EP2089621B1

EP2089621B1 - Method for controlling an internal combustion engine, and internal combustion engine

Info

Publication number: EP2089621B1
Application number: EP07822042A
Authority: EP
Inventors: Wolfgang Ludwig; Lukas Kluba
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2006-11-14
Filing date: 2007-10-30
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2027-10-30
Also published as: DE502007005989D1; WO2008058845A1; EP2089621A1

Abstract

In order to improve the exhaust behaviour during tank ventilation, a method for controlling an internal combustion engine (1) is proposed, in which method a lambda regulator (33) of the internal combustion engine (1) is adjusted from a normal regulating mode into a dynamic regulating mode, in which the lambda regulator (33) has greater regulating dynamics than in the normal regulating mode, in such a way that the lambda regulator (33) is in the dynamic regulating mode at least temporarily during the tank ventilation period.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine mit einer Tankentlüftungsvorrichtung, mittels der während eines Tankentlüftungszeitraumes Kraftstoffdämpfe in einen Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine eingeleitet werden, sowie eine Brennkraftmaschine mit einer Steuereinrichtung, welche derart ausgebildet ist, dass sie das Verfahren ausführen kann.The invention relates to a method for controlling an internal combustion engine with a tank ventilation device, by means of which during a tank ventilation period fuel vapors are introduced into an intake tract of the internal combustion engine, and an internal combustion engine with a control device which is designed such that it can perform the method.

Moderne Kraftfahrzeuge verfügen meist über ein Tankentlüftungssystem. Dabei werden die in einem Kraftstofftank entstehenden Kraftstoffdämpfe in einem Aktivkohlebehälter adsorbiert. Zur Regenerierung des Aktivkohlebehälters wird während des Betriebs der Brennkraftmaschine ein Tankentlüftungsventil, welches sich in einer Verbindungsleitung zwischen dem Aktivkohlebehälter und einem Saugrohr der Brennkraftmaschine befindet, geöffnet, so dass die in dem Aktivkohlebehälter gespeicherten Kraftstoffdämpfe durch einen Spüleffekt in den Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine eingeleitet werden und an der Verbrennung teilnehmen. Dabei kommt es zu einer Veränderung der Zusammensetzung des Brenngemisches, was einen höheren Schadstoffausstoß zur Folge haben kann.Modern motor vehicles usually have a tank ventilation system. The resulting fuel vapors in a fuel tank are adsorbed in an activated carbon container. For regeneration of the activated carbon container, a tank vent valve, which is located in a connecting line between the activated carbon container and a suction pipe of the internal combustion engine, opened during operation of the internal combustion engine, so that the fuel vapors stored in the activated carbon container are introduced by a rinsing effect in the intake of the engine and at to participate in the burning. This results in a change in the composition of the fuel mixture, which can result in higher pollutant emissions.

Gemäß einem bekannten Verfahren wird zur Begrenzung des Schadstoffausstoßes die Konzentration der durch den Tankentlüftungsvorgang zusätzlich zugeführten Kohlenwasserstoffe mittels eines Lambdareglers abgeschätzt und eine entsprechende Korrektur der durch die Einspritzventile der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffmenge durchgeführt. Wird das Tankentlüftungsventil geöffnet, so ist die Konzentration der durch den Tankentlüftungsvorgang zugeführten Kohlenwasserstoffe zunächst nicht bekannt. Bei bekannten Systemen erfolgt eine Korrektur der eingespritzten Kraftstoffmenge erst mit erheblicher Verzögerung, wodurch über einen längeren Zeitraum ein erhöhter Schadstoffausstoß vorliegt. Um eine frühzeitige Korrektur der einzuspritzenden Kraftstoffmasse vornehmen zu können, wäre eine genaue Bestimmung des Öffnungszeitpunktes und des Öffnungsgrades des Tankentlüftungsventils, sowie eine genaue Korrelation zwischen dem Öffnungsgrad und der zugeführten Menge an Kohlenwasserstoffen erforderlich. Der Öffnungszeitpunkt des Tankentlüftungsventils unterliegt jedoch Toleranzen. Eine Vorsteuerung der Korrektur der eingespritzten Kraftstoffmenge ist daher nicht möglich. Ferner kommt hinzu, dass das Öffnungsverhalten des Tankentlüftungsventils nicht linear ist. So kann es beispielsweise bei Überschreiten einer bestimmten Ansteuerungspulsweite zu einem schlagartigen Öffnen des Tankentlüftungsventils kommen. Die Menge der zugeführten Kohlenwasserstoffe unterliegt je nach Beladungsgrad des Aktivkohlebehälters deutlichen Schwankungen. Eine gezielte Dosierung der eingeleiteten Kraftstoffdämpfe ist daher auch nicht möglich.According to a known method, the concentration of the additional hydrocarbons additionally supplied by the tank ventilation process is estimated by means of a lambda controller and a corresponding correction of the amount of fuel supplied by the injection valves of the internal combustion engine is carried out to limit the emission of pollutants. If the tank venting valve is opened, the concentration of the hydrocarbons supplied by the tank venting process is initially unknown. In known systems, a correction of the injected amount of fuel takes place only with considerable delay, which over a longer period there is an increased emission of pollutants. To an early To be able to correct the fuel mass to be injected, an accurate determination of the opening timing and the opening degree of the tank venting valve, as well as a precise correlation between the opening degree and the supplied amount of hydrocarbons would be required. However, the opening time of the tank vent valve is subject to tolerances. A pilot control of the correction of the injected fuel quantity is therefore not possible. In addition, the opening behavior of the tank vent valve is not linear. For example, if a certain activation pulse width is exceeded, the tank ventilation valve may suddenly open. The amount of hydrocarbons supplied is subject to significant fluctuations depending on the degree of loading of the activated carbon container. A targeted dosage of the introduced fuel vapors is therefore not possible.

Zusammengefasst lässt sich sagen, dass insbesondere im Leerlauf und in Betriebspunkten mit geringer Last ein signifikantes Anfetten des Brenngemisches beim Öffnen des Tankentlüftungsventils nur bedingt und mit deutlicher Verzögerung korrigiert werden kann.In summary, it can be stated that, especially at idle and in operating points with low load, significant enrichment of the fuel mixture when opening the tank-venting valve can only be corrected to a limited extent and with considerable delay.

Aus US 5,404,862 ist ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 25 bekannt.Out US 5,404,862 a method according to the preamble of claim 1 and an internal combustion engine according to the preamble of claim 25 is known.

Aus US 5,941,224 ist ein Verfahren zur Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses für eine Brennkraftmaschine bekannt. Dabei wird das Verhältnis des zum Motor geleiteten Luft-Kraftstoff-Gemisches unter Verwendung mindestens eines Regelverstärkungsparameters auf einen definierten Wert geregelt. Ein Spülventil spült die im Kraftstofftank entstandenen Kraftstoffdämpfe zum Motor. Der Regelverstärkungsparameter wird auf einen kleineren Wert gesetzt, wenn der Grad des Einflusses der durch das Spülventil ausgespülten Kraftstoffdämpfe auf das Luft-Kraftstoff-Gemisch-Verhältnis größer ist, und auf einen größeren Wert gesetzt, wenn der Grad des Einflusses der ausgespülten Kraftstoffdämpfe auf das Luft-Kraftstoff-Gemisch-Verhältnis kleiner ist.Out US 5,941,224 For example, a method for controlling the air-fuel ratio for an internal combustion engine is known. In this case, the ratio of the air-fuel mixture conducted to the engine is regulated to a defined value using at least one control gain parameter. A purge valve flushes the fuel vapors in the fuel tank to the engine. The control gain parameter is set to a smaller value when the degree of influence of the fuel vapor purged by the purge valve on the air-fuel mixture ratio is larger, and set to a larger value when the degree of influence of the purged fuel vapors on the air-fuel-mixture ratio is smaller.

Aus US 5,224,462 ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein Regelsystem die Zufuhr von Kraftstoff regelt, um eine stöchiometrische Verbrennung in einer Brennkraftmaschine zu erreichen. Das Regelsystem umfasst einen Regler, welcher eine Rückführgröße durch Integration des Ausgangswertes eines Lambda-Sensors erzeugt. Die Integration wird unterbunden falls ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis erkannt wird.Out US 5,224,462 For example, a method is known in which a control system regulates the supply of fuel to achieve stoichiometric combustion in an internal combustion engine. The control system comprises a controller which generates a feedback variable by integration of the output value of a lambda sensor. Integration is prevented if a rich air-fuel ratio is detected.

Aus US 5,727,537 ist ein Verfahren zur Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses für eine Brennkraftmaschine bekannt. Die eingespritzte Kraftstoffmenge wird so geregelt, dass das Ausgangssignal eines Lambda-Sensors ein gewünschtes Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufweist. Ein anfänglicher Koeffizient, der die Konzentration des in die Brennkraftmaschine geleiten Kraftstoffes darstellt, wird entsprechend der durch den Spülvorgang entstehenden Abweichung berechnet. Die Menge des eingespritzten Kraftstoffes wird entsprechend dem Koeffizienten verringert.Out US 5,727,537 For example, a method for controlling the air-fuel ratio for an internal combustion engine is known. The injected amount of fuel is controlled so that the output of a lambda sensor has a desired air-fuel ratio. An initial coefficient representing the concentration of the fuel supplied into the internal combustion engine is calculated according to the deviation caused by the purging operation. The amount of fuel injected is reduced according to the coefficient.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Brennkraftmaschine bereitzustellen, welche sich durch eine schnellere Kompensation der durch die Tankentlüftung zusätzlich zugeführten Kraftstoffmengen auszeichnet.It is therefore the object of the present invention to provide a method and an internal combustion engine, which is characterized by a faster compensation of the addition of fuel through the tank ventilation.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren und die Brennkraftmaschine gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by the method and the internal combustion engine according to the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Ein Steuerungsverfahren gemäß dem Anspruch 1 bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit einer Tankentlüftungsvorrichtung, durch welche während eines Tankentlüftungszeitraumes Kraftstoffdämpfe in einem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine eingeleitet werden. Gemäß dem Verfahren wird ein Lambda-Regler der Brennkraftmaschine derart von einem Normal-Regelmodus in einem Dynamik-Regelmodus, in dem der Lambda-Regler gegenüber dem Normal-Regelmodus eine höhere Regeldynamik aufweist, versetzt, dass sich der Lambda-Regler während des Tankentlüftungszeitraumes zumindest zeitweise in dem Dynamik-Regelmodus befindet. Gemäß dem Verfahren werden die Kraftstoffdämpfe in einem Speicherbehälter der Tankentlüftungsvorrichtung gespeichert und der Lambda-Regler nur dann in dem Dynamik-Regelmodus versetzt, falls eine Kenngröße, welcher ein Maß für die Beladung des Speicherbehälters mit Kraftstoffdämpfen darstellt, einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.A control method according to claim 1 relates to an internal combustion engine having a tank ventilation device, through which during a tank ventilation period fuel vapors be introduced in an intake tract of the internal combustion engine. According to the method, a lambda controller of the internal combustion engine is offset from a normal control mode in a dynamic control mode, in which the lambda controller has a higher control dynamic than the normal control mode, such that the lambda controller at least during the tank ventilation period temporarily in the dynamic control mode. According to the method, the fuel vapors are stored in a storage tank of the tank ventilation device and the lambda controller is set in the dynamic control mode only if a parameter which represents a measure of the loading of the storage tank with fuel vapors exceeds a predetermined limit.

Wie weiter oben schon erläutert wurde, wird der Lambda-Regler dazu verwendet, die durch die Tankentlüftung zusätzlich zugeführte Kraftstoffmenge zu bestimmen und durch eine entsprechende Korrektur der Einspritzmenge zu kompensieren. Jedoch stellt der Ausgangswert des Lambda-Reglers erst dann ein repräsentatives Maß für die Kraftstoffkonzentration der in den Ansaugtrakt eingeleiteten Kraftstoffdämpfe dar, wenn die Störung näherungsweise ausgeregelt ist. Die Auslegung des Lambda-Reglers stellt im Normalfall einen Kompromiss aus Ansprechverhalten bzw. Dynamik und Stabilität dar, wobei der Schwerpunkt eher auf der Regler-Stabilität liegt. Bekannte Lambda-Regler sind daher nicht beliebig schnell kalibriert, sondern weisen aus Stabilitätsgründen eine deutliche Dämpfung auf. Dazu kann beispielsweise der I-Anteil entsprechend langsam ausgelegt werden, so dass es eine bestimmte Zeit dauert, um die durch die Tankentlüftung verursachte Störung des Brenngemisches auszuregeln. Folglich dauert es bei einem herkömmlich kalibrierten Lambda-Regler entsprechend lang, bis eine Einspritzmengenkorrektur vorgenommen werden kann. Dadurch kommt es jedoch auch zu einer entsprechend lang anhaltenden Verschlechterung des Abgases.As already explained above, the lambda controller is used to determine the fuel quantity additionally supplied by the tank ventilation and to compensate it by a corresponding correction of the injection quantity. However, the output value of the lambda controller only represents a representative measure of the fuel concentration of the fuel vapors introduced into the intake tract when the disturbance is approximately corrected. The interpretation of the lambda controller is usually a compromise between response and dynamics and stability, with a focus on the controller stability. Known lambda controllers are therefore not calibrated arbitrarily fast, but have for stability reasons a significant attenuation. For this purpose, for example, the I component can be designed to be correspondingly slow, so that it takes a certain time to correct the disruption of the fuel mixture caused by the tank ventilation. Consequently, it takes a correspondingly long in a conventionally calibrated lambda controller until an injection amount correction can be made. However, this also leads to a correspondingly long-lasting deterioration of the exhaust gas.

Gemäß der Erfindung wird daher der Lambda-Regler derart von einem Normal-Regelmodus in einen Dynamik-Regelmodus, in dem der Lambda-Regler gegenüber dem Normal-Regelmodus eine höhere Regeldynamik aufweist, versetzt, dass sich der Lambda-Regler während des Tankentlüftungszeitraumes zumindest zeitweise in dem Dynamik-Regelmodus befindet. Unter der höheren Regeldynamik wird erfindungsgemäß ein spontaneres bzw. verbessertes Ansprechverhalten des Lambda-Reglers verstanden. Aufgrund des höheren Gradienten des Reglerausgangs bzw. der Stellgröße im Dynamik-Regelmodus nähert sich die Regelgröße schneller der Führungsgröße an und erreicht diese auch schneller. Die höhere Regeldynamik im Dynamik-Regelmodus kann beispielsweise durch entsprechende Veränderung der Reglerparameter des Lambda-Reglers realisiert werden. Dadurch ist eine schnellere Ausregelung der Störung aufgrund der Tankentlüftung gewährleistet. Die Kraftstoffmenge bzw. die Konzentration der Kraftstoffdämpfe, welche durch die Tankentlüftung zusätzlich zugeführt wird, kann so schneller ermittelt und eine Einspritzmengenkorrektur schneller vorgenommen werden. Somit wird der Schadstoffausstoß der Brennkraftmaschine deutlich reduziert.According to the invention, therefore, the lambda controller is so from a normal control mode in a dynamic control mode in which the lambda controller compared to the normal control mode has a higher control dynamics, offset that the lambda controller during the tank ventilation period, at least temporarily is in the dynamics control mode. Under the higher control dynamics is understood according to the invention a more spontaneous or improved response of the lambda controller. Due to the higher gradient of the controller output or the manipulated variable in the dynamic control mode, the controlled variable approaches the reference variable more quickly and also reaches it faster. The higher control dynamics in the dynamic control mode can be realized, for example, by a corresponding change in the controller parameters of the lambda controller. This ensures a faster control of the fault due to the tank ventilation. The amount of fuel or the concentration of the fuel vapors, which is additionally supplied by the tank ventilation, can be determined faster and an injection quantity correction can be made faster. Thus, the emission of pollutants of the internal combustion engine is significantly reduced.

Ein Betrieb des Lambda-Reglers im Dynamik-Regelmodus wird auf die Fälle beschränkt, in denen mit einer hohen Beladung des Speicherbehälters mit Kraftstoffdämpfen zu rechnen ist. Bei geringer Beladung verbleibt der Lambda-Regler deshalb im Normal-Regelmodus, was eine höhere Systemstabilität gewährleistet.An operation of the lambda controller in the dynamic control mode is limited to the cases in which to be expected with a high loading of the storage tank with fuel vapors. At low load, the lambda controller therefore remains in the normal control mode, which ensures a higher system stability.

In Ausgestaltungen des Verfahrens nach den Ansprüchen 2 und 3 wird der Lambda-Regler nur dann in den Dynamik-Regelmodus versetzt, falls vor dem Tankentlüftungszeitraum sich ein Ausgangswert des Lambda-Reglers über einen vorgegebenen ersten Zeitraum innerhalb eines vorgegebenen ersten Wertebereiches befindet und/oder die Änderung des Ausgangswertes des Lambda-Reglers kleiner ist als ein vorgegebener erster Änderungsgrenzwert.In embodiments of the method according to claims 2 and 3, the lambda controller is put into the dynamic control mode only if, prior to the tank ventilation period, an output value of the lambda controller is within a predetermined first range of time over a predetermined first time period and / or Change in the output value of the lambda controller is less than a predetermined first change limit.

In ähnlicher Weise wird der Lambda-Regler gemäß den Ausgestaltungen der Ansprüche 4 und 5 nur dann in den Dynamik-Regelmodus versetzt, falls sich eine Betriebsgröße der Brennkraftmaschine über einen vorgegebenen zweiten Zeitraum innerhalb eines vorgegebenen zweiten Wertebereichs befindet und/oder die Änderung der Betriebsgröße kleiner ist als ein vorgegebener zweiter Änderungsgrenzwert.Similarly, the lambda controller according to the embodiments of claims 4 and 5 is only put into the dynamic control mode, if an operating variable of the internal combustion engine over a predetermined second period of time is within a predetermined second value range and / or the change of the operating size smaller is considered a predetermined second change threshold.

Durch diese Ausgestaltungen wird sichergestellt, dass der Lambda-Regler nur dann in den Dynamik-Regelmodus versetzt wird, wenn sowohl der Lambda-Regler selbst als auch die Brennkraftmaschine einen ausreichend stabilen Zustand eingenommen haben. Bei der Betriebsgröße der Brennkraftmaschine kann es sich beispielsweise um die Drehzahl oder die zugeführte Frischluftmasse handeln. Dadurch wird verhindert, dass aufgrund der höheren Regeldynamik in Dynamik-Regelmodus es zu Instabilitäten und Schwingungen im Regelkreis kommt, was sich negativ auf den Fahrkomfort und das Abgasverhalten der Brennkraftmaschine auswirken kann.These refinements ensure that the lambda controller is put into the dynamic control mode only when both the lambda controller itself and the internal combustion engine have assumed a sufficiently stable state. The operating variable of the internal combustion engine may be, for example, the rotational speed or the supplied fresh air mass. This prevents that due to the higher control dynamics in dynamic control mode it comes to instabilities and vibrations in the control loop, which can have a negative effect on the ride comfort and the exhaust performance of the internal combustion engine.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 6 wird der Lambda-Regler nur dann in den Dynamik-Regelmodus versetzt, falls sich die Brennkraftmaschine im Leerlauf befindet.In one embodiment of the method according to claim 6, the lambda controller is only placed in the dynamic control mode, if the internal combustion engine is in idle.

Durch diese Ausgestaltung der Erfindung wird das Umschalten des Lambda-Reglers in den Dynamik-Regelmodus auf den Leerlauf der Brennkraftmaschine beschränkt. Im Betriebszustand des Leerlaufs ist der der Brennkraftmaschine zugeführte Frischluftmassenstrom äußerst gering, und gleichzeitig der Saugrohrdruck sehr niedrig, wodurch bei Öffnen des Tankentlüftungsventils ein sehr starker Spüleffekt entsteht und dadurch eine große Menge an Kraftstoffdämpfen in den Ansaugtrakt gelangen. Dadurch ist die Konzentration der durch die Tankentlüftung zusätzlich zugeführten Kraftstoffdämpfe im Leerlauf besonders hoch. Deshalb ist eine schnelle Ausregelung der veränderten Brenngaszusammensetzung erforderlich. Außerhalb des Leerlaufs, d.h. bei Teil- oder Volllast ist dieser Effekt wesentlich geringer, so dass hier auf das Umschalten des Lambda-Reglers in den Dynamik-Regelmodus verzichtet und aus Stabilitätsgründen der Normal-Regelmodus beibehalten werden kann.This embodiment of the invention, the switching of the lambda controller in the dynamic control mode is limited to the idling of the internal combustion engine. In the operating state of the idling, the internal combustion engine supplied fresh air mass flow is extremely low, and at the same time the intake manifold pressure is very low, whereby when opening the tank vent valve, a very strong rinsing effect is created and thus get a large amount of fuel vapors in the intake. As a result, the concentration of the fuel vapors additionally supplied by the tank ventilation during idling is particularly high. Therefore, a quick settlement of the changed fuel gas composition required. Outside idling, ie at partial or full load, this effect is much lower, so that waives the switching of the lambda controller in the dynamic control mode and can be maintained for stability reasons, the normal control mode.

In der Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 7 wird die Regeldynamik des Lambda-Reglers in Dynamik-Regelmodus umso weiter erhöht, je größer die Kenngröße ist.In the embodiment of the method according to claim 7, the control dynamics of the lambda controller is increased in dynamic control mode the further, the larger the parameter is.

Bei der Kenngröße kann es sich gemäß den Ausgestaltungen der Ansprüche 8 und 9 um die Umgebungstemperatur der Brennkraftmaschine oder um die Zeitspanne handeln, während der die Brennkraftmaschine vor dem letzten Start ausgeschaltet war.According to the embodiments of claims 8 and 9, the parameter may be the ambient temperature of the internal combustion engine or the period of time during which the internal combustion engine was switched off before the last start.

Bei diesen Ausgestaltungen des Verfahrens können mit zunehmender Beladung, beispielsweise aufgrund hoher Umgebungstemperatur oder sehr langen Stillstandsphasen der Brennkraftmaschine, die Regelparameter des Lambda-Reglers im Dynamik-Regelmodus derart verändert werden, dass sich eine immer höhere bzw. verbesserte Regeldynamik ergibt. Dadurch wird die Regeldynamik an die Beladung des Speicherbehälters angepasst. Da bei einer höheren Beladung des Speicherbehälters auch eine größere Menge an Kraftstoffdämpfen bei der Tankentlüftung zugeführt wird, bewirkt eine gleichzeitig verbesserte Regeldynamik ein schnelleres Ausregeln der Störung.In these embodiments of the method, the control parameters of the lambda controller can be changed in the dynamic control mode with increasing loading, for example due to high ambient temperature or very long periods of inactivity of the engine so that there is an ever higher or improved control dynamics. As a result, the control dynamics are adapted to the loading of the storage container. Since at a higher loading of the storage tank and a larger amount of fuel vapors in the tank ventilation is supplied, simultaneously improved control dynamics causes a faster compensation of the disturbance.

Gemäß den Ausgestaltungen des Verfahrens nach den Ansprüchen 10, 11 und 12 wird die Regeldynamik des Lambda-Reglers im Dynamik-Regelmodus in Abhängigkeit einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine verändert. So wird die Regeldynamik umso weiter erhöht, je kleiner die Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder je kleiner die Last der Brennkraftmaschine ist.According to the embodiments of the method according to claims 10, 11 and 12, the control dynamics of the lambda controller is changed in the dynamic control mode depending on an operating variable of the internal combustion engine. Thus, the control dynamics increases the further, the smaller the speed of the internal combustion engine and / or the smaller the load of the internal combustion engine.

Diese Ausgestaltungen des Verfahrens werden der Tatsache gerecht, dass sich die durch die Tankentlüftung zugeführten zusätzlichen Kraftstoffdämpfe auf das Abgasverhalten umso stärker auswirken, je geringer die Drehzahl und die Last bzw. der Frischluftdurchsatz in die Brennkraftmaschine ist. Durch die Erhöhung der Regeldynamik mit kleiner werdender Drehzahl und kleiner werdender Last kann diese Störung noch schneller ausgeregelt werden.These embodiments of the method are the fact that the supplied through the tank ventilation additional Fuel vapors affect the exhaust behavior more strongly, the lower the speed and the load or the fresh air flow rate into the internal combustion engine. By increasing the control dynamics with decreasing speed and decreasing load this disturbance can be corrected even faster.

In den Ausgestaltungen des Verfahrens nach den Ansprüchen 13 und 14 wird der Lambda-Regler unmittelbar vor oder unmittelbar nach der Einleitung der Kraftstoffdämpfe in den Ansaugtrakt in den Dynamik-Regelmodus versetzt.In the embodiments of the method according to claims 13 and 14, the lambda controller is placed in the dynamic control mode immediately before or immediately after the introduction of the fuel vapors in the intake system.

Der Zeitpunkt der Einleitung der Kraftstoffdämpfe kann beispielsweise durch die Ausgabe eines Ansteuerungssignals an das Tankentlüftungsventil durch die Steuereinrichtung der Brennkraftmaschine bestimmt werden. In beiden Ausgestaltungen des Verfahrens wird eine sehr zeitnahe Umschaltung des Lambda-Reglers in den Dynamik-Modus erreicht. Dadurch wird sichergestellt, dass die Änderung der Kraftstoffzusammensetzung sehr zeitig erkannt und schnell ausgeregelt werden kann.The timing of the introduction of the fuel vapors can be determined, for example, by the output of a drive signal to the tank vent valve by the control device of the internal combustion engine. In both embodiments of the method, a very timely changeover of the lambda controller is achieved in the dynamic mode. This ensures that the change in the fuel composition can be detected very early and quickly corrected.

In Ausgestaltungen des Verfahrens nach den Ansprüchen 15 und 16 wird der Lambda-Regler eine vorgegebene Zeitspanne nach Einleitung der Kraftstoffdämpfe in den Ansaugtrakt in den Dynamik-Regelmodus versetzt. Die Zeitspanne kann dabei der Zeit entsprechen, die die Kraftstoffdämpfe benötigen, um vom Einleitpunkt im Ansaugtrakt bis zu einem Lambdasensor im Abgastrakt der Brennkraftmaschine zu gelangen.In embodiments of the method according to claims 15 and 16, the lambda controller is placed in the dynamic control mode a predetermined period of time after initiation of the fuel vapors in the intake system. The time span can correspond to the time it takes for the fuel vapors to reach from the point of introduction in the intake tract to a lambda sensor in the exhaust tract of the internal combustion engine.

Bei diesen Ausgestaltungen des Verfahrens wird das Umschalten des Lambda-Reglers in den Dynamik-Regelmodus soweit wie möglich verzögert. Ein Umschalten in den Dynamik-Regelmodus geschieht erst dann, wenn die Veränderung der Abgaszusammensetzung aufgrund der durch die Tankentlüftung zugeführten Kraftstoffdämpfe durch den Lambdasensor erfassbar ist. Auch bei dieser Ausgestaltung wird eine schnelle Ausregelung dieser Störung ermöglicht, jedoch verbleibt der Lambda-Regler länger im Normal-Regel-Modus, was der Stabilität des Regelkreises zugute kommt.In these embodiments of the method, the switching of the lambda controller is delayed as far as possible in the dynamic control mode. A changeover to the dynamic control mode occurs only when the change in the exhaust gas composition due to the fuel vapors supplied by the tank ventilation is detectable by the lambda sensor. Also in this embodiment, a rapid compensation of this disorder is possible, however, the lambda controller remains longer in normal-rule mode, which benefits the stability of the control loop.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 17 wird der Lambda-Regler in den Dynamik-Regelmodus versetzt, nachdem der Lambdawert des Abgases der Brennkraftmaschine einen vorgegebenen Lambdagrenzwert unterschreitet.In one embodiment of the method according to claim 17, the lambda controller is placed in the dynamic control mode after the lambda value of the exhaust gas of the internal combustion engine falls below a predetermined lambda limit value.

In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 18 wird der Lambda-Regler in den Dynamik-Regelmodus versetzt, nachdem ein Ausgangswert des Lambda-Reglers einen vorgegebenen Ausgangsgrenzwert überschreitet.In a further embodiment of the method according to claim 18, the lambda controller is placed in the dynamic control mode after an output value of the lambda controller exceeds a predetermined output limit.

Bei diesen Ausgestaltungen des Verfahrens wird der Lambda-Regler erst nach Erkennung der durch die Tankentlüftung verursachten Anfettung des Brenngemisches in den Dynamik-Regelmodus versetzt. Analog der Ausgestaltung des Verfahrens gemäß Anspruch 16 wird auch bei dieser Ausgestaltung der Lambda-Regler möglichst lange im Normal-Regelmodus gehalten. Dadurch wird sichergestellt, dass der Lambda-Regler nur bei entsprechend starken Störungen der Abgaszusammensetzung in den Dynamik-Regelmodus versetzt wird.In these embodiments of the method, the lambda controller is placed in the dynamic control mode only after detection of the enrichment caused by the tank ventilation enrichment of the fuel mixture. Analogous to the embodiment of the method according to claim 16, the lambda controller is kept as long as possible in the normal control mode in this embodiment as well. This ensures that the lambda controller is put into the dynamic control mode only in the case of correspondingly strong faults in the exhaust gas composition.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 19 wird bei Erfüllung einer Bedingung der Lambda-Regler von dem Dynamik-Regelmodus wieder in den Normal-Regelmodus zurückversetzt.In one embodiment of the method according to claim 19, upon fulfillment of a condition, the lambda controller is returned from the dynamic control mode back to the normal control mode.

Durch diese Ausgestaltung des Verfahrens wird sichergestellt, dass nach Überwindung der Störung durch die Tankentlüftung der Lambda-Regler wieder in den Normal-Regelmodus zurückversetzt wird, in dem eine höhere Stabilität des Regelsystems vorherrscht. Dies dient sowohl dem Fahrkomfort, als auch der Stabilität des gesamten Regelkreises.This embodiment of the method ensures that, after overcoming the disturbance caused by the tank venting, the lambda controller is returned to the normal control mode, in which a higher stability of the control system prevails. This serves both the ride comfort, as well as the stability of the entire control loop.

Gemäß den Ausgestaltungen des Verfahrens der Ansprüche 20, 21, 22 und 23 kann die Bedingung dann erfüllt sein, wenn derAccording to the embodiments of the method of claims 20, 21, 22 and 23, the condition may be fulfilled when the

Lambdawert des Abgases der Brennkraftmaschine einen vorgegebenen zweiten Lambdagrenzwert überschreitet oder wenn die Änderung einer Ausgangsgröße des Lambda-Reglers kleiner ist als ein vorgegebener dritter Änderungsgrenzwert. Ferner ist es auch möglich, dass die Bedingung dann erfüllt ist, wenn sich eine Ausgangsgröße des Lambda-Reglers über einen vorgegebenen dritten Zeitraum innerhalb eines vorgegebenen dritten Wertebereichs befindet oder wenn sich der Lambdawert des Abgases über einen vorgegebenen vierten Zeitraum innerhalb eines vorgegebenen vierten Wertebereichs befindet.Lambda value of the exhaust gas of the internal combustion engine exceeds a predetermined second lambda limit value or when the change of an output of the lambda controller is smaller than a predetermined third change limit. Furthermore, it is also possible for the condition to be met when an output variable of the lambda controller is within a predetermined third range over a predetermined third time period or when the lambda value of the exhaust gas is within a predetermined fourth range within a predetermined fourth range ,

Diese Kriterien stellen sicher, dass der Lambda-Regler wieder in den stabileren Normal-Regelmodus zurückversetzt wird, sobald die Störung durch die Tankentlüftung bis zu einem bestimmten Maße behoben ist.These criteria will ensure that the lambda control is returned to the more stable normal control mode once the tank venting problem is resolved to a certain extent.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 24 ist die Bedingung dann erfüllt, wenn die Brennkraftmaschine den Betriebszustand des Leerlaufs verlässt.In one embodiment of the method according to claim 24, the condition is fulfilled when the internal combustion engine leaves the operating state of the idling.

Wie schon bezüglich des Anspruchs 6 erwähnt wurde, ist die Beeinträchtigung der Gemischzusammensetzung durch die Tankentlüftung besonders beim Leerlauf besonders stark. Dieser Erkenntnis folgend wird gemäß der Ausgestaltung nach Anspruch 24 der Lambda-Regler wieder in den Normal-Regelmodus zurückversetzt, sobald die Brennkraftmaschine den Leerlauf wieder verlässt.As already mentioned with respect to claim 6, the deterioration of the mixture composition by the tank ventilation is particularly strong, especially at idling. Following this finding, according to the embodiment of claim 24, the lambda controller is set back into the normal control mode again as soon as the internal combustion engine leaves the idling again.

Eine Brennkraftmaschine gemäß dem Anspruch 25 umfasst eine Tankentlüftungsvorrichtung, durch welche während eines Tankentlüftungszeitraums Kraftstoffdämpfe in einen Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine eingeleitet werden. Weiterhin umfasst die Brennkraftmaschine einen Speicherbehälter zur Speicherung von Kraftstoffdämpfen. Die Brennkraftmaschine weist ferner eine Einspritzanlage auf, welche einem Brennraum der Brennkraftmaschine eine vorgegebene Kraftstoffmenge zuführt. Die Brennkraftmaschine umfasst ferner eine Lambda-Reglereinrichtung, welche mit der Einspritzanlage gekoppelt ist und die zuzuführende Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von der Abgaszusammensetzung korrigiert, wobei die Lambda-Reglereinrichtung derart ausgebildet ist, dass ein Lambda-Regler derart von einem Normal-Regelmodus in einem Dynamik-Regelmodus, in dem der Lambda-Regler gegenüber dem Normal-Regelmodus eine höhere Regeldynamik aufweist, versetzt wird, dass sich der Lambda-Regler während des Tankentlüftungszeitraums zumindest zeitweise in dem Dynamik-Regelmodus befindet. Der Lambda-Regler wird nur dann in den Dynamik-Regelmodus versetzt, falls eine Kenngröße, welche ein Maß für die Beladung des Kraftstoffdämpfespeicher mit Kraftstoffdämpfen darstellt, einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.An internal combustion engine according to claim 25 comprises a tank ventilation device, through which during a tank ventilation period fuel vapors are introduced into an intake tract of the internal combustion engine. Furthermore, the internal combustion engine comprises a storage container for storing fuel vapors. The internal combustion engine also has an injection system which supplies a given amount of fuel to a combustion chamber of the internal combustion engine. The internal combustion engine further comprises a lambda control device, which is coupled to the injection system and corrects the amount of fuel to be supplied as a function of the exhaust gas composition, wherein the lambda control device is designed such that a lambda controller of such a normal control mode in a dynamic control mode, in which the lambda controller against the normal control mode has a higher control dynamics, is offset, that the lambda controller during the tank ventilation period is at least temporarily in the dynamic control mode. The lambda controller is only placed in the dynamic control mode, if a parameter which represents a measure of the loading of the fuel vapor storage with fuel vapors exceeds a predetermined limit.

Bezüglich der Vorteile der Brennkraftmaschine wird auf die Ausführungen zum Anspruch 1 verwiesen.With regard to the advantages of the internal combustion engine, reference is made to the statements on claim 1.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1: eine schematische Darstellung einer Brennkraftma- schine mit einer Tankentlüftungsvorrichtung;
Figur 2: eine allgemeine Darstellung eines Lambda- Regelkreises;
Figur 3: eine schematisches Diagramm zur Darstellung des Reglerverhaltens im Normal-Regelmodus und im Dyna- mik-Regelmodus
Figur 4: das Grundprinzip eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Ablaufdiagramms;

In the following, an embodiment of the present invention will be explained in more detail with reference to the accompanying figures. Show it:

FIG. 1: a schematic representation of an internal combustion engine with a tank ventilation device;
FIG. 2: a general representation of a Lambda control loop;
FIG. 3: a schematic diagram showing the behavior of the controller in the normal control mode and in the dynamic control mode
FIG. 4: the basic principle of a method according to the invention in the form of a flow chart;

In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Brennkraftmaschine 1 dargestellt. Die Brennkraftmaschine 1 weist mindestens einen Zylinder 2 und einen in dem Zylinder 2 auf und ab beweglichen Kolben 3 auf. Die zur Verbrennung nötige Frischluft wird über einen Ansaugtrakt 4 in einen von dem Zylinder 2 und dem Kolben 3 begrenzten Brennraum 5 eingeleitet. Stromabwärts einer Ansaugöffnung 6 befinden sich in dem Ansaugtrakt 4 ein Luftmassensensor 7 zur Erfassung des Luftdurchsatzes im Ansaugtrakt 4, welcher als Maß für die Last der Brennkraftmaschine 1 angesehen werden kann, eine Drosselklappe 8 zur Steuerung des Luftdurchsatzes, ein Saugrohr 9 und ein Einlassventil 10, mittels dem der Brennraum 5 mit dem Ansaugtrakt 4 wahlweise verbunden oder getrennt wird.In FIG. 1 an embodiment of an internal combustion engine 1 is shown. The internal combustion engine 1 has at least one cylinder 2 and one in the cylinder 2 up and down movable piston 3. The fresh air required for combustion is introduced via an intake tract 4 into a combustion space 5 bounded by the cylinder 2 and the piston 3. Downstream of a suction port 6 are located in the intake 4 is an air mass sensor 7 for detecting the air flow in the intake tract 4, which can be regarded as a measure of the load of the internal combustion engine 1, a throttle valve 8 for controlling the air flow, a suction pipe 9 and an intake valve 10, by means of which the combustion chamber 5 with the intake 4 optionally connected or disconnected.

Die Zündung der Verbrennung geschieht mittels einer Zündkerze 11. Die durch die Verbrennung erzeugte Antriebsenergie wird über eine Kurbelwelle 12 an den Antriebsstrang des Kraftfahrzeuges (nicht dargestellt) übertragen. Ein Drehzahlsensor 13 erfasst die Drehzahl der Brennkraftmaschine 1.The ignition of the combustion takes place by means of a spark plug 11. The drive energy generated by the combustion is transmitted via a crankshaft 12 to the drive train of the motor vehicle (not shown). A rotational speed sensor 13 detects the rotational speed of the internal combustion engine 1.

Die Verbrennungsabgase werden über einen Abgastrakt 14 der Brennkraftmaschine 1 abgeführt. Der Brennraum 5 wird mittels eines Auslassventils 15 mit dem Abgastrakt 14 wahlweise verbunden oder von diesem getrennt. Die Abgase werden in einem Abgasreinigungskatalysator 16 gereinigt. Im Abgastrakt 14 befindet sich ferner ein so genannter Lambda-Sensor 17 zur Messung des Sauerstoffgehalts im Abgas. Bei dem Lambda-Sensor 17 kann es sich dabei sowohl um einen binären Lambda-Sensor 17 als auch um einen linearen Lambda-Sensor 17 handeln.The combustion exhaust gases are discharged via an exhaust tract 14 of the internal combustion engine 1. The combustion chamber 5 is selectively connected to the exhaust tract 14 by means of an exhaust valve 15 or separated from it. The exhaust gases are purified in an exhaust gas purification catalyst 16. In the exhaust tract 14 is also a so-called lambda sensor 17 for measuring the oxygen content in the exhaust gas. The lambda sensor 17 may be both a binary lambda sensor 17 and a linear lambda sensor 17.

Die Brennkraftmaschine 1 umfasst ferner eine Kraftstoffversorgungseinrichtung mit einem Kraftstofftank 18, einer Kraftstoffpumpe 19, einer Hochdruckpumpe 20, einem Druckspeicher 21 und zumindest einem steuerbaren Einspritzventil 22. Der Kraftstofftank 18 weist einen verschließbaren Einfüllstutzen 23 zum Einfüllen von Kraftstoff auf. Der Kraftstoff wird mittels der Kraftstoffpumpe 19 über eine Kraftstoffversorgungsleitung 24 dem Einspritzventil 22 zugeführt. In der Kraftstoffversorgungsleitung 24 sind die Hochdruckpumpe 20 und der Druckspeicher 21 angeordnet. Die Hochdruckpumpe 20 hat die Aufgabe, dem Druckspeicher 21 den Kraftstoff mit hohem Druck zuzuführen. Der Druckspeicher 21 ist dabei als gemeinsamer Druckspeicher 21 für alle Einspritzventile 22 ausgebildet. Von ihm aus werden alle Einspritzventile 22 mit druckbeaufschlagtem Kraftstoff versorgt. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Brennkraftmaschine 1 mit Kraftstoffdirekteinspritzung, bei der der Kraftstoff mittels eines in den Brennraum 5 ragenden Einspritzventils 22 direkt in den Brennraum 5 eingespritzt wird. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Art der Kraftstoffeinspritzung beschränkt ist, sondern auch auf andere Arten der Kraftstoffeinspritzung, wie beispielsweise Saugrohreinspritzung, anwendbar ist.The internal combustion engine 1 further comprises a fuel supply device with a fuel tank 18, a fuel pump 19, a high pressure pump 20, a pressure accumulator 21 and at least one controllable injection valve 22. The fuel tank 18 has a closable filler neck 23 for filling fuel. The fuel is supplied by means of the fuel pump 19 via a fuel supply line 24 to the injection valve 22. In the fuel supply line 24, the high-pressure pump 20 and the pressure accumulator 21 are arranged. The high-pressure pump 20 has the task to supply the pressure accumulator 21, the fuel at high pressure. The pressure accumulator 21 is designed as a common pressure accumulator 21 for all injectors 22. From him, all injectors 22 are pressurized Fuel supplied. In the exemplary embodiment is an internal combustion engine 1 with direct fuel injection, in which the fuel is injected directly into the combustion chamber 5 by means of an injector 22 projecting into the combustion chamber 5. It should be noted, however, that the present invention is not limited to this type of fuel injection, but is applicable to other types of fuel injection such as port injection.

Die Brennkraftmaschine 1 weist ferner eine Tankentlüftungsvorrichtung auf. Zu der Tankentlüftungsvorrichtung gehört ein Kraftstoffdämpfespeicher 25, welcher beispielsweise als Aktivkohlebehälter ausgebildet ist und über eine Verbindungsleitung 26 mit dem Kraftstofftank 18 verbunden ist. Die in dem Kraftstofftank 18 entstehenden Kraftstoffdämpfe werden in den Kraftstoffdämpfespeicher 25 geleitet und dort von der Aktivkohle adsorbiert. Der Kraftstoffdämpfespeicher 25 ist über eine Entlüftungsleitung 27 mit dem Saugrohr 9 der Brennkraftmaschine 1 verbunden. In der Entlüftungsleitung 27 befindet sich ein steuerbares Tankentlüftungsventil 28. Ferner kann dem Kraftstoffdämpfespeicher 25 über eine Belüftungsleitung 29 und ein optional darin angeordnetes steuerbares Belüftungsventil 30 Frischluft zugeführt werden. In bestimmten Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine 1, insbesondere im Leerlauf oder bei Teillast, herrscht aufgrund des starken Drosseleffekts durch die Drosselklappe 8 ein großes Druckgefälle zwischen der Umgebung und dem Saugrohr 9. Durch Öffnen des Tankentlüftungsventils und des Belüftungsventils 30 während eines Tankentlüftungszeitraums kommt es daher zu einem Spüleffekt, bei dem die in dem Kraftstoffdämpfespeicher 25 gespeicherten Kraftstoffdämpfe in das Saugrohr 9 geleitet werden und an der Verbrennung teilnehmen. Die Kraftstoffdämpfe verursachen somit eine Veränderung der Zusammensetzung der Brenngase und der Abgase.The internal combustion engine 1 also has a tank ventilation device. To the tank ventilation device includes a fuel damper 25, which is for example designed as an activated carbon container and is connected via a connecting line 26 to the fuel tank 18. The resulting in the fuel tank 18 fuel vapors are passed into the fuel vapor storage 25 and there adsorbed by the activated carbon. The fuel vapor storage 25 is connected via a vent line 27 to the intake manifold 9 of the internal combustion engine 1. In the vent line 27 is a controllable tank vent valve 28. Further, the fuel vapor reservoir 25 via a vent line 29 and an optionally disposed therein controllable vent valve 30 fresh air can be supplied. In certain operating areas of the internal combustion engine 1, in particular at idle or at partial load, there is a large pressure gradient between the environment and the suction pipe 9 due to the strong throttle effect through the throttle valve 8. By opening the tank ventilation valve and the vent valve 30 during a tank ventilation period, it comes to a Rinsing effect, in which the fuel vapors stored in the fuel vapor storage 25 are directed into the intake manifold 9 and participate in the combustion. The fuel vapors thus cause a change in the composition of the fuel gases and the exhaust gases.

Der Brennkraftmaschine 1 ist eine Steuervorrichtung 31 zugeordnet, in welcher kennfeldbasierte Motorsteuerungsfunktionen (KF1 bis KF5) softwaremäßig implementiert sind. Die Steuervorrichtung 31 ist mit sämtlichen Aktuatoren und Sensoren der Brennkraftmaschine 1 über Signal- und Datenleitungen verbunden. Insbesondere ist die Steuervorrichtung 31 mit dem steuerbaren Belüftungsventil 30, dem steuerbaren Tankentlüftungsventil 28, dem Luftmassensensor 7, der steuerbaren Drosselklappe 8, dem steuerbaren Einspritzventil 22, der Zündkerze 11, dem Lambda-Sensor 17, dem Drehzahlsensor 13 und einem Umgebungstemperatursensor 32 zur Messung der Umgebungstemperatur verbunden.The internal combustion engine 1 is assigned a control device 31, in which map-based engine control functions (KF1 to KF5) are implemented by software. The control device 31 is connected to all actuators and sensors of the internal combustion engine 1 via signal and data lines. In particular, the control device 31 with the controllable vent valve 30, the controllable tank vent valve 28, the air mass sensor 7, the controllable throttle valve 8, the controllable injection valve 22, the spark plug 11, the lambda sensor 17, the speed sensor 13 and an ambient temperature sensor 32 for measuring the Ambient temperature connected.

Teile der Brennkraftmaschine 1 und der Steuervorrichtung 31 bilden eine Lambda-Reglereinrichtung. Die Lambda-Reglereinrichtung umfasst insbesondere den Lambda-Sensor 17, einen in der Steuervorrichtung 31 softwaremäßig implementierten Lambda-Regler 33, sowie die Einspritzventile 22 und deren Ansteuermechanismus, mit dem die Öffnungszeiten der Einspritzventile 22 gesteuert werden. Die Lambda-Reglereinrichtung bildet einen geschlossenen Lambda-Regelkreis und ist derart ausgestaltet, dass eine von dem Lambda-Sensor 17 erfasste Abweichung der Abgaszusammensetzung von einem vorgegebenen Lambda-Sollwert mittels einer Einspritzmengenkorrektur korrigiert wird. Wird während des Tankentlüftungszeitraumes das Tankentlüftungsventil 28 geöffnet, so strömen aufgrund des Druckgefälles Kraftstoffdämpfe von dem Kraftstoffdämpfespeicher 25 in den Ansaugtrakt 4 bzw. das Saugrohr 9 der Brennkraftmaschine 1. Diese Kraftstoffdämpfe, deren Konzentration in der Ansaugluft zunächst unbekannt ist, führen zu einer Anfettung des Brenngemisches, d.h. zu einem Überschuss an Kohlenwasserstoffen im Brenngas, und nach der Verbrennung zu einer entsprechenden Veränderung der Abgaszusammensetzung. Der von dem Lambda-Sensor 17 gemessene Lambda-Wert sinkt dadurch unter den Sollwert von beispielsweise Lambda=1 ab. Es kommt also zu einer Regelabweichung, welche durch den Lambda-Regler 33 registriert und durch eine entsprechende Veränderung der Regler 33-Ausgangsgröße ausgeregelt wird. Dies geschieht durch Vorgabe einer entsprechenden Stellgröße an die Einspritzventile 22, wodurch die eingespritzte Kraftstoffmenge entsprechend so lange verändert wird, bis die Störung ausgeregelt ist. Dieser Vorgang wird im Folgenden als Einspritzmengenkorrektur bezeichnet.Parts of the internal combustion engine 1 and the control device 31 form a lambda control device. The lambda control device comprises, in particular, the lambda sensor 17, a lambda controller 33 implemented in software in the control device 31, and the injection valves 22 and their control mechanism with which the opening times of the injection valves 22 are controlled. The lambda control device forms a closed lambda control loop and is designed in such a way that a deviation of the exhaust gas composition detected by the lambda sensor 17 is corrected from a predetermined desired lambda value by means of an injection quantity correction. If the tank venting valve 28 is opened during the tank venting period, fuel vapors from the fuel vapor accumulator 25 flow into the intake tract 4 or the intake manifold 9 of the internal combustion engine 1 due to the pressure gradient. These fuel vapors, whose concentration in the intake air is initially unknown, lead to enrichment of the combustion mixture That is, to an excess of hydrocarbons in the fuel gas, and after combustion to a corresponding change in the exhaust gas composition. The lambda value measured by the lambda sensor 17 thereby drops below the desired value of lambda = 1, for example. So it comes to a control deviation, which is registered by the lambda controller 33 and by a corresponding Changing the controller 33 output is compensated. This is done by specifying a corresponding control variable to the injectors 22, whereby the injected fuel quantity is changed accordingly until the fault is corrected. This process is referred to below as injection quantity correction.

In Figur 2 ist schematisch ein derartiger Lambda-Regelkreis dargestellt. Diese schematische Darstellung soll auf den Lambda-Regelkreis des Ausführungsbeispiels übertragen werden. Der Lambda-Wert des Abgases, welcher die Regelgröße x darstellt, wird von dem Lambda-Sensor 17, in Figur 2 das Messglied F_m, erfasst. Die Regelgröße x wird der Steuervorrichtung 31 über die Daten- und Signalleitungen zugeführt. Dort wird aus dem Lambda-Sollwert bzw. aus der Führungsgröße w, welche beispielsweise als Lambda=1 angenommen wird, und der Regelgröße x durch Subtraktion die Regeldifferenz e bestimmt. Die Regeldifferenz e wird dem Lambda-Regler 33 als Reglereingangsgröße zugeführt. Bei dem Lambda-Regler 33 kann es sich beispielsweise um einen PI-Regler 33 handeln. Dabei kann das Übertragungsverhalten des P-Anteils des Lambda-Reglers 33 durch folgenden funktionalen Zusammenhang beschrieben werden: $y_{P} (t) = K_{P} \times e (t)$

In FIG. 2 is shown schematically such a lambda control loop. This schematic representation is to be transferred to the lambda control circuit of the embodiment. The lambda value of the exhaust gas, which represents the controlled variable x, is determined by the lambda sensor 17, in FIG FIG. 2 the measuring element F _m , detected. The controlled variable x is supplied to the control device 31 via the data and signal lines. There, the control deviation e is determined from the desired lambda value or from the reference variable w, which is assumed to be lambda = 1, for example, and the controlled variable x is determined by subtraction. The control difference e is supplied to the lambda controller 33 as a controller input. The lambda controller 33 may, for example, be a PI controller 33. In this case, the transmission behavior of the P component of the lambda controller 33 can be described by the following functional relationship:

y_{P} (t) = K_{P} \times e (t)

Das I-Glied folgt dem funktionalen Zusammenhang: $y_{I} = K_{I} \times \int_{0}^{τ} e (t) ⅆ t$

The I member follows the functional relationship:

y_{I} = K_{I} \times \int_{0}^{τ} e (t) ⅆ t

Dabei stellt K_I den Verstärkungsfaktor des I-Gliedes und K_P den Verstärkungsfaktor des P-Gliedes dar.In this case, K _{I represents} the amplification factor of the I element and K _{P represents} the amplification factor of the P element.

Die Reglerausgangsgröße y_R wird dem Ansteuerungsmechanismus der Einspritzventile bzw. dem Stellglied F_ST zugeführt, wodurch sich eine bestimmte Ventilöffnungszeit, welche die Stellgröße Y darstellt, ergibt. Aus der eingespritzten Kraftstoffmenge, welche der Regelstrecke F_S (dem Brennraum 5) zugeführt wird und der Störgröße z, als welche die durch die Tankentlüftung zugeführten Kraftstoffdämpfe anzusehen sind, ergibt sich durch die Verbrennung wieder eine bestimmte Abgaszusammensetzung, welche die Regelgröße x darstellt.The regulator output variable y _R is supplied to the drive mechanism of the injection valves or the actuator F _ST , resulting in a certain valve opening time, which represents the manipulated variable Y results. From the injected fuel quantity, which the controlled system F _S (the combustion chamber 5) is supplied and the disturbance z, as which are to be regarded as the fuel vapors supplied by the tank vent, results from the combustion again a certain exhaust gas composition, which represents the controlled variable x.

Der Lambda-Regler 33 ist dabei derart ausgestaltet, dass er wahlweise in einem Normal-Regelmodus als auch in einem Dynamik-Regelmodus betrieben werden kann. Im Dynamik-Regelmodus unterscheidet sich der Lambda-Regler 33 gegenüber dem Normal-Regelmodus durch ein spontaneres Ansprechverhalten bzw. durch eine höhere Regeldynamik. Zur weiteren Veranschaulichung ist das Reglerverhalten im Dynamik-Regelmodus und im Normal-Regelmodus in Figur 3 schematisch dargestellt. Im Diagramm sind die Reglerausgangsgröße Y_R und die Regelabweichung e über der Zeit dargestellt. Zum Zeitpunkt t₁ steigt die Regelabweichung e (in Figur 3 gestrichelt dargestellt) an und verbleibt auf einem bestimmten Wert. Eine derartige Regelabweichung kann sich beispielsweise bei der Brennkraftmaschine 1 durch das Einleiten des Tankentlüftungsvorganges ergeben. Zur Darstellung der Reaktion des Lambda-Reglers 33 auf die Veränderung der Regeldifferenz e ist in Figur 3 die Reglerausgangsgröße Y_R einmal im Zustand des Normal-Regelmodus (strichpunktierte Linie) und im Zustand des Dynamik-Regelmodus (durchgezogene Linie) dargestellt. Wie deutlich zu erkennen ist, ist die Reaktion des Lambda-Reglers 33 im Dynamik-Regelmodus wesentlich dynamischer, d.h., die Reglerausgangsgröße Y_R(DM) im Dynamik-Regelmodus steigt im Vergleich zur Reglerausgangsgröße Y_R(NM) im Normal-Regelmodus deutlich stärker an. Aufgrund dieser erhöhten Reglerdynamik ergibt sich im Falle des Ausführungsbeispiels der Brennkraftmaschine 1 auch eine deutlich gesteigerte Dynamik der Einspritzmengenkorrektur. Dadurch wird die Regelgröße x, d. h. der Lambda-Wert des Abgases, im Dynamik-Regelmodus gegenüber dem Normal-Regelmodus deutlich schneller auf den Lambda-Sollwert bzw. die Führungsgröße w angenähert und eingeregelt.The lambda controller 33 is designed such that it can be operated either in a normal control mode or in a dynamic control mode. In the dynamic control mode, the lambda controller 33 differs from the normal control mode by a more spontaneous response or by a higher control dynamics. For further illustration, the controller behavior is in the dynamics control mode and in the normal control mode in FIG. 3 shown schematically. The diagram shows the controller output variable Y _R and the control deviation e over time. At time t ₁ , the control deviation e (in FIG. 3 dashed lines) and remains at a certain value. Such a deviation can result, for example, in the internal combustion engine 1 by the initiation of the tank ventilation process. To illustrate the reaction of the lambda controller 33 to the change in the control difference e is in FIG. 3 the controller output Y _R once in the state of the normal control mode (dashed line) and in the state of dynamic control mode (solid line) shown. As can be clearly seen, the response of the lambda controller 33 is much more dynamic in the dynamic control mode, ie, the controller output Y _R (DM) in the dynamic control mode increases significantly more in the normal control mode compared to the controller output Y _R (NM) at. Due to this increased control dynamics results in the case of the embodiment of the internal combustion engine 1, a significantly increased dynamics of injection quantity correction. As a result, the control variable x, ie the lambda value of the exhaust gas, in the dynamic control mode compared to the normal control mode is approached and adjusted much faster to the lambda desired value or the reference variable w.

Diese verbesserte Reglerdynamik kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass die Verstärkungsfaktoren K_I und K_P des I-Anteils und des P-Anteils des Lambda-Reglers 33 erhöht werden.This improved controller dynamics can be achieved, for example, by increasing the amplification factors K _I and K _{P of} the I component and the P component of the lambda controller 33.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Steuern der Brennkraftmaschine 1 anhand des Ablaufdiagramms der Figur 4 näher erläutert. Das Verfahren wird in Schritt 301, beispielsweise beim Start der Brennkraftmaschine 1, gestartet. In Schritt 302 wird der Lambda-Regler 33 standardmäßig in den Normal-Regelmodus versetzt, um aufgrund der geringeren Regeldynamik des Lambda-Reglers 33 im Normal-Regelmodus eine größtmögliche Stabilität des Regelkreises zu gewährleisten.Hereinafter, an embodiment of a method for controlling the internal combustion engine 1 with reference to the flowchart of FIG. 4 explained in more detail. The method is started in step 301, for example when starting the internal combustion engine 1. In step 302, the lambda controller 33 is set in the normal control mode by default in order to ensure the greatest possible stability of the control loop in the normal control mode due to the lower control dynamics of the lambda controller 33.

In einem Schritt 303 wird zunächst geprüft, ob eine Bedingung 1 erfüllt ist. Schritt 303 wird solange wiederholt bis Bedingung 1 erfüllt ist. Durch das Abprüfen der Bedingung 1 soll sichergestellt werden, dass ein Umschalten des Lambda-Reglers 33 vom Normal-Regelmodus in den Dynamik-Regelmodus zu einem bezüglich eines Tankentlüftungsvorganges bzw. des Tankentlüftungszeitraums geeigneten Zeitpunkt erfolgt.In a step 303, it is first checked whether a condition 1 is fulfilled. Step 303 is repeated until Condition 1 is satisfied. By checking the condition 1, it is to be ensured that a switching of the lambda controller 33 from the normal control mode into the dynamic control mode takes place at a suitable time with respect to a tank venting process or the tank venting period.

Beispielsweise kann die Bedingung 1 dann erfüllt sein, wenn das Einleiten der Kraftstoffdämpfe in den Ansaugtrakt 4 unmittelbar bevorsteht. Dies kann durch die Überwachung eines entsprechenden Steuersignals von der Steuervorrichtung 31 an das Tankentlüftungsventil 28 realisiert werden.For example, the condition 1 may be satisfied when the introduction of the fuel vapors in the intake tract 4 is imminent. This can be realized by monitoring a corresponding control signal from the control device 31 to the tank ventilation valve 28.

Alternativ kann die Bedingung 1 auch unmittelbar nach dem Einleiten der Kraftstoffdämpfe in den Ansaugtrakt 4 erfüllt sein. Als Kriterium kann hierfür das Aussenden eines ersten Steuersignals an das Tankentlüftungsventil 28 durch die Steuervorrichtung 31 verwendet werden.Alternatively, the condition 1 can also be fulfilled immediately after the introduction of the fuel vapors into the intake tract 4. As a criterion, the emission of a first control signal to the tank venting valve 28 by the control device 31 can be used for this purpose.

Die Bedingung 1 kann ferner auch nach Ablauf einer bestimmten vorgegebenen Zeitspanne nach Einleitung der Kraftstoffdämpfe in den Ansaugtrakt 4 als erfüllt angesehen werden. Vorteilhafterweise entspricht die Zeitspanne dabei der Gaslaufzeit, die die Kraftstoffdämpfe benötigen, um von der Position im Ansaugtrakt 4, an der die Kraftstoffdämpfe in den Ansaugtrakt 4 eingeleitet werden, bis zur Position des Lambda-Sensor 17s im Abgastrakt 14 zu gelangen. Je nach Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 1 kann diese Gaslaufzeit gemessen und in einem Kennfeld der Steuervorrichtung 31 abgelegt werden.The condition 1 can also after expiration of a certain predetermined period of time after initiation of the fuel vapors be considered fulfilled in the intake 4. Advantageously, the time span thereby corresponds to the gas running time which the fuel vapors require in order to reach the position of the lambda sensor 17s in the exhaust gas tract 14 from the position in the intake tract 4 at which the fuel vapors are introduced into the intake tract 4. Depending on the operating point of the internal combustion engine 1, this gas running time can be measured and stored in a map of the control device 31.

Alternativ kann Bedingung 1 auch dann als erfüllt betrachtet werden, falls nach Beginn des Tankentlüftungszeitraums der Gradient des Ausgangswerts y_R des Lambda-Reglers 33 über einen vorgegebenen Schwellwert ansteigt.Alternatively, condition 1 can also be considered fulfilled if, after the start of the tank ventilation period, the gradient of the output value y _{R of} the lambda controller 33 rises above a predetermined threshold value.

Es wird darauf hingewiesen, dass die alternativen Kriterien für Bedingung 1 auch miteinander verknüpft werden können, soweit dies sinnvoll ist.It should be noted that the alternative criteria for condition 1 can also be linked together, as appropriate.

Nach Erfüllung der Bedingung 1 fährt das Verfahren im Ablaufdiagramm der Figur 4 mit Schritt 304 fort, in dem geprüft wird, ob eine Bedingung 2 erfüllt ist. Schritt 304 wird solange wiederholt bis Bedingung 2 erfüllt ist. Mit der Bedingung 2 sind Kriterien verbunden, welche sicherstellen, dass der Lambda-Regler 33 nur in sinnvollen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine 1 in den Dynamik-Regelmodus versetzt wird, um Instabilitäten im Lambda-Regelkreis weitgehend zu vermeiden.After fulfilling condition 1, the method moves in the flowchart of FIG. 4 with step 304, in which it is checked whether a condition 2 is satisfied. Step 304 is repeated until Condition 2 is satisfied. With the condition 2, criteria are connected, which ensure that the lambda controller 33 is put into the dynamic control mode only in meaningful operating states of the internal combustion engine 1 in order largely to avoid instabilities in the lambda control loop.

So kann beispielsweise die Bedingung 2 dann erfüllt sein, falls vor dem Tankentlüftungszeitraum bzw. vor dem Öffnen des Tankentlüftungsventils sich der Regler-Ausgangswert y_R des Lambda-Reglers 33 über einen vorgegebenen ersten Zeitraum innerhalb eines vorgegebenen ersten Wertebereichs befand oder falls vor dem Tankentlüftungszeitraum die Änderung bzw. der Gradient des Regler-Ausgangswerts y_R kleiner war als ein vorgegebener erster Änderungsgrenzwert. Der erste Wertebereich und der erste Änderungsgrenzwert sind dabei so vorzugeben, dass bei Erfüllung der Bedingung 2 von einem stabilen Reglerzustand vor Beginn des Tankentlüftungszeitraums ausgegangen werden kann. Ein zu starker Gradient des Reglerausgangswerts bzw. ein Regler-Ausgangswert, welcher sich außerhalb des ersten Wertebereichs befindet, weist auf eine momentane starke Dynamik des Lambda-Reglers 33 hin, so dass in diesem Zustand ein Umschalten in den Dynamik-Regelmodus als Stabilitätsgründen verhindert werden soll.For example, condition 2 may then be met if, prior to the tank ventilation period or before opening the tank ventilation valve, the controller output value y _{R of} the lambda controller 33 was within a predetermined first range over a predetermined first period of time or if before the tank ventilation period Change or the gradient of the controller output value y _{R was} less than a predetermined first change limit. The first value range and the first change limit value are to be specified in this way if condition 2 is met, it can be assumed that the controller state is stable before the start of the tank ventilation period. An excessively high gradient of the controller output value or a controller output value which is outside the first value range indicates a momentary strong dynamic of the lambda controller 33, so that switching to the dynamic control mode is prevented in this state as stability reasons should.

Alternativ kann die Bedingung 2 auch dann erfüllt sein, falls sich eine Betriebsgröße der Brennkraftmaschine 1 über einen vorgegebenen zweiten Zeitraum innerhalb eines vorgegebenen zweiten Wertebereichs befindet und/oder die Änderung der Betriebsgröße kleiner ist als ein vorgegebener zweiter Änderungsgrenzwert. Der zweite Wertebereich und der zweite Änderungsgrenzwert sind dabei so vorzugeben, dass bei Erfüllung dieser Kriterien sichergestellt ist, dass sich die Brennkraftmaschine 1 in einem näherungsweise stationären Betriebspunkt befindet. Dadurch soll verhindert werden, dass der Lambda-Regler 33 bei einem hochdynamischen Betrieb der Brennkraftmaschine 1 in den Dynamik-Regelmodus geschaltet wird, wodurch es zu Instabilitäten im Lambda-Regelkreis und zu einem unkomfortablen Fahrverhalten kommen könnte.Alternatively, the condition 2 may also be satisfied if an operating variable of the internal combustion engine 1 is within a predetermined second value range over a predetermined second time period and / or the change of the operating variable is smaller than a predetermined second change limit value. The second value range and the second change limit value are to be specified in such a way that, when these criteria are satisfied, it is ensured that the internal combustion engine 1 is in an approximately stationary operating point. This is intended to prevent the lambda controller 33 from being switched into the dynamic control mode during a highly dynamic operation of the internal combustion engine 1, which could lead to instabilities in the lambda control circuit and to an uncomfortable driving behavior.

Bei einer weiteren Alternative ist die Bedingung 2 dann erfüllt, falls sich die Brennkraftmaschine 1 im Leerlauf befindet. Im Leerlauf, d. h. bei im Wesentlichen geschlossener Drosselklappe 8, maximalen Saugrohrunterdruck und minimaler Frischluftzufuhr im Ansaugtrakt 4, ist der Einfluss der durch die Tankentlüftung zusätzlich zugeführten Kraftstoffdämpfe auf die Verbrennung und damit auf die Abgaszusammensetzung besonders groß. In dieser Ausgestaltung kann der Lambda-Regler 33 daher nur dann in den Dynamik-Regelmodus versetzt werden, wenn sich die Brennkraftmaschine 1 im Leerlauf befindet. Der Dynamik-Regelmodus ist somit auf den Leerlauf der Brennkraftmaschine 1 beschränkt. Dadurch wird einerseits sichergestellt, dass eine Verschlechterung der Abgaswerte zügig ausgeregelt wird und gleichzeitig aber außerhalb des Leerlaufs, d.h. im Teillast- oder Volllastbetrieb, der Lambda-Regler 33 im Normal-Regelmodus betrieben wird und der Lambda-Regelkreis eine höhere Stabilität aufweist.In a further alternative, the condition 2 is fulfilled if the internal combustion engine 1 is idling. At idle, ie at substantially closed throttle valve 8, maximum Saugrohrunterdruck and minimal supply of fresh air in the intake manifold 4, the influence of the addition of the tank ventilation additionally supplied fuel vapor to the combustion and thus to the exhaust gas composition is particularly large. In this embodiment, therefore, the lambda controller 33 can be put into the dynamic control mode only when the internal combustion engine 1 is idling. The dynamic control mode is thus limited to the idling of the internal combustion engine 1. This ensures, on the one hand, that a deterioration in exhaust emissions is rapid is regulated and at the same time but outside the idle, ie in partial load or full load operation, the lambda controller 33 is operated in the normal control mode and the lambda control circuit has a higher stability.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Bedingung 2 dann als erfüllt anzusehen, falls eine Kenngröße, welcher ein Maß für die Beladung des Kraftstoffdämpfespeichers 25 mit Kraftstoffdämpfen darstellt, einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Bei der Kenngröße kann es sich dabei beispielsweise um die Umgebungstemperatur der Brennkraftmaschine 1 oder um die Zeitspanne handeln, während der die Brennkraftmaschine 1 vor dem letzten Start ausgeschaltet war. Mit steigender Umgebungstemperatur nimmt auch die Neigung des Kraftstoffes im Kraftstofftank 18 zur Ausgasung und somit die Beladung des Kraftstoffdämpfespeichers 25 zu. Gleiches gilt für die Dauer der Stillstandsphase der Brennkraftmaschine 1. Je länger die Brennkraftmaschine 1 vor dem letzten Start ausgeschaltet war, umso mehr Kraftstoffdämpfe werden in dem Kraftstoffdämpfespeicher 25 adsorbiert. Bei dieser Ausgestaltung wird daher die Umschaltung des Lambda-Reglers 33 in den Dynamik-Regelmodus auf den Fall einer hohen Beladung des Kraftstoffdämpfespeichers 25 begrenzt. Bei kleinen Beladungen verbleibt der Lambda-Regler 33 im Normal-Regelmodus, da die Störungen des Abgasverhaltens als gering einzustufen sind und daher einem stabileren Reglerverhalten des Lambda-Reglers 33 im Normal-Regelmodus der Vorzug gegeben wird.In a further advantageous embodiment, the condition 2 is then considered to be satisfied if a parameter which represents a measure of the loading of the fuel vapor storage 25 with fuel vapors, exceeds a predetermined limit. The parameter may be, for example, the ambient temperature of the internal combustion engine 1 or the period of time during which the internal combustion engine 1 was switched off before the last start. With increasing ambient temperature and the inclination of the fuel in the fuel tank 18 to the outgassing and thus the loading of the fuel vapor storage 25 increases. The same applies to the duration of the stoppage phase of the internal combustion engine 1. The longer the internal combustion engine 1 was switched off before the last start, the more fuel vapors are adsorbed in the fuel vapor storage 25. In this embodiment, therefore, the switching of the lambda controller 33 in the dynamic control mode is limited to the case of a high load of the fuel vapor storage 25. For small loads, the lambda controller 33 remains in the normal control mode, since the disturbances in the exhaust behavior are classified as low and therefore a more stable controller behavior of the lambda controller 33 in the normal control mode is preferred.

Als weitere Alternative ist die Bedingung 2 dann erfüllt, wenn nach Beginn des Tankentlüftungszeitraums bzw. nach Öffnen des Tankentlüftungsventils der Lambda-Wert des Abgases der Brennkraftmaschine 1 einen vorgegebenen Lambda-Grenzwert unterschreitet. Dies ist bei Verwendung einer linearen Lambda-Sonde möglich.As a further alternative, the condition 2 is fulfilled if, after the start of the tank ventilation period or after opening the tank ventilation valve, the lambda value of the exhaust gas of the internal combustion engine 1 falls below a predetermined lambda limit value. This is possible when using a linear lambda probe.

Vorteilhafterweise kann die Bedingung 2 auch dann als erfüllt angesehen werden, wenn nach Beginn des Tankentlüftungszeitraums der Ausgangswert y_R des Lambda-Reglers 33 einen vorgegebenen Ausgangsgrenzwert überschreitet.Advantageously, condition 2 can also be regarded as fulfilled if, after the start of the tank ventilation period the output value y _{R of} the lambda controller 33 exceeds a predetermined output limit value.

Bei den zuletzt genannten beiden Ausgestaltungen ist das Umschalten des Lambda-Regler 33 in den Dynamik-Regelmodus auf den Fall begrenzt, dass die Brenngase durch den Tankentlüftungsvorgang sehr stark angefettet sind, d.h., dass der Lambda-Wert des Abgases deutlich unter eins liegt. Bei nur gering angefettetem Gemisch verbleibt der Lambda-Regler 33 im Normal-Regelmodus.In the latter two embodiments, the switching of the lambda controller 33 in the dynamic control mode is limited to the case that the fuel gases are very heavily enriched by the tank venting, that is, that the lambda value of the exhaust gas is well below one. With only slightly enriched mixture, the lambda controller 33 remains in the normal control mode.

Es wird darauf hingewiesen, dass die alternativen Kriterien für Bedingung 2 auch miteinander verknüpft werden können, soweit dies sinnvoll ist.It should be noted that the alternative criteria for Condition 2 can also be linked together, as appropriate.

Nach Erfüllung der Bedingung 2 erfolgt gemäß dem Ablaufdiagramm der Figur 4 im Schritt 305 ein Umschalten des Lambda-Reglers 33 vom Normal-Regelmodus in den Dynamik-Regelmodus. Wie schon anhand der Figur 3 erläutert wurde, werden dabei die Reglerparameter des Lambda-Reglers 33 derart verändert, dass der Lambda-Regler 33 mit einer höheren Regeldynamik auf die Störungen durch die Tankentlüftung reagiert. Dadurch erfolgt ein schnelleres Ausregeln der veränderten Abgaszusammensetzung mittels der Einspritzmengenkorrektur. Dadurch wirkt sich die Abgasverschlechterung durch die Tankentlüftung nur über einem wesentlich kürzeren Zeitraum aus, was das gesamte Abgasverhalten der Brennkraftmaschine 1 deutlich verbessert.After fulfilling the condition 2 takes place according to the flowchart of FIG. 4 In step 305, a switching of the lambda controller 33 from the normal control mode in the dynamic control mode. As already on the basis of FIG. 3 has been explained, while the controller parameters of the lambda controller 33 are changed so that the lambda controller 33 reacts with a higher control dynamics on the disturbances caused by the tank ventilation. This results in a faster compensation of the changed exhaust gas composition by means of the injection quantity correction. As a result, the deterioration of the exhaust gas due to the tank ventilation only has a significantly shorter duration, which significantly improves the overall exhaust gas behavior of the internal combustion engine 1.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann dabei die Regeldynamik des Lambda-Reglers 33 umso weiter erhöht werden, je größer die Beladung des Kraftstoffdämpfespeichers 25 ist. Für die Abschätzung der Beladung des Kraftstoffdämpfespeichers 25 kann wiederum die oben beschriebene Kenngröße herangezogen werden.In an advantageous embodiment, the control dynamics of the lambda controller 33 can be further increased, the greater the load of the fuel vapor storage 25. For the estimation of the loading of the fuel vapor accumulator 25, the characteristic described above can again be used.

Alternativ kann die Regeldynamik auch in Abhängigkeit einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine 1 verändert werden. Beispielsweise kann die Regeldynamik umso weiter erhöht werden, je kleiner die Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 oder je kleiner die Last der Brennkraftmaschine 1 ist. Dies hängt damit zusammen, dass sich die Einleitung der zusätzlichen Kraftstoffdämpfe durch die Tankentlüftung umso stärker auf das Abgasverhalten der Brennkraftmaschine 1 auswirken, je geringer die Drehzahl und je geringer die Last ist.Alternatively, the control dynamics can also be changed depending on an operating variable of the internal combustion engine 1. For example, the control dynamics can be further increased the smaller the speed of the internal combustion engine 1 or the smaller the load of the internal combustion engine 1 is. This is due to the fact that the introduction of the additional fuel vapors through the tank venting influence the exhaust behavior of the internal combustion engine 1 all the more, the lower the rotational speed and the lower the load.

Konkret kann die dynamische Anpassung der Reglerparameter so realisiert werden, dass im Falle des Dynamik-Regelmodus die Reglerparameter des Lambda-Reglers 33 als Kennfelder in Abhängigkeit der Kenngröße, der Last und/oder der Drehzahl in der Steuervorrichtung 31 abgelegt sind. Durch diese dynamische Anpassung der Reglerparameter, beispielsweise der Verstärkungsfaktoren des I-Anteils oder des P-Anteils des Lambda-Reglers 33, kann die Regeldynamik besser an die individuellen Anforderungen angepasst werden.Specifically, the dynamic adaptation of the controller parameters can be realized so that in the case of the dynamic control mode, the controller parameters of the lambda controller 33 are stored as maps depending on the parameter, the load and / or the speed in the control device 31. By means of this dynamic adaptation of the controller parameters, for example the amplification factors of the I component or the P component of the lambda controller 33, the control dynamics can be better adapted to the individual requirements.

Im Ablaufdiagramm der Figur 4 wird weiter mit Schritt 306 fortgefahren, in dem geprüft wird, ob eine Bedingung 3 erfüllt ist. Schritt 306 wird solange wiederholt bis Bedingung 3 erfüllt ist. Die Bedingung 3 dient dazu, den Zeitpunkt festzulegen, an dem der Lambda-Regler 33 vom Dynamik-Regelmodus wieder in den Normal-Regelmodus zurückversetzt werden soll.In the flowchart of FIG. 4 Continuing with step 306, it is checked whether a condition 3 is satisfied. Step 306 is repeated until Condition 3 is satisfied. The condition 3 is used to set the time at which the lambda controller 33 is to be returned from the dynamic control mode back to the normal control mode.

Beispielsweise kann die Bedingung 3 dann als erfüllt angesehen werden, wenn der Lambda-Wert des Abgases der Brennkraftmaschine 1 einen vorgegebenen Lambda-Grenzwert überschreitet. Der Lambda-Grenzwert ist dabei vorzugsweise kleiner als eins, also immer noch im Bereich einer Abgaszusammensetzung mit Kohlenwasserstoffüberschuss. Jedoch sollte der Lambda-Grenzwert dem Sollwert von Lambda=1 so nahe sein, dass die Spitzen der Störung durch die Tankentlüftung bereits durch die Einspritzmengenkorrektur weitgehend kompensiert sind und ein Umschalten in den Normal-Regelmodus sinnvoll ist. Diese Alternative bezieht sich Systeme mit linearem Lambda-Sensor.For example, the condition 3 can then be regarded as fulfilled if the lambda value of the exhaust gas of the internal combustion engine 1 exceeds a predetermined lambda limit value. The lambda limit value is preferably less than one, ie still within the range of an exhaust gas composition with an excess of hydrocarbons. However, the lambda limit should be close to the setpoint of lambda = 1 so that the peaks of the disturbance caused by the tank ventilation are already largely compensated by the injection quantity correction, and Switching to the normal control mode makes sense. This alternative relates to linear lambda sensor systems.

Alternativ kann die Bedingung 3 auch dann erfüllt sein, wenn die Änderung bzw. der Gradient der Reglerausgangsgröße des Lambda-Reglers 33 kleiner ist als ein vorgegebener dritter Änderungsgrenzwert oder wenn sich die Reglerausgangsgröße y_R über einen vorgegebenen dritten Zeitraum innerhalb eines vorgegebenen dritten Wertebereichs befindet. Der dritte Änderungsgrenzwert und der dritte Wertebereich sind dabei so vorzugeben, dass bei Erfüllung der Bedingung 3 davon auszugehen ist, dass sich der Lambda-Regler 33 in einem zumindest nahezu stabilen Regelzustand befindet und die Störung aufgrund der Tankentlüftung nahezu ausgeregelt ist.Alternatively, condition 3 may also be satisfied if the change or the gradient of the controller output variable of lambda controller 33 is smaller than a predefined third change limit value or if the controller output variable y _{R is} within a predefined third value range over a predetermined third time period. The third change limit value and the third value range are to be predefined in such a way that, when the condition 3 is met, it can be assumed that the lambda controller 33 is in an at least almost stable control state and the fault due to the tank ventilation is almost completely corrected.

Gleiches gilt auch für eine weitere Alternative, bei der die Bedingung 3 dann erfüllt ist, wenn sich der Lambda-Wert des Abgases über einen vorgegebenen vierten Zeitraum innerhalb eines vorgegebenen vierten Wertebereichs befindet. Auch in diesem Fall sind der vierte Wertebereich und der vierte Zeitraum derart vorzugeben, dass bei Erfüllung der Bedingung 3 die durch die Tankentlüftung verursachte Störung der Abgaszusammensetzung weitgehend durch die Lambda-Regeleinrichtung ausgeglichen wurde. Diese Alternative bezieht sich Systeme mit linearem Lambda-Sensor.The same also applies to a further alternative in which condition 3 is satisfied when the lambda value of the exhaust gas is within a predetermined fourth range over a predetermined fourth period of time. Also in this case, the fourth range of values and the fourth period are to be specified such that, when condition 3 is met, the exhaust gas composition disturbance caused by the tank ventilation has been largely compensated by the lambda control device. This alternative relates to linear lambda sensor systems.

Ferner ist es auch möglich, dass die Bedingung 3 dann als erfüllt gilt, wenn die Brennkraftmaschine 1 den Betriebszustand des Leerlaufs wieder verlässt. Wie weiter oben schon erwähnt wurde, ist der Einfluss der durch die Tankentlüftung zusätzlich zugeführten Kraftstoffdämpfe auf das Abgasverhalten im Leerlauf am größten. Außerhalb des Leerlaufs kann die Störung des Abgasverhaltens durch die Tankentlüftung unter Umständen auch im Normalregelmodus des Lambda-Reglers 33 ausreichend schnell ausgeglichen werden.Furthermore, it is also possible for the condition 3 to be satisfied when the internal combustion engine 1 leaves the operating state of the idling again. As already mentioned above, the influence of the fuel vapors additionally supplied by the tank ventilation on the exhaust gas behavior at idling is greatest. Outside idling, the disturbance of the exhaust gas behavior by the tank venting under certain circumstances even in the normal control mode of the lambda controller 33 can be compensated quickly enough.

Zusammengefasst lässt sich sagen, dass die Bedingung 3 sicherstellt, dass der Lambda-Regler 33 möglichst zügig wieder vom Dynamik-Regelmodus in den Normal-Regelmodus zurückversetzt wird, um Instabilitäten, wie beispielsweise ein Aufschwingen des Lambda-Regelkreises und somit eine Beeinträchtigung des Fahrkomforts und der gesamten Systemstabilität vorzubeugen. Es wird darauf hingewiesen, dass die alternativen Kriterien für Bedingung 3 auch miteinander verknüpft werden können, soweit dies sinnvoll ist.In summary, it can be said that the condition 3 ensures that the lambda controller 33 is returned as quickly as possible from the dynamic control mode to the normal control mode, to instabilities, such as a swinging of the lambda control loop and thus an impairment of ride comfort and to prevent the entire system stability. It should be noted that the alternative criteria for Condition 3 can also be linked together, as appropriate.

Gemäß dem Ablaufdiagramm der Figur 4 wird bei Erfüllung der Bedingung 3 der Lambda-Regler 33 in Schritt 307 wieder in den Normal-Regelmodus versetzt. In Schritt 308 wird das Verfahren entweder beendet oder von neuem gestartet.

1: Brennkraftmaschine
2: Zylinder
3: Kolben
4: Ansaugtrakt
5: Brennraum
6: Ansaugöffnung
7: Luftmassensensor
8: Drosselklappe
9: Saugrohr
10: Einlassventil
11: Zündkerze
12: Kurbelwelle
13: Drehzahlsensor
14: Abgastrakt
15: Auslassventil
16: Abgasreinigungskatalysator
17: Lambda-Sensor
18: Kraftstofftank
19: Kraftstoffpumpe
20: Hochdruckpumpe
21: Druckspeicher
22: Einspritzventil
23: Einfüllstutzen
24: Kraftstoffversorgungsleitung
25: Kraftstoffdämpfespeicher
26: Verbindungsleitung
27: Entlüftungsleitung
28: Tankentlüftungsventil
29: Belüftungsleitung
30: Belüftungsventil^
31: Steuervorrichtung
32: Umgebungstemperatursensor
33: Lambda-Regler

According to the flowchart of FIG. 4 If the condition 3 is fulfilled, then the lambda controller 33 is returned to the normal control mode in step 307. In step 308, the method is either terminated or restarted.

1: Internal combustion engine
2: cylinder
3: piston
4: intake system
5: combustion chamber
6: suction
7: Air mass sensor
8th: throttle
9: suction tube
10: intake valve
11: spark plug
12: crankshaft
13: Speed sensor
14: exhaust tract
15: outlet valve
16: purifying catalyst
17: Lambda sensor
18: Fuel tank
19: Fuel pump
20: high pressure pump
21: accumulator
22: Injector
23: filler pipe
24: Fuel supply line
25: Fuel vapor reservoir
26: connecting line
27: vent line
28: Tank ventilation valve
29: vent line
30: Vent valve ^
31: control device
32: Ambient temperature sensor
33: Lambda control

Claims

Method for controlling an internal combustion engine (1) having a tank purging apparatus by means of which fuel vapours are introduced into an intake system (4) of the internal combustion engine (1) during a tank purging period, with a lambda controller (33) of the internal combustion engine (1) being switched from a normal control mode to a dynamic control mode in which the lambda controller (33) has a higher control dynamic than in the normal operating mode in such a manner that the lambda controller (33) is at least temporarily in the dynamic control mode during the tank purging period, characterised in that
the fuel vapours are stored in a storage container of the tank purging apparatus and the lambda controller (33) is switched to the dynamic control mode only if a characteristic variable which represents a measure of the loading of the fuel vapour storage unit (25) with fuel vapours exceeds a predetermined limit value.
Method according to claim 1, wherein the lambda controller (33) is switched to the dynamic control mode only if before the tank purging period an output value of the lambda controller (33) is within a predetermined first value range over a predetermined first time period.
Method according to claim 1, wherein the lambda controller (33) is switched to the dynamic control mode only if before the tank purging period the change in an output value of the lambda controller (33) is less than a predetermined first change limit value.
Method according to claim 1, wherein the lambda controller (33) is switched to the dynamic control mode only if an operating variable of the internal combustion engine (1) is within a predetermined second value range over a predetermined second time period.
Method according to claim 1, wherein the lambda controller (33) is switched to the dynamic control mode only if the change in an operating variable of the internal combustion engine (1) is less than a predetermined second change limit value.
Method according to claim 1, wherein the lambda controller (33) is switched to the dynamic control mode only if the internal combustion engine (1) is in no-load operation.
Method according to claim 1, wherein the control dynamic of the lambda controller (33) in the dynamic mode is increased to a greater degree, the greater the characteristic variable.
Method according to one of claims 1 and 7, wherein the characteristic variable is the ambient temperature of the internal combustion engine (1).
Method according to one of claims 1 and 7, wherein the characteristic variable is the time interval during which the internal combustion engine (1) was turned off.
Method according to one of claims 1 to 9, wherein the control dynamic of the lambda controller (1) in the dynamic control mode is changed as a function of an operating variable of the internal combustion engine (1).
Method according to claim 10, wherein the control dynamic of the lambda controller (33) in the dynamic control mode is increased to a greater degree, the lower the speed of the internal combustion engine (1).
Method according to claim 10, wherein the control dynamic of the lambda controller (33) in the dynamic control mode is increased to a greater degree, the smaller the load of the internal combustion engine (1).
Method according to one of claims 1 to 12, wherein the lambda controller (33) is switched to the dynamic mode immediately before the introduction of the fuel vapours into the intake system (4).
Method according to one of claims 1 to 12, wherein the lambda controller (33) is switched to the dynamic mode immediately after the introduction of the fuel vapours into the intake system (4).
Method according to one of claims 1 to 12, wherein the lambda controller (33) is switched to the dynamic mode a predetermined time interval after the introduction of the fuel vapours into the intake system (4).
Method according to claim 15, wherein the time interval corresponds to the time required for the fuel vapours to pass from the introduction position in the intake system (4) to a lambda sensor (17) of the internal combustion engine (1).
Method according to claim 1, wherein the lambda controller (33) is switched to the dynamic mode once the lambda value of the exhaust gas of the internal combustion engine (1) drops below a predetermined first lambda limit value.
Method according to claim 1, wherein the lambda controller (33) is switched to the dynamic mode once an output value of the lambda controller (33) exceeds a predetermined output limit value.
Method according to one of claims 1 to 18, wherein when a condition is met the lambda controller (33) is switched from the dynamic control mode back to the normal control mode.
Method according to claim 19, wherein the condition is met when the lambda value of the exhaust gas of the internal combustion engine (1) exceeds a predetermined second lambda limit value.
Method according to claim 19, wherein the condition is met when the change in an output variable of the lambda controller (33) is less than a predetermined third change limit value.
Method according to claim 19, wherein the condition is met when an output variable of the lambda controller (33) is within a predetermined third value range over a predetermined third time period.
Method according to claim 19, wherein the condition is met when the lambda value of the exhaust gas is within a predetermined fourth value range over a predetermined fourth time period.
Method according to claim 19, wherein the condition is met when the internal combustion engine leaves the operating state of no-load operation.
Internal combustion engine (1) having
- a tank purging apparatus by means of which fuel vapours are introduced into an intake system (4) of the internal combustion engine 1 during a tank purging period and which has a storage container for storing fuel vapours,

- a fuel supply device which feeds a predetermined quantity of fuel to a combustion chamber (5) of the internal combustion engine (1),

- a lambda controller device which is coupled to the fuel supply device and corrects the quantity of fuel to be fed in as a function of the exhaust gas composition, with the lambda controller device being embodied in such a manner that a lambda controller (33) is switched from a normal control mode to a dynamic control mode in which the lambda controller (33) has a higher control dynamic than in the normal operating mode, in such a manner that the lambda controller (33) is at least temporarily in the dynamic control mode during the tank purging period,
characterised in that
the lambda controller device is embodied in such a manner that the lambda controller (33) is switched to the dynamic control mode only if a characteristic variable which represents a measure of the loading of the fuel vapour storage unit (25) with fuel vapours exceeds a predetermined limit value.