EP1297249A1 - Method for operating an internal combustion engine in particular in a motor vehicle - Google Patents

Method for operating an internal combustion engine in particular in a motor vehicle

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EP1297249A1
EP1297249A1 EP01935998A EP01935998A EP1297249A1 EP 1297249 A1 EP1297249 A1 EP 1297249A1 EP 01935998 A EP01935998 A EP 01935998A EP 01935998 A EP01935998 A EP 01935998A EP 1297249 A1 EP1297249 A1 EP 1297249A1
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operating mode
lambda
air mass
lean
transitions
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Andreas Michalske
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Robert Bosch GmbH
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    • F02D41/3023—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode
    • F02D41/3029—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode further comprising a homogeneous charge spark-ignited mode

Definitions

  • the invention is based on a method for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, in which fuel is injected into a combustion chamber in a lean operating mode and in a rich operating mode, and in which a switch is made between the two operating modes.
  • the invention also relates to a corresponding internal combustion engine and a control device for such an internal combustion engine.
  • NOx storage catalytic converter In diesel as well as in gasoline internal combustion engines, it is known to use a NOx storage catalytic converter to reduce pollutant emissions. To operate the NOx storage catalytic converter, it is necessary to switch the internal combustion engine from the lean operating mode to the rich operating mode. In this rich operating mode, the NOx storage catalytic converter is regenerated. After the regeneration has been carried out, the internal combustion engine is switched back to the lean operating mode.
  • Air mass supplied to the internal combustion engine, as well as the amount of fuel injected into the internal combustion engine, must therefore be influenced when switching between the two operating modes such that, in particular, the torque generated by the internal combustion engine does not produce any peaks or jumps or the like. having.
  • the object of the invention is to provide a method for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, in which a changeover between the rich operating mode and the lean operating mode or the like without any changeover pressure. is possible.
  • this object is achieved in that an air mass and an injection quantity for lean operation are continuously determined, and that a lambda for lean operation is continuously determined from the air mass and the injection quantity that one of the lambda for the lean operation deviating lambda is specified for the rich operating mode and for the transitions there, and that a target air mass for the rich operating mode and for the transitions there from the lambda for the lean operation and from the lambda for the rich operating mode and for the transitions there is determined.
  • the control and / or regulation of the internal combustion engine during the transition from the lean to the rich operating mode, as well as in the rich operating mode itself, is thus carried out on the basis of the injection quantity and the air mass, which are provided for the lean operating mode.
  • This air mass and injection quantity for lean operation become lambda for the lean
  • This lambda is combined with a lambda linked, which represents the desired lambda for the transition to the rich operating mode or for the rich operating mode as such. From this combination of the calculated lambda for the lean operating mode and the desired lambda for the rich operating mode or for the transition there, the desired air mass is then determined in which the internal combustion engine itself is supplied during the transition to the rich operating mode or in the rich operating mode , It goes without saying that other operating variables of the internal combustion engine can also play a role in determining the target air mass.
  • control and / or regulation according to the invention represents an air-guided system.
  • the target air mass, which is supplied to the internal combustion engine is calculated on the basis of the lambda for the lean operation as a function of the desired lambda for the rich operating mode or for the transition there should .
  • the internal combustion engine is therefore influenced in the first step with the aid of a change in the air mass in the direction of the rich operating mode.
  • a target value for the lambda in the rich operating mode and for the transitions there is determined as a function of the air mass and the injection quantity for the lean operation, and it a target injection quantity for the rich operating mode and for the transitions there is determined from the actual air mass and the target value for the lambda.
  • control and / or regulation according to the invention represents an air-guided system.
  • the target air mass is determined according to the invention as a function of the respectively desired lambda.
  • the actual air asse ie the air mass actually supplied to the internal combustion engine, is measured. It is also possible to derive the actual air mass from other operating variables
  • a target air mass and a target injection quantity are always generated which depend on the one hand on the desired lambda and on the other hand are always coordinated with one another.
  • the air-guided system according to the invention is thus completed by changing the desired injection quantity as a function of the actual air mass and thus as a function of the target air mass. Since the target injection quantity and the actual air mass are always coordinated, it is ensured that no jumps or peaks or the like. of the torque generated by the internal combustion engine can arise.
  • the target value for the lambda in the rich operating mode and for the transitions there is determined from a target efficiency for the rich operating mode and for the transitions there, and if the target efficiency is divided by the actual air mass is determined by said multiplication result.
  • the target injection quantity can be calculated. Again, it is essential that a conversion from an efficiency into a lambda is carried out. Furthermore, it is important that the multiplication result resulting from the air mass and the injection quantity for the lean operation is also used according to the invention when determining the target injection quantity. In this way, the target Injection quantity ensures that there is no jump in the target injection quantity when switching between the operating modes.
  • the conversion of a lambda into an associated efficiency or vice versa is carried out by means of a reference characteristic curve and by means of additive and / or multiplicative corrections.
  • a reference characteristic curve and by means of additive and / or multiplicative corrections.
  • the start of injection or the start of activation and / or the injection duration or the activation duration of the partial injections is dependent on the operating mode and / or depending on the size of the company
  • the computer program can run on a computer of the control unit and is suitable for executing the method according to the invention.
  • the invention is implemented by the computer program, so that this computer program represents the invention in the same way as the method, for the execution of which the computer program is suitable.
  • the computer program can preferably be stored on a flash memory.
  • a microprocessor can be provided as a computer.
  • the control device, in which the computer program is contained, is provided in particular for controlling and / or regulating a plurality of operating variables of the internal combustion engine.
  • Figure 1 shows a schematic block diagram of a
  • FIGS. 2a and 2b show schematic block diagrams of
  • FIG. 3 shows a schematic block diagram of an exemplary embodiment for the use of different characteristic diagrams for the activation duration of a main injection
  • Figure 4 shows a schematic block diagram of an embodiment for the inclusion of a
  • Figure 5 shows a schematic diagram for the relationship between an efficiency and
  • a NOx storage catalytic converter is provided to reduce the pollutant emissions of a diesel internal combustion engine.
  • the internal combustion engine is operated alternately in a lean and a rich operating mode.
  • Nitrogen oxides generated in the lean operating mode are absorbed by the NOx storage catalytic converter and temporarily stored.
  • the NOx storage catalytic converter is loaded with the nitrogen oxides.
  • the internal combustion engine is switched to a rich operating mode. In this rich operating mode, unburned hydrocarbons, carbon monoxide and hydrogen reach the NOx storage catalytic converter.
  • the nitrogen oxides stored in the NOx storage catalytic converter then react with the hydrocarbons, carbon monoxide and hydrogen and can then be released into the atmosphere as carbon dioxide and water, among other things.
  • the rich operating mode of the internal combustion engine is maintained until the NOx storage catalytic converter is again completely discharged from nitrogen oxides. This discharge of nitrogen oxides is also referred to as regeneration of the NOx storage catalytic converter.
  • FIG. 1 shows a control system which can be used to switch between a lean and a rich operating mode without a sudden jump in torque.
  • the starting point for the control of FIG. 1 is a predetermined injection quantity M E / tnager for lean operation and a predetermined air mass M L / It ⁇ ager also for lean operation.
  • M E / lean and M LInager are provided by a general control and / or regulation of the internal combustion engine.
  • the size M h ⁇ raage ⁇ usually generated by a control for this exhaust gas recirculation.
  • the size M E / lean usually corresponds to the propulsion request of the driver or the torque to be generated.
  • an actual air mass M L is present in FIG. 1, which is measured with the aid of an air mass sensor. It is possible that the signal from the air mass sensor is corrected by means of further measured variables.
  • the switchover between the lean and the rich operating mode takes place with the aid of a predeterminable lambda value ⁇ between which, as has been explained, can be changed to a rich lambda value or a lean lambda value, depending in particular on the loading of the NOx storage catalytic converter.
  • the injection quantity M E (lean , in the case of diesel fuel, is multiplied by a fixed factor of 14.5 in order then to be divided by the air mass M L (lean .
  • the result of this division is then a lambda value ⁇ lean for the lean operation.
  • This lambda value ⁇ raager is permanently generated from the two variables M E / lean and M L ⁇ mager , regardless of whether the internal combustion engine is in a lean or a rich operating mode.
  • the lambda value ⁇ lean is converted in a block 10 into an efficiency ⁇ raager for lean operation.
  • This efficiency ⁇ ? raager is then multiplicatively linked to the air mass M L (Vnager .
  • the result of this multiplication is identified in FIG. 1 by the reference number A.
  • the predefinable lambda value ⁇ zwisohen is converted by a block 11 in an efficiency between T7. This conversion will be explained in connection with FIGS. 2a and 2b.
  • the above multiplication result is divided by the efficiency A 77 between.
  • the result of this division represents a target air mass M L ⁇ S0ll .
  • the target air mass M L (S ⁇ U can be used, for example To influence the opening angle of a throttle valve, with which the air that is supplied to the internal combustion engine, for example, via an intake pipe, can be changed.
  • the target air mass M LJSO11 represents the target value, that is to say the desired air mass to be supplied to the internal combustion engine.
  • the air mass actually supplied to the internal combustion engine is measured with the aid of an air mass sensor.
  • the measurement signal is then - as already explained - the actual air mass M L (isC .
  • the multiplication result A mentioned above is divided according to FIG. 1 by the actual air mass M L / ist .
  • the result of division represents a target efficiency is 7 / to.
  • This desired efficiency ⁇ should be converted to by a block 12 in a lambda target value ⁇ . This conversion will be explained with reference to Figures 2a and 2b.
  • the target lambda value ⁇ target is multiplied by a fixed factor of 14.5 for diesel fuel. Thereafter, the actual air mass M L> is divided by the value multiplied by 14.5 lambda target value ⁇ should. The division result is a target injection quantity M E / SO11 .
  • the target injection quantity M EJSO11 represents an output signal of the control of FIG. 1.
  • SOII for example, an injection valve of the internal combustion engine can be controlled, with which the target injection quantity M E) SO11 into the combustion chamber of the Internal combustion engine is injected.
  • the one shown in FIG. 1 and explained above Control is air-guided. This means that the target air mass M LISO11 is first calculated from the input variables of the control. This target air mass M L # should , as has been explained, result in the actual air mass M L / . The target injection quantity M E; SO11 is then calculated from this measured actual air mass M L (actual.
  • the lambda value ⁇ between the lambda value ⁇ lean corresponds to the lean operation.
  • the target air mass M L / SO11 is equal to the air mass M L (inager for lean operation.
  • the target injection quantity M EISO11 is equal to the injection quantity M Eftnager for lean operation
  • Control of Figure 1 no change in the two input variables M E / lean and M L ⁇ mager result.
  • the lambda value ⁇ is changed in the direction of a rich lambda value.
  • the lambda value ⁇ between is thus reduced, for example, in the direction of the value 0.95.
  • the desired air mass M L ⁇ Soll zwlschen changed. Due to the desired rich operating mode, the target air mass M Ljaoll is reduced.
  • the lean operating mode of the internal combustion engine can be changed over again. This is achieved by increasing the lambda value ⁇ between I1 again in the direction of the lambda value ⁇ lean for lean operation. This then has the consequence that the target air mass M LISO11 becomes larger and the target injection quantity M ES0ll simultaneously becomes smaller. The air / fuel ratio of the internal combustion engine is therefore changed in the direction of a lean operating mode.
  • FIGS. 2a and 2b show how these conversions can be carried out.
  • FIG. 2a there is an efficiency ⁇ as an input variable and a lambda value ⁇ as an output variable.
  • the speed n of the internal combustion engine and the injection quantity M E _ raager for the lean operation of the internal combustion engine are also specified.
  • These last two operating variables of the internal combustion engine are supplied with a total of four characteristic diagrams.
  • the values Yotti Y w it ⁇ off and x ⁇ are generated from the four maps.
  • the value y off is from the Efficiency ⁇ subtracted.
  • the resulting difference is divided by the value y mul .
  • the division result is fed to a reference characteristic curve 24 for converting the efficiency into the lambda value.
  • the value x off is subtracted from the output signal of the reference characteristic curve 24.
  • the subtraction result is divided by the value x mul .
  • the lambda value ⁇ is then available as the division result.
  • the maps 20, 22 each serve an additive correction, while the maps 21, 23 effect a multiplicative correction.
  • FIG. 2b a conversion of a lambda value ⁇ into an efficiency ⁇ is carried out in a correspondingly reverse manner.
  • characteristic diagrams 25, 26, 27, 28 with which a reference characteristic curve 29 for converting a lambda value into an efficiency can be corrected. Again, it is possible to correct the reference characteristic curve 29 in an additive and multiplicative manner.
  • the map 25 is identical to the map 23.
  • the characteristic curve 29 is the inverse function of the characteristic curve 24.
  • the target injection quantity M E ⁇ SQll of Figure 1 can be used to control an injection valve of the internal combustion engine. This injection valve is then used to inject the specified injection quantity M E / S ⁇ U into the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • this injection valve is then used to inject the specified injection quantity M E / S ⁇ U into the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the respective activation start or injection start and the respective activation duration or injection duration are decisive.
  • the division of the target injection quantity M E (SO11 between the pilot injection and the main injection, as well as the determination of the respective start of control and the respective trigger duration of the pilot injection and the main injection, are dependent on a plurality of operating variables of the internal combustion engines. It is possible that under certain conditions, for example in a lean operating mode of the internal combustion engine, there is no longer any pre-injection, and it is also possible, for example in a rich operating mode of the internal combustion engine, to significantly increase the time interval between the pre-injection and the main injection.
  • Main injection then depends on this vibration of the rail pressure p rail , as a time shift of the main injection with respect to the pre-injection leads directly to a change in the rail pressure p rail present during the main injection.
  • FIG. 3 shows an example of a possibility with which the activation period AD HE for the main injection can be determined as a function of the operating state of the internal combustion engine.
  • the injection quantity M E ⁇ HE for the main injection and the rail pressure p Rail are specified as input variables. These input variables are fed to three characteristic diagrams 30, 31, 32.
  • Main injection output which is provided for the rich operating mode of the internal combustion engine.
  • the respective output signal of the selected characteristic diagram 30, 31, 32 is then passed on via the switch 33 as the control duration AD ⁇ .
  • Signal B is a status signal that is specified, for example, as a function of the operating mode of the internal combustion engine.
  • Signal B can also be specified as a function of further operating variables of the internal combustion engine.
  • AD HE described for the main injection possibility of Switching between different characteristic diagrams can also be applied in a corresponding manner to the start of activation for the main injection, the activation period for the pre-injection and to the start of activation for the pre-injection.
  • FIG. 4 shows, by way of example, on the basis of the start of actuation B VE of the pre-injection, a possibility with which such a hysteresis can be implemented.
  • a characteristic diagram 40 is thus provided, to which the speed n of the internal combustion engine and the injection quantity M E, lean for the lean operation of the internal combustion engine are supplied as input signals. As the output signal, the characteristic diagram 40 generates a delta value ⁇ AB VE for the start of actuation
  • a hysteresis characteristic 41 is supplied with the lambda target value ⁇ aoll . If the lambda setpoint is in a rich range, the hysteresis characteristic 41 produces the value 1 as the output signal. If the lambda setpoint ⁇ set is on the other hand in a lean range, the output value of the hysteresis characteristic 41 is 0.
  • This output value of the hysteresis curve 41 is multiplied by the delta value ⁇ AB VJ . linked for the triggering of the pilot injection.
  • This delta value ⁇ B ⁇ is completely passed on in a rich area of the internal combustion engine, but is completely suppressed in a lean area of the internal combustion engine.
  • the multiplication result generated in the manner described is then additively linked to the start of actuation ⁇ B VE , m ag er for the pre-injection in a lean operating mode.
  • the result of this addition is then the start of actuation AB ⁇ for the pre-injection, which ultimately defines the point in time at which the injection valve is opened for the purpose of the pre-injection.
  • Control start of the pre-injection in the rich operating mode of the internal combustion engine is changed to an earlier point in time.
  • the pre-injection can also be applied in a corresponding manner to the start of activation of the main injection and to the activation period of the pre-injection and / or the main injection.
  • hysteresis is used, as explained by way of example in connection with FIG. 4, it may be advantageous or even necessary that hysteresis is also used in the conversions of blocks 10, 11, 12 of FIG. Such a hysteresis is shown by way of example in FIG. 5. If the hysteresis of FIG. 5 is used in blocks 10, 11, 12 of FIG. 1, then it is expedient or even necessary if the additive and multiplicative corrections of the reference characteristic curves 24 and 29 of FIGS. 2a and 2b are carried out in sections , in fact each separately for the two branches of the hysteresis shown in FIG. 5.

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Abstract

An internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, is disclosed, in which the fuel may be injected into a combustion chamber in a weak operating mode and a rich operating mode, whereby it is possible to switch between the two modes. A mass of air (ML,mager) and an injection amount (ME,mager) may be continuously determined for the weak operating mode by a controller. A lambda value ( lambda mager) for the weak operating mode may be continuously determined from the air mass and the injection amount. A lambda value ( lambda zwischen) different from the lambda value for the weak operating mode for the rich operating mode and the transition thereto may be pre-set. A set air mass (ML,Soll) for the rich operating mode and the transition thereto may be determined from the lambda for the weak operating mode and the lambda for the rich operating mode and the transition thereto.

Description

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines KraftfahrzeugsMethod for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei dem Kraftstoff in einer mageren Betriebsart und in einer fetten Betriebsart in einen Brennraum eingespritzt wird, und bei dem zwischen den beiden Betriebsarten umgeschaltet wird. Die Erfindung betrifft 'ebenfalls eine entsprechende Brennkraftmaschine sowie ein Steuergerät für eine derartige Brennkraftmaschine.The invention is based on a method for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, in which fuel is injected into a combustion chamber in a lean operating mode and in a rich operating mode, and in which a switch is made between the two operating modes. The invention also relates to a corresponding internal combustion engine and a control device for such an internal combustion engine.
Bei Diesel-, wie auch bei Benzin-Brennkraftmaschinen ist es bekannt, einen NOx-Speicherkatalysator zur Reduktion der Schadstoffemissionen einzusetzen. Für den Betrieb des NOx- Speicherkatalysators ist es erforderlich, die Brennkraftmaschine von der mageren Betriebsart in die fette Betriebsart umzuschalten. In dieser fetten Betriebsart wird der NOx-Speicherkatalysator regeneriert. Nach der Durchführung der Regeneration wird die Brennkraftmaschine wieder in die magere Betriebsart zurückgeschaltet .In diesel as well as in gasoline internal combustion engines, it is known to use a NOx storage catalytic converter to reduce pollutant emissions. To operate the NOx storage catalytic converter, it is necessary to switch the internal combustion engine from the lean operating mode to the rich operating mode. In this rich operating mode, the NOx storage catalytic converter is regenerated. After the regeneration has been carried out, the internal combustion engine is switched back to the lean operating mode.
Bei der Umschaltung zwischen der mageren und der fetten Betriebsart muss gewährleistet werden, dass insbesondere kein Umschaltruck o.dgl. entsteht. Die der Brennkraftmaschine zugeführte Luftmasse, wie auch die der Brennkraftmaschine eingespritzte Kraftstoffmenge muss also beim Umschalten zwischen den beiden Betriebsarten so beeinflusst werden, dass insbesondere das von der Brennkraftmaschine erzeugte Drehmoment keine Spitzen oder Sprünge o.dgl. aufweist.When switching between the lean and the rich operating mode, it must be ensured that in particular no switching jerk or the like. arises. The the Air mass supplied to the internal combustion engine, as well as the amount of fuel injected into the internal combustion engine, must therefore be influenced when switching between the two operating modes such that, in particular, the torque generated by the internal combustion engine does not produce any peaks or jumps or the like. having.
Aufgabe und Vorteile der ErfindungObject and advantages of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, bei dem ein Umschalten zwischen der fetten Betriebsart und der mageren Betriebsart ohne jeglichen Umschaltdruck o.dgl. möglich ist.The object of the invention is to provide a method for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, in which a changeover between the rich operating mode and the lean operating mode or the like without any changeover pressure. is possible.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Luftmasse und eine Einspritzmenge für den Magerbetrieb andauernd ermittelt werden, dass aus der Luftmasse und aus der Einspritzmenge ein Lambda für den Magerbetrieb andauernd ermittelt wird, dass ein von dem Lambda für den Magerbetrieb abweichendes Lambda für die fette Betriebsart und für die Übergänge dorthin vorgegeben wird, und dass eine Soll-Luftmasse für die fette Betriebsart und für die Übergänge dorthin aus dem Lambda für den Magerbetrieb und aus dem Lambda für die fette Betriebsart und für die Übergänge dorthin ermittelt wird.In a method of the type mentioned at the outset, this object is achieved in that an air mass and an injection quantity for lean operation are continuously determined, and that a lambda for lean operation is continuously determined from the air mass and the injection quantity that one of the lambda for the lean operation deviating lambda is specified for the rich operating mode and for the transitions there, and that a target air mass for the rich operating mode and for the transitions there from the lambda for the lean operation and from the lambda for the rich operating mode and for the transitions there is determined.
Die Steuerung und/oder Regelung der Brennkraftmaschine beim Übergang von der mageren in die fette Betriebsart, wie auch in der fetten Betriebsart selbst, wird somit auf der Grundlage der Einspritzmenge und der Luftmasse durchgeführt, die ansich für die magere Betriebsart vorgesehen sind. Aus dieser Luftmasse und Einspritzmenge für den Magerbetrieb wird ein Lambda für die magereThe control and / or regulation of the internal combustion engine during the transition from the lean to the rich operating mode, as well as in the rich operating mode itself, is thus carried out on the basis of the injection quantity and the air mass, which are provided for the lean operating mode. This air mass and injection quantity for lean operation become lambda for the lean
Betriebsart berechnet. Dieses Lambda wird mit einem Lambda verknüpft, das dem erwünschten Lambda für den Übergang in die fette Betriebsart oder für die fette Betriebsart als solche darstellt. Aus dieser Verknüpfung des berechneten Lambdas für die magere Betriebsart sowie des gewünschten Lambdas für die fette Betriebsart oder für den Übergang dorthin wird dann die Soll-Luftmasse ermittelt, in der .die Brennkraftmaschine beim Übergang in die fette Betriebsart oder in der fetten Betriebsart selbst versorgt wird. Es versteht sich, dass bei der Ermittlung der Soll-Luftmasse auch noch weitere Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine eine Rolle spielen können.Operating mode calculated. This lambda is combined with a lambda linked, which represents the desired lambda for the transition to the rich operating mode or for the rich operating mode as such. From this combination of the calculated lambda for the lean operating mode and the desired lambda for the rich operating mode or for the transition there, the desired air mass is then determined in which the internal combustion engine itself is supplied during the transition to the rich operating mode or in the rich operating mode , It goes without saying that other operating variables of the internal combustion engine can also play a role in determining the target air mass.
Insgesamt stellt die erfindungsgemäße Steuerung und/oder Regelung ein luftgeführtes System dar. Es wird auf der Grundlage des Lambdas für den Magerbetrieb in Abhängigkeit von dem erwünschten Lambda für die fette Betriebsart oder für den Übergang dorthin die Soll-Luftmasse berechnet, die der Brennkraftmaschine zugeführt werden soll . Die Brennkraftmaschine wird also im ersten Schritt mit Hilfe einer Veränderung der Luftmasse in Richtung zu der fetten Betriebsart hin beeinflusst.Overall, the control and / or regulation according to the invention represents an air-guided system. The target air mass, which is supplied to the internal combustion engine, is calculated on the basis of the lambda for the lean operation as a function of the desired lambda for the rich operating mode or for the transition there should . The internal combustion engine is therefore influenced in the first step with the aid of a change in the air mass in the direction of the rich operating mode.
Es versteht sich, dass entsprechendes auch für eine Umschaltung der Brennkraftmaschine von der fetten Betriebsart in die magere Betriebsart gilt.It goes without saying that the same also applies to switching the internal combustion engine from the rich operating mode to the lean operating mode.
Wesentlich ist, dass bei der erfindungsgemäßen Steuerung und/oder Regelung ein Sprung der Soll-Luftmasse unschädlich bleibt. Die Ist-Luftmasse und damit auch die Soll- Einspritzmenge und das von der Brennkraftmaschine erzeugte Drehmoment verlaufen sprungfrei. Irgendwelche Spitzen oder Sprünge des von der Brennkraftmaschine erzeugten Drehmoments werden auf diese Weise sicher vermieden.It is essential that a jump in the target air mass remains harmless in the control and / or regulation according to the invention. The actual air mass and thus also the target injection quantity and the torque generated by the internal combustion engine run without jumps. Any peaks or jumps in the torque generated by the internal combustion engine are reliably avoided in this way.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Lambda für denIt is particularly advantageous if the lambda for the
Magerbetrieb in einen Wirkungsgrad für den Magerbetrieb und das Lambda für die fette Betriebsart in einen Wirkungsgrad für die fette Betriebsart umgewandelt werden, wenn der Wirkungsgrad für den Magerbetrieb mit der Luftmasse für den Magerbetrieb multipliziert wird, und wenn das Multiplikationsergebnis durch den Wirkungsgrad für die fette Betriebsart dividiert wird.Lean operation into an efficiency for lean operation and convert the lambda for the rich mode into an efficiency for the rich mode if the efficiency for lean operation is multiplied by the air mass for lean operation and if the multiplication result is divided by the efficiency for rich mode.
Dies stellt eine besonders einfache und effektive Art und Weise dar, mit der das Lambda für den Magerbetrieb mit dem vorgegebenen Lambda für die fette Betriebsart und für die Übergänge dorthin verknüpft werden kann. Wesentlich ist dabei, dass die beiden Lambdas jeweils in einen Wirkungsgrad umgewandelt werden. Diese Umwandlung ermöglicht die einfache Verknüpfung der jeweiligen Größen und die Berechnung der erfindungsgemäßen Soll-Luftmasse daraus .This represents a particularly simple and effective way in which the lambda for the lean operation can be linked to the predetermined lambda for the rich operating mode and for the transitions there. It is essential that the two lambdas are each converted into an efficiency. This conversion enables the respective quantities to be easily linked and the desired air mass according to the invention to be calculated therefrom.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung, bei der eine Ist-Luftmasse gemessen oder simuliert oder modelliert wird, wird ein Sollwert für das Lambda in der fetten Betriebsart und für die Übergänge dorthin in Abhängigkeit von der Luftmasse und der Einspritzmenge für den Magerbetrieb ermittelt, und es wird eine Soll- Einspritzmenge für die fette Betriebsart und für die Übergänge dorthin aus der Ist-Luftmasse und dem Sollwert für das Lambda ermittelt.In an advantageous development of the invention, in which an actual air mass is measured or simulated or modeled, a target value for the lambda in the rich operating mode and for the transitions there is determined as a function of the air mass and the injection quantity for the lean operation, and it a target injection quantity for the rich operating mode and for the transitions there is determined from the actual air mass and the target value for the lambda.
Wie bereits erwähnt wurde, stellt die erfindungsgemäße Steuerung und/oder Regelung ein luftgeführtes System dar. Die Soll-Luftmasse wird erfindungsgemäß in Abhängigkeit von dem jeweils erwünschten Lambda ermittelt. Bei der vorstehenden Weiterbildung der Erfindung wird die Ist- Luft asse, also die tatsächlich der Brennkraftmaschine zugeführte Luftmasse gemessen. Es ist ebenfalls möglich, die Ist-Luftmasse aus anderen Betriebsgrößen derAs already mentioned, the control and / or regulation according to the invention represents an air-guided system. The target air mass is determined according to the invention as a function of the respectively desired lambda. In the above development of the invention, the actual air asse, ie the air mass actually supplied to the internal combustion engine, is measured. It is also possible to derive the actual air mass from other operating variables
Brennkraftmaschine zu simulieren oder zu modellieren. Diese Ist-Luftmasse verändert sich entsprechend den Veränderungen der Soll-Luftmasse. .Eine Veränderung der Ist-Luftmasse hat erfindungsgemäß eine Veränderung der Soll-Einspritzmenge zur Folge. Dies bedeutet, dass die Soll-Einspritzmenge letztlich an die Soll-Luftmasse angepasst wird. Insgesamt wird damit immer eine Soll-Luftmasse und eine Soll- Einspritzmenge erzeugt, die einerseits von dem erwünschten Lambda abhängen, und die andererseits immer aufeinander abgestimmt sind.Simulate or model an internal combustion engine. This The actual air mass changes in accordance with the changes in the target air mass. According to the invention, a change in the actual air mass results in a change in the target injection quantity. This means that the target injection quantity is ultimately adapted to the target air mass. Overall, a target air mass and a target injection quantity are always generated which depend on the one hand on the desired lambda and on the other hand are always coordinated with one another.
Durch die Veränderung der Soll-Einspritzmenge in Abhängigkeit von der Ist-Luftmasse und damit in Abhängigkeit von der Soll-Luftmasse wird somit das erfindungsgemäße luftgeführte System vervollständigt. Da die Soll-Einspritzmenge und die Ist-Luftmasse stets aufeinander abgestimmt sind, wird gewährleistet, dass keine Sprünge oder Spitzen o.dgl. des von der Brennkraftmaschine erzeugten Drehmoments entstehen können.The air-guided system according to the invention is thus completed by changing the desired injection quantity as a function of the actual air mass and thus as a function of the target air mass. Since the target injection quantity and the actual air mass are always coordinated, it is ensured that no jumps or peaks or the like. of the torque generated by the internal combustion engine can arise.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Sollwert für das Lambda in der fetten Betriebsart und für die Übergänge dorthin aus einem Soll-Wirkungsgrad für die fette Betriebsart und für die Übergänge dorthin ermittelt wird, und wenn der Soll-Wirkungsgrad durch Division aus der Ist- Luftmasse durch das genannte Multiplikationsergebnis ermittelt wird.It is particularly advantageous if the target value for the lambda in the rich operating mode and for the transitions there is determined from a target efficiency for the rich operating mode and for the transitions there, and if the target efficiency is divided by the actual air mass is determined by said multiplication result.
Dies stellt eine besonders einfache und effektive Art und Weise dar, mit der die Soll-Einspritzmenge berechnet werden kann. Wesentlich ist dabei wiederum, dass eine Umwandlung von einem Wirkungsgrad in ein Lambda durchgeführt wird. Weiterhin ist es dabei von Bedeutung, dass das aus der Luftmasse und der Einspritzmenge für den Magerbetrieb resultierende Multiplikationsergebnis ebenfalls bei der Ermittlung der Soll-Einspritzmenge erfindungsgemäß verwendet wird. Auf diese Weise wird auch bei der Soll- Einspritzmenge gewährleistet, dass beim Umschalten zwischen den Betriebsarten kein Sprung der Soll-Einspritzmenge entsteht .This represents a particularly simple and effective way with which the target injection quantity can be calculated. Again, it is essential that a conversion from an efficiency into a lambda is carried out. Furthermore, it is important that the multiplication result resulting from the air mass and the injection quantity for the lean operation is also used according to the invention when determining the target injection quantity. In this way, the target Injection quantity ensures that there is no jump in the target injection quantity when switching between the operating modes.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Umwandlung eines Lambda in einen zugehörigen Wirkungsgrad oder umgekehrt mittels einer Referenz- Kennlinie und mittels additiver und/oder multiplikativer Korrekturen durchgeführt. Auf diese Weise wird einerseits erreicht, dass die Umwandlung zwischen einem Lambda und einem Wirkungsgrad oder umgekehrt mit einem möglichst geringen Rechenaufwand vorgenommen werden kann. Andererseits wird auf diese Weise gewährleistet, dass Veränderungen der Brennkraftmaschine mit Hilfe der additiven und/oder multiplikativen Adaption korrigiert werden können.In an advantageous embodiment of the invention, the conversion of a lambda into an associated efficiency or vice versa is carried out by means of a reference characteristic curve and by means of additive and / or multiplicative corrections. In this way it is achieved on the one hand that the conversion between a lambda and an efficiency or vice versa can be carried out with the least possible computing effort. On the other hand, this ensures that changes in the internal combustion engine can be corrected with the aid of additive and / or multiplicative adaptation.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, bei der der mit einer Einspritzung in den Brennraum einzuspritzende Kraftstoff in zwei oder mehreren Teileinspritzungen eingespritzt wird, wird der Einspritzbeginn bzw. der Ansteuerbeginn und/oder die Einspritzdauer bzw. die Ansteuerdauer der Teileinspritzungen in Abhängigkeit von der Betriebsart und/oder in Abhängigkeit von Betriebsgrößen derIn a further advantageous embodiment of the invention, in which the fuel to be injected with one injection into the combustion chamber is injected in two or more partial injections, the start of injection or the start of activation and / or the injection duration or the activation duration of the partial injections is dependent on the operating mode and / or depending on the size of the company
Brennkraftmaschine unterschiedlich ermittelt . Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn für den Einspritzbeginn und/oder die Einspritzdauer beim Umschalten zwischen den Betriebsarten eine Hysterese berücksichtigt wird.Internal combustion engine determined differently. It is particularly advantageous if a hysteresis is taken into account for the start of injection and / or the injection duration when switching between the operating modes.
Durch diese Maßnahmen ist es in besonders einfacher Weise möglich, das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine auf Motoren anzuwenden, die zwei oder mehr Teileinspritzungen pro Kraftstoffeinspritzung durchführen. Dies ist insbesondere bei Diesel-These measures make it possible in a particularly simple manner to apply the method according to the invention for operating an internal combustion engine to engines that carry out two or more partial injections per fuel injection. This is particularly the case with diesel
Brennkraftmaschinen der Fall. Ebenfalls kann dies insbesondere bei Brennkraftmaschinen mit Direkteinspritzung zur Anwendung kommen.Internal combustion engines the case. This can also be done are used in particular in internal combustion engines with direct injection.
Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung, des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Form eines Computerprogramms, das für ein Steuergerät der Brennkraftmaschine vorgesehen ist. Das Computerprogramm ist auf einem Computer des Steuergeräts ablauffähig und zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet. In diesem Fall wird also die Erfindung durch das Computerprogramm realisiert, so dass dieses Computerprogramm in gleicher Weise die Erfindung darstellt wie das Verfahren, zu dessen Ausführung das • Computerprogramm geeignet ist . Das Computerprogramm kann vorzugsweise auf einem Flash-Memory abgespeichert werden. Als Computer kann ein Mikroprozessor vorgesehen sein. Das Steuergerät, in dem das Computerprogramm enthalten ist, ist insbesondere zur Steuerung und/oder zur Regelung einer Mehrzahl von Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine vorgesehen.Of particular importance is the implementation of the method according to the invention in the form of a computer program which is provided for a control unit of the internal combustion engine. The computer program can run on a computer of the control unit and is suitable for executing the method according to the invention. In this case, the invention is implemented by the computer program, so that this computer program represents the invention in the same way as the method, for the execution of which the computer program is suitable. The computer program can preferably be stored on a flash memory. A microprocessor can be provided as a computer. The control device, in which the computer program is contained, is provided in particular for controlling and / or regulating a plurality of operating variables of the internal combustion engine.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.Further features, possible applications and advantages of the invention result from the following description of exemplary embodiments of the invention, which are shown in the figures of the drawing. All of the features described or illustrated, individually or in any combination, form the subject matter of the invention, regardless of their summary in the patent claims or their dependency, and regardless of their formulation or representation in the description or in the drawing.
Ausführungsbeispiele der ErfindungEmbodiments of the invention
Figur 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einesFigure 1 shows a schematic block diagram of a
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs,Embodiment of an inventive Method for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle,
Figuren 2a und 2b zeigen sσhe atische Blockschaltbilder vonFigures 2a and 2b show schematic block diagrams of
Ausführungsbeispielen zur Umrechnung eines Wirkungsgrades nach Lambda und umgekehrt,Exemplary embodiments for converting an efficiency according to lambda and vice versa,
Figur 3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels für die Verwendung verschiedener Kennfelder für die Ansteuerdauer einer Haupteinspritzung,FIG. 3 shows a schematic block diagram of an exemplary embodiment for the use of different characteristic diagrams for the activation duration of a main injection,
Figur 4 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels für die Einbeziehung einerFigure 4 shows a schematic block diagram of an embodiment for the inclusion of a
Hysterese bei der Einspritzung des Kraftstoffs in die Brennkraftmaschine, undHysteresis in the injection of fuel into the internal combustion engine, and
Figur 5 zeigt ein schematisches Diagramm für den Zusammenhang zwischen einem Wirkungsgrad undFigure 5 shows a schematic diagram for the relationship between an efficiency and
Lambda bei Verwendung einer Hysterese.Lambda when using a hysteresis.
Das nachfolgende Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine ist anhand einer Diesel- Brennkraftmaschine beschrieben. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass das beschriebene Verfahren in entsprechend angepasster Weise auch bei einer Benzin- Brennkraftmaschine zur Anwendung kommen kann. Insbesondere ist es möglich, das beschriebene Verfahren bei einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung einzusetzen.The following method for controlling and / or regulating an internal combustion engine is described using a diesel internal combustion engine. However, it is pointed out that the method described can also be used in a correspondingly adapted manner in a gasoline internal combustion engine. In particular, it is possible to use the described method in an internal combustion engine with direct injection.
Zur Reduzierung des Schadstoffausstoßes einer Diesel- Brennkraftmaschine ist ein NOx-Speicherkatalysator vorgesehen. Bei diesem NOx-Speicherkatalysator ist es vorgesehen, die Brennkraftmaschine abwechselnd in einer mageren und einer fetten Betriebsart zu betreiben. Die in der mageren Betriebsart entstehenden Stickstoffoxide werden von dem NOx-Speicherkatalysator aufgenommen und zwischengespeichert. Der NOx-Speicherkatalysator wird mit den Stickstoffoxiden beladen. Bevor der NOx- Speicherkatalysator vollständig mit den Stickstoffoxiden beladen ist, wird die Brennkraftmaschine in eine fette Betriebsart umgeschaltet. In dieser fetten Betriebsart gelangen unverbrannte Kohlenwasserstoffe sowie Kohlenmonoxid und Wasserstoff zu dem NOx- Speicherkatalysator. Die in dem NOx-Speicherkatalysator abgespeicherten Stickstoffoxide reagieren dann mit den Kohlenwasserstoffen, dem Kohlenmonoxid und dem Wasserstoff und können dann u.a. als Kohlendioxyd und Wasser an die Atmosphäre abgegeben werden. Die fette Betriebsart der Brennkraftmaschine wird so lange beibehalten, bis der NOx- Speicherkatalysator wieder möglichst vollständig von Stickstoffoxiden entladen ist. Dieses Entladen von Stickstoffoxiden wird auch als Regenerieren des NOx- Speicherkatalysators bezeichnet.A NOx storage catalytic converter is provided to reduce the pollutant emissions of a diesel internal combustion engine. In this NOx storage catalytic converter, the internal combustion engine is operated alternately in a lean and a rich operating mode. In the Nitrogen oxides generated in the lean operating mode are absorbed by the NOx storage catalytic converter and temporarily stored. The NOx storage catalytic converter is loaded with the nitrogen oxides. Before the NOx storage catalytic converter is fully loaded with the nitrogen oxides, the internal combustion engine is switched to a rich operating mode. In this rich operating mode, unburned hydrocarbons, carbon monoxide and hydrogen reach the NOx storage catalytic converter. The nitrogen oxides stored in the NOx storage catalytic converter then react with the hydrocarbons, carbon monoxide and hydrogen and can then be released into the atmosphere as carbon dioxide and water, among other things. The rich operating mode of the internal combustion engine is maintained until the NOx storage catalytic converter is again completely discharged from nitrogen oxides. This discharge of nitrogen oxides is also referred to as regeneration of the NOx storage catalytic converter.
Für den vorstehend beschriebenen Betrieb der Brennkraftmaschine ist es somit erforderlich, zwischen einer mageren Betriebsart und einer fetten Betriebsart hin und her zu schalten. Bei diesen Umschaltvorgängen darf insbesondere kein Momentensprung entstehen.For the operation of the internal combustion engine described above, it is therefore necessary to switch back and forth between a lean operating mode and a rich operating mode. In particular, no torque jump may occur during these switching processes.
In der Figur 1 ist eine Steuerung dargestellt, mit der zwischen einer mageren und einer fetten Betriebsart umgeschaltet werden kann, ohne dass hierbei ein Momentensprung entsteht. Ausgangspunkt der Steuerung der Figur 1 ist eine vorgegebene Einspritzmenge ME/tnager für den Magerbetrieb sowie eine vorgegebene Luftmasse ML/Itιager ebenfalls für den Magerbetrieb. Diese beiden Größen ME/mager und MLInager werden von einer allgemeinen Steuerung und/oder Regelung der Brennkraftmaschine bereitgestellt. Weist dieFIG. 1 shows a control system which can be used to switch between a lean and a rich operating mode without a sudden jump in torque. The starting point for the control of FIG. 1 is a predetermined injection quantity M E / tnager for lean operation and a predetermined air mass M L / Itιager also for lean operation. These two variables M E / lean and M LInager are provided by a general control and / or regulation of the internal combustion engine. Know that
Brennkraftmaschine bspw. eine Abgasrückführung auf, so wird die genannte Größe Mhιraage∑ üblicherweise von einer Regelung für diese Abgasrückführung erzeugt. Die Größe ME/mager entspricht üblicherweise dem Vortriebswunsch des Fahrers bzw. dem zu erzeugenden Drehmoment.Internal combustion engine, for example, an exhaust gas recirculation, so the size M hιraage∑ usually generated by a control for this exhaust gas recirculation. The size M E / lean usually corresponds to the propulsion request of the driver or the torque to be generated.
Als weitere Eingangsgröße ist in der Figur 1 eine Ist- Luftmasse ML)ist vorhanden, die mit Hilfe eines Luftmassensensors gemessen wird. Es ist dabei möglich, dass das Signal des Luftmassensensors mittels weiterer Messgrößen korrigiert wird. Die Umschaltung zwischen der mageren und der fetten Betriebsart erfolgt mit Hilfe eines vorgebbaren Lambdawertes λzwischen, der - wie ausgeführt wurde - insbesondere in Abhängigkeit von der Beladung des NOx- Speicherkatalysators auf einen fetten Lambdawert oder einen mageren Lambdawert verändert werden kann.As a further input variable, an actual air mass M L) is present in FIG. 1, which is measured with the aid of an air mass sensor. It is possible that the signal from the air mass sensor is corrected by means of further measured variables. The switchover between the lean and the rich operating mode takes place with the aid of a predeterminable lambda value λ between which, as has been explained, can be changed to a rich lambda value or a lean lambda value, depending in particular on the loading of the NOx storage catalytic converter.
Die Einspritzmenge ME(mager wird, bei Diesel-Kraftstoff mit einem festen Faktor 14,5 multipliziert, um danach durch die Luftmasse ML(mager dividiert zu werden. Das Ergebnis dieser Division ist dann ein Lambdawert λmager für den Magerbetrieb.The injection quantity M E (lean , in the case of diesel fuel, is multiplied by a fixed factor of 14.5 in order then to be divided by the air mass M L (lean . The result of this division is then a lambda value λ lean for the lean operation.
Dieser Lambdawert λraager wird permanent aus den beiden Größen ME/mager und MLιmager erzeugt, unabhängig davon, ob sich die Brennkraftmaschine in einer mageren oder einer fetten Betriebsart befindet.This lambda value λ raager is permanently generated from the two variables M E / lean and M Lιmager , regardless of whether the internal combustion engine is in a lean or a rich operating mode.
Wie anhand der Figuren 2a und 2b ausgeführt werden wird, wird der Lambdawert λmager in einem Block 10 in einen Wirkungsgrad ηraager für den Magerbetrieb umgewandelt . Dieser Wirkungsgrad ι?raager wird dann mit der Luftmasse ML(Vnager multiplikativ verknüpft. Das Ergebnis dieser Multiplikation ist in der Figur 1 mit der Bezugsziffer A gekennzeichnet.As will be explained with reference to FIGS . 2a and 2b, the lambda value λ lean is converted in a block 10 into an efficiency η raager for lean operation. This efficiency ι? raager is then multiplicatively linked to the air mass M L (Vnager . The result of this multiplication is identified in FIG. 1 by the reference number A.
Der vorgebbare Lambdawert λzwisohen wird von einem Block 11 in einen Wirkungsgrad T7zwischen umgewandelt. Diese Umwandlung wird im Zusammenhang mit den Figuren 2a und 2b noch erläutert werden. Das vorstehende Multiplikationsergebnis A wird durch den Wirkungsgrad 77zwischen dividiert. Das Ergebnis dieser Division stellt eine Soll-Luftmasse MLιS0ll dar. Diese Soll-Luftmasse M,soii ϊ-st ein Ausgangssignal der Steuerung der Figur 1. Die Soll-Luftmasse ML(SθU kann bspw. dazu verwendet werden, den Öffnungswinkel einer Drosselklappe zu beeinflussen, mit- der die Luft, die der Brennkraftmaschine bspw. über ein Ansaugrohr zugeführt wird, verändert werden kann.The predefinable lambda value λ zwisohen is converted by a block 11 in an efficiency between T7. This conversion will be explained in connection with FIGS. 2a and 2b. The above multiplication result is divided by the efficiency A 77 between. The result of this division represents a target air mass M LιS0ll . This target air mass M, s oii ϊ- st e i n output signal of the controller of Figure 1. The target air mass M L (SθU can be used, for example To influence the opening angle of a throttle valve, with which the air that is supplied to the internal combustion engine, for example, via an intake pipe, can be changed.
Die Soll-Luftmasse MLJSO11 stellt den Sollwert, also die erwünschte, der Brennkraftmaschine zuzuführende Luftmasse dar. Wie bereits erwähnt wurde, wird die tatsächlich der Brennkraftmaschine zugeführte Luftmasse mit Hilfe eines Luftmassensensors gemessen. Das Messsignal ist dann - wie bereits erläutert wurde - die Ist-Luftmasse ML(isC.The target air mass M LJSO11 represents the target value, that is to say the desired air mass to be supplied to the internal combustion engine. As already mentioned, the air mass actually supplied to the internal combustion engine is measured with the aid of an air mass sensor. The measurement signal is then - as already explained - the actual air mass M L (isC .
Das vorstehend genannte Multiplikationsergebnis A wird gemäß der Figur 1 durch die Ist-Luftmasse ML/ist dividiert. Das Divisionsergebnis stellt einen Soll-Wirkungsgrad 7/soll dar. Dieser Soll-Wirkungsgrad ηsoll wird von einem Block 12 in einem Lambda-Sollwert λsoll umgewandelt. Diese Umwandlung wird anhand der Figuren 2a und 2b noch erläutert werden .The multiplication result A mentioned above is divided according to FIG. 1 by the actual air mass M L / ist . The result of division represents a target efficiency is 7 / to. This desired efficiency η should be converted to by a block 12 in a lambda target value λ. This conversion will be explained with reference to Figures 2a and 2b.
Der Lambda-Sollwert λsoll wird bei Diesel-Kraftstoff mit einem festen Faktor 14,5 multipliziert. Danach wird die Ist-Luftmasse ML>ist durch den mit 14,5 multiplizierten Lambda-Sollwert λsoll dividiert. Das Divisionsergebnis ist eine Soll-Einspritzmenge ME/SO11.The target lambda value λ target is multiplied by a fixed factor of 14.5 for diesel fuel. Thereafter, the actual air mass M L> is divided by the value multiplied by 14.5 lambda target value λ should. The division result is a target injection quantity M E / SO11 .
Die Soll-Einspritzmenge MEJSO11 stellt ein Ausgangssignal der Steuerung der Figur 1 dar. Mit der Soll-Einspritzmenge M E,SOII ka n bspw. ein Einspritzventil der Brennkraftmaschine angesteuert werden, mit dem die Soll-Einspritzmenge ME)SO11 in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird.The target injection quantity M EJSO11 represents an output signal of the control of FIG. 1. With the target injection quantity M E, SOII, for example, an injection valve of the internal combustion engine can be controlled, with which the target injection quantity M E) SO11 into the combustion chamber of the Internal combustion engine is injected.
Die in der Figur 1 dargestellte und vorstehend erläuterte Steuerung ist luftgeführt. Dies bedeutet, dass zuerst die Soll-Luftmasse MLISO11 aus den Eingangsgrößen der Steuerung berechnet wird. Diese Soll-Luftmasse ML#soll hat, wie erläutert wurde, die Ist-Luftmasse ML/ist zur Folge. Aus dieser gemessenen Ist-Luftmasse ML(ist wird dann die Soll- Einspritzmenge ME;SO11 berechnet.The one shown in FIG. 1 and explained above Control is air-guided. This means that the target air mass M LISO11 is first calculated from the input variables of the control. This target air mass M L # should , as has been explained, result in the actual air mass M L / . The target injection quantity M E; SO11 is then calculated from this measured actual air mass M L ( actual.
Befindet sich die Brennkraftmaschine in der mageren Betriebsart, so entspricht der Lambdawert λzwischen dem Lambdawert λmager für den Magerbetrieb. Dies hat zur Folge, dass die Soll-Luftmasse ML/SO11 gleich der Luftmasse ML(inager für den Magerbetrieb ist. Ebenfalls ist die Soll- Einspritzmenge MEISO11 gleich der Einspritzmenge MEftnager für den Magerbetrieb. Bei dieser mageren Betriebsart hat also die Steuerung der Figur 1 keine Veränderung der beiden Eingangsgrößen ME/mager und MLιmager zur Folge.If the internal combustion engine is in the lean operating mode, the lambda value λ between the lambda value λ lean corresponds to the lean operation. The result of this is that the target air mass M L / SO11 is equal to the air mass M L (inager for lean operation. Likewise, the target injection quantity M EISO11 is equal to the injection quantity M Eftnager for lean operation Control of Figure 1 no change in the two input variables M E / lean and M Lιmager result.
Soll nun zum Regenerieren des NOx-Speicherkatalysators in eine fette Betriebsart umgeschaltet werden, so wird der Lambdawert λzwischerl in Richtung zu einem fetten Lambdawert verändert. Der Lambdawert λzwischen wird also bspw. in Richtung zu dem Wert 0,95 vermindert.If it is now to be switched to a rich operating mode to regenerate the NOx storage catalytic converter, then the lambda value λ is changed in the direction of a rich lambda value. The lambda value λ between is thus reduced, for example, in the direction of the value 0.95.
Dies hat zur Folge, dass über den Eingriff des Wirkungsgrades ηzwlschen die Soll-Luftmasse MLιSoll sich verändert. Aufgrund der erwünschten fetten Betriebsart wird die Soll-Luftmasse MLjaoll vermindert.As a result, through the engagement of the efficiency η, the desired air mass M LιSoll zwlschen changed. Due to the desired rich operating mode, the target air mass M Ljaoll is reduced.
Dies hat zur Folge, dass die Ist-Luftmasse Mhι igt ebenfalls kleiner wird. Entsprechend der Steuerung der Figur 1 hat dies dann weiterhin zur Folge, dass die Soll-Einspritzmenge M E,SOII vergrößert wird.The result of this is that the actual air mass M also gradually decreases . According to the control of FIG. 1, this then also has the consequence that the target injection quantity M E , SOII is increased.
Insgesamt wird dadurch erreicht, dass sich das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in Richtung zu einer fetten Betriebsart, also zu einem Kraftstoffüberschuss hin verändert .Overall, the result is that the air / fuel ratio moves in the direction of a rich operating mode, that is to say a fuel excess changed.
Ist die Regenerierung des NOx-Speicherkatalysators abgeschlossen, so kann wieder in die magere Betriebsart der Brennkraftmaschine übergegangen werden. Dies wird dadurch erreicht, dass der Lambdawert λzwischeI1 wieder in Richtung zu dem Lambdawert λmager für den Magerbetrieb erhöht wird. Dies hat dann zur Folge, dass die Soll-Luftmasse MLISO11 größer wird und die Soll-Einspritzmenge MES0ll gleichzeitig kleiner wird. Das Luft/KraftstoffVerhältnis der Brennkraftmaschine wird also in Richtung zu einer mageren Betriebsart hin verändert .When the regeneration of the NOx storage catalytic converter has been completed, the lean operating mode of the internal combustion engine can be changed over again. This is achieved by increasing the lambda value λ between I1 again in the direction of the lambda value λ lean for lean operation. This then has the consequence that the target air mass M LISO11 becomes larger and the target injection quantity M ES0ll simultaneously becomes smaller. The air / fuel ratio of the internal combustion engine is therefore changed in the direction of a lean operating mode.
Sobald der Lambdawert λzwischen wieder den Lambdawert λmager für den Magerbetrieb erreicht hat, stellt sich das bereits erläuterte Gleichgewicht wieder ein, bei dem die Soll- Luftmasse ML,soll der Luftmasse MLιmager für den Magerbetrieb und die Soll-Einspritzmenge MEιSoll der Einspritzmenge ME/mager für den Magerbetrieb entspricht.As soon as the lambda value λ between back the lambda value λ lean has reached the lean operation, there is the already explained balance again, in which the desired air mass M L, should the air mass M Lιmager for the lean operation and the target injection quantity M EιSoll the Injection quantity M E / lean for lean operation corresponds.
Bei der Steuerung der Figur 1 wird in den Blöcken 10 und 11 ein Lambdawert in einen Wirkungsgrad umgewandelt. In dem Block 12 wird umgekehrt ein Wirkungsgrad in einen Lambdawert umgewandelt . In den Figuren 2a und 2b ist dargestellt, wie diese Umwandlungen durchgeführt werden können.In the control of FIG. 1, a lambda value is converted into an efficiency in blocks 10 and 11. Conversely, an efficiency is converted into a lambda value in block 12. FIGS. 2a and 2b show how these conversions can be carried out.
In der Figur 2a ist ein Wirkungsgrad η als Eingangsgröße und ein Lambdawert λ als Ausgangsgröße vorhanden. Weiterhin ist die Drehzahl n der Brennkraftmaschine sowie die Einspritzmenge ME_raager für den Magerbetrieb der Brennkraftmaschine vorgegeben. Diese beiden letztgenannten Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine werden insgesamt vier Kennfeldern zugeführt . In Abhängigkeit von diesen Betriebsgrößen werden von den vier Kennfeldern die Werte Yotti Ywit χoff und x^ erzeugt. Der Wert yoff wird von dem Wirkungsgrad η subtrahiert. Die entstehende Differenz wird durch den Wert ymul dividiert . Das Divisionsergebnis wird einer Referenz-Kennlinie 24 für die Umrechnung des Wirkungsgrades in den Lambdawert zugeführt . Von dem Ausgangssignal der Referenz-Kennlinie 24 wird der Wert xoff subtrahiert . Das Subtraktionsergebnis wird durch den Wert xmul dividiert. Als Divisionsergebnis steht dann der Lambdawert λ zur Verfügung.In FIG. 2a there is an efficiency η as an input variable and a lambda value λ as an output variable. The speed n of the internal combustion engine and the injection quantity M E _ raager for the lean operation of the internal combustion engine are also specified. These last two operating variables of the internal combustion engine are supplied with a total of four characteristic diagrams. Depending on these operating parameters, the values Yotti Y w it χ off and x ^ are generated from the four maps. The value y off is from the Efficiency η subtracted. The resulting difference is divided by the value y mul . The division result is fed to a reference characteristic curve 24 for converting the efficiency into the lambda value. The value x off is subtracted from the output signal of the reference characteristic curve 24. The subtraction result is divided by the value x mul . The lambda value λ is then available as the division result.
Mit Hilfe der Kennfelder 20, 21, 22, 23 ist es somit möglich, eine Korrektur der Referenz-Kennlinie 24 vorzunehmen. Dabei dienen die Kennfelder 20, 22 jeweils einer additiven Korrektur, während die Kennfelder 21, 23 eine multiplikative Korrektur bewirken.With the aid of the characteristic diagrams 20, 21, 22, 23, it is thus possible to correct the reference characteristic curve 24. The maps 20, 22 each serve an additive correction, while the maps 21, 23 effect a multiplicative correction.
Bei der Figur 2b wird eine Umwandlung eines Lambdawerts λ in einen Wirkungsgrad η in entsprechend umgekehrter Weise durchgeführt. Es sind wiederum vier Kennfelder 25, 26, 27, 28 vorhanden, mit denen eine Referenz-Kennlinie 29 für die Umwandlung eines Lambdawerts in einen Wirkungsgrad korrigiert werden kann. Wiederum ist dabei eine Korrektur der Referenz-Kennlinie 29 in additiver und multiplikativer Weise möglich.In FIG. 2b, a conversion of a lambda value λ into an efficiency η is carried out in a correspondingly reverse manner. There are again four characteristic diagrams 25, 26, 27, 28 with which a reference characteristic curve 29 for converting a lambda value into an efficiency can be corrected. Again, it is possible to correct the reference characteristic curve 29 in an additive and multiplicative manner.
Das Kennfeld 25 ist identisch mit dem Kennfeld 23.The map 25 is identical to the map 23.
Entsprechendes gilt für die übrigen Kennfelder 26, 27, 28 bzw. 22, 21, 20. Die Kennlinie 29 ist die Umkehrfunktion der Kennlinie 24.The same applies correspondingly to the other characteristic diagrams 26, 27, 28 or 22, 21, 20. The characteristic curve 29 is the inverse function of the characteristic curve 24.
Wie bereits erläutert wurde, kann die Soll-Einspritzmenge MEιSQll der Figur 1 dazu verwendet werden, ein Einspritzventil der Brennkraftmaschine anzusteuern. Mit diesem Einspritzventil wird dann die genannte Soll- Einspritzmenge ME/SθU in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt. Bei Diesel- Brennkraftmaschinen ist es dabei vorteilhaft, die Einspritzung des Kraftstoffs in den Brennraum der Brennkraftmaschine in zwei Teileinspritzungen aufzuteilen. So wird eine Voreinspritzmenge ME/VE im Rahmen einer Voreinspritzung und eine Haupteinspritzmenge ME/HE im Rahmen einer Haupteinspritzung in den Brennraum derAs has already been explained, the target injection quantity M EιSQll of Figure 1 can be used to control an injection valve of the internal combustion engine. This injection valve is then used to inject the specified injection quantity M E / SθU into the combustion chamber of the internal combustion engine. In diesel engines, it is advantageous that Splitting fuel injection into the combustion chamber of the internal combustion engine into two partial injections. Thus, a pre-injection quantity M E / VE as part of a pre-injection and a main injection quantity M E / HE as part of a main injection into the combustion chamber
Brennkraftmaschine eingespritzt . Die Voreinspritzmenge ME/VE und die Haupteinspritzmenge ME;HE ergeben dann zusammen die Soll-Einspritzmenge MErS0ll.Internal combustion engine injected. The pre-injection quantity M E / VE and the main injection quantity M E; HE then together result in the target injection quantity M ErS0ll .
Für die Definition der vorstehend genannten Voreinspritzung und Haupteinspritzung ist der jeweilige Ansteuerbeginn bzw. Einspritzbeginn und die jeweilige Ansteuerdauer bzw. Einspritzdauer ausschlaggebend. Die Aufteilung der Soll- Einspritzmenge ME(SO11 auf die Voreinspritzung und die Haupteinspritzung, wie auch die Festlegung des jeweiligen Ansteuerbeginns und der jeweiligen Ansteuerdauer der Voreinspritzung und der Haupteinspritzung sind dabei abhängig von einer Mehrzahl von Betriebsgrößen der Brennkraftmaschinen. Dabei ist es möglich, dass unter bestimmten Bedingungen, bspw. bei einer mageren Betriebsart der Brennkraftmaschine, gar keine Voreinspritzung mehr vorhanden ist. Ebenfalls ist es möglich, dass bspw. bei einer fetten Betriebsart der Brennkraftmaschine der zeitliche Abstand zwischen der Voreinspritzung und der Haupteinspritzung wesentlich vergrößert wird.For the definition of the above-mentioned pre-injection and main injection, the respective activation start or injection start and the respective activation duration or injection duration are decisive. The division of the target injection quantity M E (SO11 between the pilot injection and the main injection, as well as the determination of the respective start of control and the respective trigger duration of the pilot injection and the main injection, are dependent on a plurality of operating variables of the internal combustion engines. It is possible that under certain conditions, for example in a lean operating mode of the internal combustion engine, there is no longer any pre-injection, and it is also possible, for example in a rich operating mode of the internal combustion engine, to significantly increase the time interval between the pre-injection and the main injection.
Ein Grund für diese Maßnahmen ist die Tatsache, dass bei Brennkraftmaschinen mit einem Druckspeicher der sogenannte Raildruck pRail, mit dem der Kraftstoff den Einspritzventilen zugeführt wird, durch die aufeinanderfolgende Voreinspritzung und Haupteinspritzung beeinflusst wird. Insbesondere ist es möglich, dass durch die Voreinspritzung eine Schwingung in der Druckkammer entsteht, in der der Kraftstoff zur Einspritzung über die Einspritzventile zur Verfügung gestellt wird. DieOne reason for these measures is the fact that, in internal combustion engines with a pressure accumulator, the so-called rail pressure p rail , with which the fuel is fed to the injection valves, is influenced by the successive pilot injection and main injection. In particular, it is possible for the pre-injection to produce an oscillation in the pressure chamber in which the fuel is made available for injection via the injection valves. The
Haupteinspritzung hängt dann insoweit von dieser Schwingung des Raildrucks pRail ab, als eine zeitliche Verschiebung der Haupteinspritzung in Bezug auf die Voreinspritzung unmittelbar zu einer Veränderung des während der Haupteinspritzung vorhandenen Raildrucks pRail führt.Main injection then depends on this vibration of the rail pressure p rail , as a time shift of the main injection with respect to the pre-injection leads directly to a change in the rail pressure p rail present during the main injection.
In der Figur 3 ist beispielhaft eine Möglichkeit dargestellt, mit der die Ansteuerdauer ADHE für die Haupteinspritzung in Abhängigkeit von dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine ermittelt werden kann. Für diese Ermittlung der Ansteuerdauer ADHE für die Haupteinspritzung sind die Einspritzmenge MEιHE für die Haupteinspritzung sowie der Raildruck pRail als Eingangsgrößen vorgegeben. Diese Eingangsgrößen sind drei Kennfeldern 30, 31, 32 zugeführt .FIG. 3 shows an example of a possibility with which the activation period AD HE for the main injection can be determined as a function of the operating state of the internal combustion engine. For this determination of the control duration AD HE for the main injection, the injection quantity M EιHE for the main injection and the rail pressure p Rail are specified as input variables. These input variables are fed to three characteristic diagrams 30, 31, 32.
Mit dem Kennfeld 30 wird eine Ansteuerdauer ADHE für die Haupteinspritzung ausgegeben, bei der keine Voreinspritzung vorhanden ist. Mit dem Kennfeld 31 wird eine Ansteuerdauer ADjjj. für die Haupteinspritzung ausgegeben, bei der eine Voreinspritzung vorhanden ist. Und schließlich wird mit dem Kennfeld 32 ein Ansteuerdauer ADHE für dieA control period AD HE for the main injection, in which there is no pre-injection, is output with the characteristic diagram 30. A control duration ADjjj. issued for the main injection, in which a pre-injection is present. And finally, with the map 32, a control period AD HE for the
Haupteinspritzung ausgegeben, die für die fette Betriebsart der Brennkraftmaschine vorgesehen ist.Main injection output, which is provided for the rich operating mode of the internal combustion engine.
Mit Hilfe einer Umschaltung 33 wird eines der dreiWith the help of a switch 33 one of the three
Kennfelder 30, 31, 32 in Abhängigkeit von einem Signal B ausgewählt. Über die Umschaltung 33 wird dann das jeweilige Ausgangssignal des ausgewählten Kennfelds 30, 31, 32 als Ansteuerdauer AD^ weitergegeben. Bei dem Signal B handelt es sich um ein Zustandssignal, das bspw. in Abhängigkeit von der Betriebsart der Brennkraftmaschine vorgegeben wird. Ebenfalls kann das Signal B in Abhängigkeit von weiteren Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine vorgegeben werden.Characteristic maps 30, 31, 32 selected depending on a signal B. The respective output signal of the selected characteristic diagram 30, 31, 32 is then passed on via the switch 33 as the control duration AD ^. Signal B is a status signal that is specified, for example, as a function of the operating mode of the internal combustion engine. Signal B can also be specified as a function of further operating variables of the internal combustion engine.
Die in der Figur 3 beispielhaft anhand der AnsteuerdauerThe example in Figure 3 based on the control period
ADHE für die Haupteinspritzung beschriebene Möglichkeit der Umschaltung zwischen unterschiedlichen Kennfeldern kann in entsprechender Weise auch auf den Ansteuerbeginn für die Haupteinspritzung, die Ansteuerdauer für die Voreinspritzung sowie auf den Ansteuerbeginn für die Voreinspritzung angewendet werden.AD HE described for the main injection possibility of Switching between different characteristic diagrams can also be applied in a corresponding manner to the start of activation for the main injection, the activation period for the pre-injection and to the start of activation for the pre-injection.
Als weitere Maßnahme ist es möglich, den Übergang zwischen der mageren Betriebsart und der fetten Betriebsart sowie umgekehrt den Übergang zwischen der fetten Betriebsart und der mageren Betriebsart mit Hilfe einer Hysterese vorzunehmen.As a further measure, it is possible to make the transition between the lean operating mode and the rich operating mode and, conversely, the transition between the rich operating mode and the lean operating mode with the aid of a hysteresis.
In der Figur 4 ist beispielhaft anhand des Ansteuerbeginns BVE der Voreinspritzung eine Möglichkeit dargestellt, mit der eine derartige Hysterese realisiert werden kann. So ist ein Kennfeld 40 vorgesehen, dem als Eingangssignale die Drehzahl n der Brennkraftmaschine sowie die Einspritzmenge M E,mager für den Magerbetrieb der Brennkraftmaschine zugeführt sind. Als AusgangsSignal erzeugt das Kennfeld 40 einen Deltawert ΔABVE für den Ansteuerbeginn derFIG. 4 shows, by way of example, on the basis of the start of actuation B VE of the pre-injection, a possibility with which such a hysteresis can be implemented. A characteristic diagram 40 is thus provided, to which the speed n of the internal combustion engine and the injection quantity M E, lean for the lean operation of the internal combustion engine are supplied as input signals. As the output signal, the characteristic diagram 40 generates a delta value ΔAB VE for the start of actuation
Voreinspritzung .Pre-injection.
Weiterhin ist einer Hysteresekennlinie 41 der Lambda- Sollwert λaoll zugeführt. Befindet sich der Lambda-Sollwert in einem fetten Bereich, so erzeugt die Hysteresekennlinie 41 als Ausgangssignal den Wert 1. Befindet sich der Lambda- Sollwert λsoll hingegen in einem mageren Bereich, so ist der Ausgangswert der Hysteresekennlinie 41 gleich 0.Furthermore, a hysteresis characteristic 41 is supplied with the lambda target value λ aoll . If the lambda setpoint is in a rich range, the hysteresis characteristic 41 produces the value 1 as the output signal. If the lambda setpoint λset is on the other hand in a lean range, the output value of the hysteresis characteristic 41 is 0.
Dieser Ausgangswert der Hysterekennlinie 41 wird multiplikativ mit dem Deltawert ΔABVJ. für den Ansteuerbeginn der Voreinspritzung verknüpft. Dies bedeutet, dass dieser Deltawert ΔΑB^ in einem fetten Bereich der Brennkraftmaschine vollständig weitergegeben wird, in einem mageren Bereich der Brennkraftmaschine jedoch vollständig unterdrückt wird. Danach wird das auf die beschriebene Weise erzeugte Multiplikationsergebnis additiv mit dem Ansteuerbeginn ÄBVE,mager für die Voreinspritzung in einer mageren Betriebsart verknüpft. Das Ergebnis dieser Addition ist dann der Ansteuerbeginn AB^ für die Voreinspritzung, der letztlich den Zeitpunkt festlegt, in dem das Einspritzventil zum Zwecke der Voreinspritzung geöffnet wird.This output value of the hysteresis curve 41 is multiplied by the delta value ΔAB VJ . linked for the triggering of the pilot injection. This means that this delta value ΔΑB ^ is completely passed on in a rich area of the internal combustion engine, but is completely suppressed in a lean area of the internal combustion engine. The multiplication result generated in the manner described is then additively linked to the start of actuation ÄB VE , m ag er for the pre-injection in a lean operating mode. The result of this addition is then the start of actuation AB ^ for the pre-injection, which ultimately defines the point in time at which the injection valve is opened for the purpose of the pre-injection.
Insgesamt wird also bei der Figur 4 in einer magerenOverall, therefore, in Figure 4 is in a lean
Betriebsart der vorgegebene Ansteuerbeginn ABv^,-.^-. nicht verändert, da das Ausgangssignal der Hysteresekennlinie 41 gleich 0 ist. In einer fetten Betriebsart der Brennkraftmaschine hingegen wird der Ansteuerbeginn ABVE/mager um den Deltawert ΔABvj. verändert. Dies bedeutet, dass derOperating mode of the specified start of control AB v ^, -. ^ -. not changed since the output signal of the hysteresis characteristic 41 is 0. In contrast, in a rich operating mode of the internal combustion engine, the start of actuation AB VE / lean is around the delta value ΔAB v j. changed. This means that the
Ansteuerbeginn der Voreinspritzung in der genannten fetten Betriebsart der Brennkraftmaschine auf einen früheren Zeitpunkt verändert wird.Control start of the pre-injection in the rich operating mode of the internal combustion engine is changed to an earlier point in time.
Die vorstehend beschriebene Beeinflussung desThe influencing of the described above
Ansteuerbeginns ABVJ. der Voreinspritzung kann in entsprechender Weise auch auf den Ansteuerbeginn der Haupteinspritzung sowie auf die Ansteuerdauer der Vor- und/oder der Haupteinspritzung angewendet werden.Start of control from VJ . The pre-injection can also be applied in a corresponding manner to the start of activation of the main injection and to the activation period of the pre-injection and / or the main injection.
Kommt eine Hysterese zur Anwendung, wie dies beispielhaft im Zusammenhang mit der Figur 4 erläutert ist, so kann es vorteilhaft oder gar erforderlich sein, dass auch bei den Umwandlungen der Blöcke 10, 11, 12 der Figur 1 eine Hysterese angewendet wird. Eine derartige Hysterese ist beispielhaft in der Figur 5 dargestellt. Wenn die Hysterese der Figur 5 in den Blöcken 10, 11, 12 der Figur 1 zur Anwendung kommt, dann ist es zweckmäßig oder gar erforderlich, wenn die additiven und multiplikativen Korrekturen der Referenz-Kennlinien 24 und 29 der Figuren 2a und 2b abschnittsweise durchgeführt werden, und zwar jeweils getrennt für die beiden Äste der in der Figur 5 dargestellten Hysterese. If hysteresis is used, as explained by way of example in connection with FIG. 4, it may be advantageous or even necessary that hysteresis is also used in the conversions of blocks 10, 11, 12 of FIG. Such a hysteresis is shown by way of example in FIG. 5. If the hysteresis of FIG. 5 is used in blocks 10, 11, 12 of FIG. 1, then it is expedient or even necessary if the additive and multiplicative corrections of the reference characteristic curves 24 and 29 of FIGS. 2a and 2b are carried out in sections , in fact each separately for the two branches of the hysteresis shown in FIG. 5.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei dem Kraftstoff in einer mageren Betriebsart und in einer fetten Betriebsart in einen Brennraum eingespritzt wird, und bei dem zwischen den beiden Betriebsarten umgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Luftmasse (M^^ge,.) und eine Einspritzmenge (ME/mager) für den Magerbetrieb andauernd ermittelt werden, dass aus der Luftmasse und aus der Einspritzmenge ein Lambda (λroager) für den Magerbetrieb andauernd ermittelt wird, dass ein von dem Lambda für den Magerbetrieb abweichendes Lambda (λzwischsn) für die fette1. A method for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, in which fuel is injected into a combustion chamber in a lean operating mode and in a rich operating mode, and in which a switch is made between the two operating modes, characterized in that an air mass (M ^^ ge ,.) and an injection quantity (M E / lean ) for the lean operation are continuously determined that from the air mass and the injection quantity a lambda (λ roager ) for the lean operation is continuously determined that a lambda deviating from the lambda for the lean operation (λ between ) for the bold
Betriebsart und für die Übergänge dorthin vorgegeben wird, und dass eine Soll-Luftmasse (MLιSoll) für die fette Betriebsart und für die Übergänge dorthin aus dem Lambda für den Magerbetrieb und aus dem Lambda für die fette Betriebsart und für die Übergänge dorthin ermittelt wird.Operating mode and for the transitions there is specified, and that a target air mass (M LιSoll ) for the rich operating mode and for the transitions there is determined from the lambda for the lean operation and from the lambda for the rich operating mode and for the transitions there.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lambda für den Magerbetrieb in einen Wirkungsgrad für den Magerbetrieb und das Lambda für die fette Betriebsart und für die Übergänge dorthin in einen Wirkungsgrad für die fette Betriebsart und für die Übergänge dorthin umgewandelt werden, dass der Wirkungsgrad für den Magerbetrieb mit der Luftmasse für den Magerbetrieb multipliziert wird, und dass das Multiplikationsergebnis durch den Wirkungsgrad für die fette Betriebsart und für die Übergänge dorthin dividiert wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the lambda for the lean operation in an efficiency for the lean operation and the lambda for the rich operating mode and for the transitions there are converted into an efficiency for the rich operating mode and for the transitions there that the efficiency for the lean operation is multiplied by the air mass for the lean operation, and that the multiplication result is divided by the efficiency for the rich operating mode and for the transitions there.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2 , bei dem eine Ist-Luftmasse gemessen oder simuliert oder modelliert wird, der dadurch gekennzeichnet, dass ein Sollwert für das Lambda in der fetten Betriebsart und für die Übergänge dorthin in Abhängigkeit von der Luftmasse und der Einspritzmenge für den Magerbetrieb ermittelt wird, und dass eine Soll-Einspritzmenge für die fette Betriebsart und für die Übergänge dorthin aus der Ist-Luftmasse und dem Sollwert für das Lambda ermittelt wird.3. The method according to any one of claims 1 or 2, in which an actual air mass is measured or simulated or modeled, which is characterized in that a target value for the lambda in the rich operating mode and for the transitions there depending on the air mass and Injection quantity for the lean operation is determined, and that a target injection quantity for the rich operating mode and for the transitions there is determined from the actual air mass and the target value for the lambda.
4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert für das Lambda in der fetten Betriebsart und für die Übergänge dorthin aus einem Soll-Wirkungsgrad für die fette Betriebsart und für die Übergänge dorthin ermittelt wird, und dass der Soll- Wirkungsgrad durch Division aus der Ist-Luftmasse durch das genannte Multiplikationsergebnis ermittelt wird.4. The method according to claim 2 and 3, characterized in that the target value for the lambda in the rich operating mode and for the transitions there is determined from a target efficiency for the rich operating mode and for the transitions there, and that the target efficiency is determined by dividing the actual air mass by the multiplication result.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwandlung eines Lambda in einen zugehörigen Wirkungsgrad oder umgekehrt mittels einer Referenz-Kennlinie und mittels additiver und/oder multiplikativer Korrekturen durchgeführt wird.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the conversion of a lambda into an associated efficiency or vice versa is carried out by means of a reference characteristic curve and by means of additive and / or multiplicative corrections.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der mit einer Einspritzung in den Brennraum einzuspritzende Kraftstoff in zwei oder mehreren Teileinspritzungen eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansteuerbeginn und/oder die Ansteuerdauer der Teileinspritzungen in Abhängigkeit von der Betriebsart und/oder in Abhängigkeit von Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine unterschiedlich ermittelt wird.6. The method according to any one of the preceding claims, wherein the fuel to be injected into the combustion chamber with one injection is injected in two or more partial injections, characterized in that the start of activation and / or the activation duration of the partial injections as a function of the operating mode and / or in Depending on the operating parameters of the internal combustion engine is determined differently.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass für den Ansteuerbeginn und/oder die Ansteuerdauer beim Umschalten zwischen den Betriebsarten eine Hysterese berücksichtigt wird.7. The method according to claim 6, characterized in that a hysteresis for the start of control and / or the control duration when switching between the operating modes is taken into account.
8. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 geeignet ist, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird.8. Computer program, characterized in that it is suitable for carrying out the method according to one of claims 1 to 7 when it is executed on a computer.
9. Computerprogramm nach Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, dass es auf einem Speicher abgespeichert ist, insbesondere auf einem Flash-Memory.9. Computer program according to claim 8, characterized in that it is stored on a memory, in particular on a flash memory.
10. Steuergerät für eine Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei bei der Brennkraftmaschine der Kraftstoff in einer mageren Betriebsart und in einer fetten Betriebsart in einen Brennraum einspritzbar ist, und wobei zwischen den beiden Betriebsarten umgeschaltet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Steuergerät eine Luftmasse (ML/tnager) und eine Einspritzmenge (ME/tnager) für den Magerbetrieb andauernd ermittelt werden können, dass aus der Luftmasse und aus der Einspritzmenge ein Lambda (λmager) für den Magerbetrieb andauernd ermittelt werden kann, dass ein von dem Lambda für den Magerbetrieb abweichendes Lambda (λ2wischen) für die fette Betriebsart und für die Übergänge dorthin vorgebbar ist, und dass eine Soll-Luftmasse (MLιSoll) für die fette Betriebsart und für die Übergänge dorthin aus dem Lambda für den Magerbetrieb und aus dem Lambda für die fette Betriebsart und für die Übergänge dorthin ermittelt werden kann.10. Control device for an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, wherein the fuel in the internal combustion engine can be injected into a combustion chamber in a lean operating mode and in a rich operating mode, and wherein it can be switched between the two operating modes, characterized in that an air mass is generated by the control unit (M L / tnager ) and an injection quantity (M E / tnager ) for the lean operation can be continuously determined that from the air mass and the injection quantity a lambda (λ lean ) for the lean operation can be continuously determined that one of the lambda Lambda deviating for lean operation (λ 2 intermediate ) for the rich operating mode and for the transitions there can be specified, and that a target air mass (M LιSoll ) for the rich operating mode and for the transitions there from the lambda for the lean operation and from the lambda can be determined for the bold operating mode and for the transitions there.
11. Brennkraftmaschine insbesondere für ein Kraftfahrzeug, bei der der Kraftstoff in einer mageren Betriebsart und in einer fetten Betriebsart in einen Brennraum einspritzbar ist, und bei der zwischen den beiden Betriebsarten umgeschaltet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein Steuergerät eine Luftmasse (MLιtrιager) und eine Einspritzmenge (ME/mager) für den Magerbetrieb andauernd ermittelt werden können, dass aus der Luftmasse und aus der Einspritzmenge ein Lambda (λmager) für den Magerbetrieb andauernd ermittelt werden kann, dass ein von dem Lambda für den Magerbetrieb abweichendes Lambda (λzwischen) für die fette Betriebsart und für die Übergänge dorthin vorgebbar ist, und dass eine Soll-Luftmasse (ML/Soll) für die fette Betriebsart und für die Übergänge dorthin aus dem Lambda für den Magerbetrieb und aus dem Lambda für die fette Betriebsart und für die Übergänge dorthin ermittelt werden kann. 11. Internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, in which the fuel can be injected into a combustion chamber in a lean operating mode and in a rich operating mode, and in which it is possible to switch between the two operating modes, characterized in that an air mass (M Lιtrιager ) and an injection quantity (M E / lean ) for lean operation can be continuously determined that from the air mass and from the Injection quantity a lambda (λ lean ) for the lean operation can be determined continuously, that a lambda (λ between ) deviating from the lambda for the lean operation can be predetermined for the rich operating mode and for the transitions there, and that a target air mass (M L / Target ) can be determined for the rich operating mode and for the transitions there from the lambda for the lean operation and from the lambda for the rich operating mode and for the transitions there.
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