknüpfungspunktes 310 bereitgestellt.
Im Verknüpfungspunkt 308 wird
das Ausgangssignal des Verknüpfungspunktes 310 vom
Signal Fη subtrahiert
und das Ergebnis der Subtraktion wird am Ausgang des Verknüpfungspunktes 308 bereitgestellt.
Der Ausgang des Verknüpfungspunktes
308 ist
mit einem ersten Eingang eines Verknüpfungspunktes 312 verbunden,
dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des Blocks 306 verbunden ist.
Im Verknüpfungspunkt 312 findet
beispielsweise eine multiplikative Überlagerung des vom Verknüpfungspunkt 308 ausgegebenen
Signals und des Signals FmL statt. Das Ergebnis dieser Überlagerung
ist das Korrektursignal dTStat, mit dem letztendlich das Signal
TStat für
die stationäre
Abgastemperatur korrigiert wird (siehe 2). Der Ausgang des Verknüpfungspunktes 312 ist
mit dem Ausgang des ersten Korrekturblocks 204 verbunden.
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Insgesamt werden also im Korrekturblock 204 aus
einer Reihe von Betriebskenngrößen Signale
erzeugt, die den Einfluß der
Betriebskenngrößen auf
die Abgastemperatur berücksichtigen.
Die Erzeugung dieser Signale erfolgt durch die Blöcke 300, 302, 304 und 306,
die beispielsweise als Kennlinien realisiert sein können. Die
einzelnen Signale werden in der in 3 dargestellten
Weise mit Hilfe der Verknüpfungspunkte 308, 310 und 312 zum
Korrektursignal dTStat überlagert,
das am Ausgang des Korrekturblocks 204 bereitgestellt wird.
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4 zeigt
eine Blockdarstellung des internen Aufbaus des zweiten Blocks 206 der 2. Der zweite Block 206 berücksichtigt
den Einfluß der
Zylinderausblendung auf die Abgastenperatur. Der Eingang E des Blocks 206,
an dem das Signal mL für den
Luftmassenstrom anliegt, ist mit dem Eingang eines Blocks 400 verbunden.
Der Block 400 ermittelt aus dem Signal mL ein Signal TStatA
für die
stationäre
Abgastemperatur unter der Bedingung, daß eine Zylinderausblendung
vorliegt. Mit anderen Worten, das Signal TStatA für die stationäre Abgastemperatur
bei Zylinderausblendung wird vom Block 400 abhängig vom
Gasdurchsatz durch die Brennkraftmaschine 100 ermittelt.
Als weitere Einflußgröße bei der Ermittlung
des Signals TStatA kann. auch noch die Temperatur der Brennkraft maschine 100 in
Form des Signals TBKM berücksichtigt
werden. Der Block 400 kann dementsprechend als Kennlinie
bzw. Kennfeld oder als mathematischer Algorithmus realisiert sein.
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Die im folgenden beschriebenen Funktionseinheiten
des Blocks 206 dienen dazu, das Signal TStatA und das Signal
TStat1, das am Eingang G des Blocks 206 anliegt, abhängig von
der Anzahl der ausgeblendeten Zylinder mit Gewichtsfaktoren zu versehen
und anschließend
zum Signal TStat2 zu überlagern,
d.h. es wird eine Art Mischtemperatur zwischen den ausgeblendeten
und den mit Kraftstoff versorgten Zylindern ermittelt.
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Der Eingang F des zweiten Blocks 206,
an dem das Signal RED für
die Zylinderausblendung anliegt, ist mit dem Eingang eines Blocks 402 verbunden.
Der Block 402 ermittelt auf dem Signal RED einen Gewichtsfaktor
FG, der festlegt, wie groß der. Anteil
des Signals TStatA bei der Überlagerung
mit dem Signal TStat1 ist. Der Gewichtsfaktor FG besitzt einen Wert
zwischen 0 und 1, je nachdem, wieviele Zylinder ausgeblendet sind.
Der Ausgang des Blocks 402 ist mit einem ersten Eingang
eines Verknüpfungspunktes 404 verbünden und
mit einem ersten Eingang eines Verknüpfungspunktes 406.
Im Verknüpfungspunkt 404,
dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des Blocks 400 verbunden
ist, wird das Signal TStatA mit dein. Gewichtsfaktor FG verknüpft und
das Ergebnis der Verknüpfung
wird am Ausgang des Verknüpfungspunktes 404 bereitgestellt.
Der zweite Eingang des Verknüpfungspunktes 406 ist
mit dem Ausgang eines Festwertspeichers 408 verbunden,
in dem der Wert 1 gespeichert ist. Im Verknüpfungspunkt 406 wird
der Verknüpfungsfaktor
FG vom Wert 1 subtrahiert und das Ergebnis dieser Operation wird
am Ausgang des Verknüpfungspunkten 406 bereitgestellt.
Der Ausgang des Verknüpfungspunktes 406 ist
mit einem ersten Eingang eines Verknüpfungs punktes 410 verbunden,
dessen zweiter Eingang mit dem Eingang G des Blocks 206 verbunden ist.
Im Verknüpfungspunkt 410 wird
das Signal TStat1 mit der Differenz 1 minus FG verknüpft und
das Ergebnis dieser Verknüpfung
wird am Ausgang des Verknüpfungspunktes 410 bereitgestellt.
Der Ausgang des Verknüpfungspunktes 410 ist
mit einem ersten Eingang eines Verknüpfungspunktes 412,
verbunden, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des Verknüpfungspunktes 404 verbunden
ist. Im Verknüpfungspunkt 412 werden
die mit dem Gewichtsfaktor FG bzw. der Differenz 1 minus
FG gewichteten Signale TStatA und TStat1 überlagert und das Ergebnis
dieser Überlagerung
wird am Ausgang des Verknüpfungspunktes 412 als
Signal TStat2 bereitgestellt. Der Ausgang des Verknüpfungspunktes 412 ist mit
dem Ausgang des zweiten Blocks 206 verbunden.
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5 zeigt
ein Blockschaltbild des internen Aufbaus des Korrekturblocks 214 aus 2. Der zweiten Korrekturblock 214 berücksichtigt
den Einfluß der
exothermen Konvertierung der Abase im Katalysator 116 auf
die Abgastemperatur. Die exotherme Konvertierung hängt von
einer Reihe von Betriebskenngrößen ab,
die vom zweiten Korrekturblock 214 in Form der Signale η, λ und RED
berücksichtigt
werden. Der Eingang H des Blocks 214 an dem das Signal η für den Wirkungsgrad
der Brennkraftmaschine 100. anliegt, ist mit dem Eingang
eines Blocks 500 verbunden. Der Block 500 ermittelt
aus dem Signal η ein
Korrektursignal TEη und
stellt es an seinem Ausgang bereit. Der Eingang I des zweiten Korrekturblocks 214,
an dem das Signal λ für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis anliegt;
ist mit dem Eingang eines Blocks 502 verbunden. Der Block 502 ermittelt aus
dem Signal λ ein
Korrektursignal TEλ und
stellt es an seinem Ausgang bereit. Der Eingang K des zweiten Korrekturblocks 214,
an dem das Signal RED für
die Zylinderausblendung anliegt, ist mit dem Eingang eines Blocks 504 verbunden.
Der Block 504 ermittelt aus dem Signal RED ein Korrektursignal- TERED und stellt
es an seinem Ausgang bereit. Der Ausgang des Blocks 500 und
der Ausgang des Blocks 502 sind mit je einem Eingang eines
Blocks 506 verbunden. Der Block 506 bildet das
Minimum der beiden Korrekturssignale TEη und TEλ und stellt das so erzeugte
Signal an seinem Ausgang bereit. Der Ausgang des Blocks 505 ist
mit einem ersten Eingang eines Verknüpfungspunktes 508 verbunden, dessen
zweiter Eingang mit dem Ausgang des Blocks 504 verbunden
ist. Der Verknüpfungspunkt 508 überlagert
das Ausgangssignal des Blocks 506 und das Signl TERED und
stellt das Ergebnis der Überlagerung
an seinem Ausgang bereit. Der Ausgang des Verknüpfungspunktes 508 ist
mit dem Eingang eines Blocks 510 verbunden. Der Block 510 ist als
Filter ausgelegt. Er filtert das Ausgangssignal des Verknüpfungspunktes 508 und
leitet das gefilterte Signal dTAbg an den Ausgang des zweiten Korrekturblocks 214 weiter.
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Die Funktionsweise des zweiten Korrekturblocks 214 läßt sich
folgendermaßen
zusammenfassen:
Aus den Eingangssignalen η und λ erzeugen die Blöcke 500 und 502 die
Korrektursignale TEη und
TEλ, aus
denen der Block 506 das Minimum auswählt. Dieses Minimum wird im
Verknüpfungspunkt 508 mit dem
Korrektursignal TERED, das von einem Block 504 aus dem
Signal RED ermittelt wird, additiv überlagert. Aus dem Ergebnis
der Überlagerung
wird schließlich
durch Filterung im Block 510 das Korrektursignal dAbg für die Abgastemperatur
erzeugt. Die Blöcke 500, 502 und 504,
die die Korrektursignale erzeugen, können als Kennlinien realisiert
sein oder alternativ dazu Funktionsblöcke darstellen, die jeweils einen
geeigneten Algorithmus beinhalten.
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6 zeigt
ein Flußdiagramm
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In einem ersten Schritt 600 wird das Signal TStat für die stationäre Abgastemperatur
erzeugt. Dieser Schritt wird vom ersten Block 200 aus 2 ausgeführt. An Schritt 600 schließt sich
ein Schritt 602 an, in dem das Korrektursignal dTStat aus einer
Reihe von Betriebskenngrößen, die
im dargestellten Ausführungsbeispiel
durch die Signale η, λ, TAη und mL
repräsentiert
werden, erzeugt wird. Schritt 602 wird vom ersten Korrekturblock 204 aus 2 ausgeführt. Auf Schritt 602 folgt ein
Schritt 604, in dem die Signale TStat und dTStat zu dem Signal TStat1
addiert werden. Die Addition findet im Verknüpfungspunkk 202 der 2 statt. An Schritt 604
schließt
sich ein Schritt 606 an. In Schritt 606 wird mit Hilfe des zweiten
Blocks 206 aus 2 aus
den Signalen TStat1, RED und mL ein Signal TStat2 gebildet. Anschließend folgt
Schritt 608, der aus dem zuvor ermittelten Signal TStat2 und den
Signalen v und mL ein Signal TAbg für die Abgastemperatur ermittelt.
Schritt 608 wird mit Hilfe des dritten Blocks 208 aus 2 durchgeführt, wobei
ein berücksichtigt
wird, ob der ebenfalls in 2 dargestellte
vierte Block 210 das Vorhandensein von Kondenswasser meldet.
Auf Schritt 608 folgt ein Schritt 610. In Schritt 610 wird das Signal
dTAbg abhängig
von Betriebsgrößen gebildet,
die durch die Signale η, λ und RED
repräsentiert
werden. Die Erzeugung des Signals dTAbg erfolgt mittels des zweiten
Korrekturblocks 214 aus 2.
Auf Schritt 610 folgt ein Schritt 612, in dem das in Schritt 610
ermittelte Signal dTAbg zum Signal TAbg addiert wird und auf diese
Weise das Signal TIKat gebildet wird. Die Addition findet im zweiten
Verknüpfungspunkt 212 der 2 statt. An Schritt 612
schließt
sich ein Schritt 614 an, in dem das Signal TKat in Abhängigkeit
der Signale TIKat und mL ermittelt wird. Schritt 614 wird mit Hilfe
des fünften
Blocks 216 aus 2 ausgeführt. Ähnlich wie bei
Schritt 608 wird auch bei Schritt 614 berücksichtigt, ob der Block 210 Kondenswasser
meldet. Mit Schritt 614 ist der Durchlauf des Flußdiagramms
beendet.
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Neben den bereits geschilderten Ausführungsbeispielen
sind im Rahmen des Verfahrens eine Reihe weiterer Varianten möglich. Insbesondere kann,
je nach dem, welche Temperatur im Abgassystem mit welcher Genauigkeit
nachgebildet werden soll, ein Block oder es können sogar mehrere Blöcke des
in 2 dargestellten Blockschaltbilds
entfallen. Beispielsweise kann der zweiten Korrekturblock 214 entfallen,
wenn lediglich ein Signal TAbg für
die Abgastemperatur stromauf des Katalysators 116 erzeugt
werden soll oder wenn. der Einfluß der exothermen Konvertierung
auf die Temperatur im Katalysator 116 (Signal TIKat) bzw.
auf die Temperatur stromab des Katalysators (Signal TKat) vernachlässigt werden
kann. Auch der zweite Block 206 kann entfallen, wenn der
Einfluß der
Zylinderausblendung vernachlässigt
werdet. kann bzw. wenn eine Zylinderausblendung gar nicht vorgesehen
ist.