[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, wobei
mittels eines Saugrohrmodells aus einem Saugrohrdruck p
s eine prädizierte Füllung berechnet und einer Gemischkontrolle übergeben wird, welche
eine in einen Brennraum der Brennkraftmaschine einzuspritzende Kraftstoffmasse bestimmt,
und wobei mittels einer Lambdasonde fortlaufend ein Lambda-Wert eines Abgases bestimmt
wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Beim Betrieb einer Brennkraftmaschine hat eine Füllungserfassung die Aufgabe, die
Luftmasse im Brennraum möglichst genau und dynamisch richtig zu bestimmen, um eine
Grundlage für die Einstellung von Stellgrößen zu liefern. Eine direkte Messung gibt
es nicht. Zur Füllungserfassung ist ein Saugrohrmodell vorgesehen, welches aus einem
Saugrohrdruck p
s eine Füllung von Zylindern bzw. einem Brennraum der Brennkraftmaschine berechnet.
Das Saugrohrmodell umfaßt im wesentlichen einen Formelsatz in Form von Kennfeldern,
welche eine Zuordnung zwischen dem Saugrohrdruck p
s und einer Füllung der Zylinder herstellen. Es ergibt sich jedoch der Nachteil, daß
sich mit zunehmender Betriebsdauer der Brennkraftmaschine ggf. Veränderungen oder
Bauteilalterungen ergeben, wie beispielsweise eine Katalysatorzusetzung, eine Einlaßventilverschmutzung,
eine Drosselklappenverschmutzung oder eine Luftfilterzusetzung, die dazu führen, daß
die festgelegte Zuordnung zwischen Saugrohrdruck p
s und einer Füllung der Zylinder gemäß des Saugrohrmodells nicht mehr exakt die tatsächlichen
Verhältnisse wieder gibt.
[0003] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der obengenannten
Art bzgl. der Genauigkeit des Saugrohrmodells zu verbessern.
[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der o.g. Art mit den in Anspruch
1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
[0005] Dazu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß eine Abweichung des Lambda-Wertes von
einem für die eingespritzte Kraftstoffmasse und die prädizierte Füllung erwarteten
Lambda-Wert bestimmt wird, daß eine Differenz zwischen der prädizierten Füllung und
einer zum Erzielen des erwarteten Lambda-Wertes erforderlichen Füllung bestimmt wird
und daß Parameter des Saugrohrmodells derart verändert werden, daß das Saugrohrmodell
für denjenigen Eingangswert des Saugdruckes p
s, aus dem zuvor die prädizierte Füllung berechnet wurde, die zuvor bestimmte erforderliche
Füllung als Ausgang ergibt.
[0006] Dies hat den Vorteil, daß eine laufende Korrektur von Modellungenauigkeiten des Saugrohrmodells
durch Nutzung vorhandener Meßgrößen des Abgases und Abgleich der Modellparameter zur
Verfügung steht.
[0007] Um Fehler bei der Gemischsteuerung außerhalb des Luftpfades zu erkennen und negative
Einflüsse auf die Füllungserfassung zu vermeiden, wird die Änderung der Parameter
des Saugrohrmodells rückgängig gemacht, wenn sich nachfolgend eine größere Abweichung
des gemessenen Lambda-Wertes vom erwarteten Lambda-Wert ergibt als zuvor.
[0008] Um solche Fehler im System der Brennkraftmaschine zu erkennen, welche eine Reparatur
oder Wartung notwendig machen, wird die Anzahl der Änderungen der Parameter des Saugrohrmodells
über die Zeit überwacht und eine Überprüfung der Brennkraftmaschine in einer Werkstatt
angefordert, wenn die Anzahl der Änderungen in einer vorbestimmten Zeit einen vorbestimmten
Wert überschreitet.
[0009] Bei einem inaktiven Lambdaregler ist der erwartete Wert für den Lambda-Wert das Verhältnis
aus relativer Luftmenge zu relativer Kraftstoffmenge, die aus der Vorsteuerung bestimmt
wird. Bei einem aktiven Lambdaregler entspricht der erwartete Wert für den Lambda-Wert
demjenigen Lambda-Wert, welcher von dem Lambdaregler eingestellt werden soll.
[0010] Weitere Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben
sich aus den abhängigen Ansprüchen, sowie aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung
anhand der beigefügten Zeichnung. Diese zeigt in der einzigen Fig. eine schematische
Darstellung einer Gemischkontrolle mittels einer Lambdasonde.
[0011] In der einzigen Fig. ist schematisch eine Brennkraftmaschine 10 mit einem Brennraum
12 mit im einzelnen nicht dargestellter Kraftstoffeinspritzung angedeutet. In den
Brennraum 12 wird eine vorbestimmte Kraftstoffmenge bzw. -masse 14 eingespritzt, wobei
die Kraftstoffmenge 14 durch eine Gemischkontrolle 16 vorgegeben wird. Zum Bestimmen
der Menge des einzuspritzenden Kraftstoffes erhält die Gemischkontrolle 16 als Eingangswerte
einen Lambda-Sollwert 18 und eine prädizierte Füllung 20. Die Füllung 20 ist von einem
Saugrohrmodell 22 bestimmt, welches einen Parametersatz in Form von Kennfeldern umfaßt,
der bzw. die eine Zuordnung zwischen einem Saugrohrdruck p
s und der prädizierten Füllung 20 herstellt bzw. herstellen. Die Parameter des Saugrohrmodells
22 sind zunächst statisch festgelegt.
[0012] Aus dem Brennraum 12 strömt Abgas 24 aus und eine Lambdasonde 26 bestimmt einen Lambda-Wert
28 des Abgases 24. Dem Saugrohrmodell 22 ist eine Adaption 30 zugeordnet, welche den
Lambda-Wert 28 und die eingespritzte Kraftstoffmasse 14 erhält. Die Adaption 30 erkennt
an dem Lambda-Wert 28, ob der eingespritzte Kraftstoff restlos verbrannt ist bzw.
ob das Gemisch fett oder mager ist. Im gesteuerten Betrieb ohne aktiven Lambdaregler
ist somit nachzuvollziehen, ob die berechnete Füllung 20 korrekt ist. Auch bei geregeltem
Betrieb ist anhand des Reglerausgangs zu erkennen, ob die berechnete Füllung korrekt
ist.
[0013] Zusätzlich wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren überprüft, ob ein Fehler bei
der Steuerung der Brennkraftmaschine tatsächlich eine falsche Füllungserfassung als
Ursache hat. Nach der Korrektur des Saugrohrmodells durch die Adaption 30 wird erneut
der Lambda-Wert geprüft. Die Prüfung erfolgt bei aktivem Lambdaregler, damit der Verbrennungsprozeß
nicht beeinflußt wird. Geprüft wird somit immer der Reglerausgang des Lambdareglers.
Verschlechtert sich dieser, d.h. bewegt er sich weiter von einem erwarteten Wert weg,
so wird erkannt, daß kein Fehler der Füllungserfassung vorliegt, sondern ein anderer
Fehler, beispielsweise bei der Kraftstoffeinspritzung. Die zuvor durchgeführte Änderung
der Parameter des Saugrohrmodells wird rückgängig gemacht.
[0014] Erfindungsgemäß wird eine Abweichung des Lambda-Wertes von einem für die eingespritzte
Kraftstoffmasse und die prädizierte Füllung erwarteten Lambda-Wert bestimmt. Anschließend
wird eine Differenz zwischen der prädizierten Füllung und einer zum Erzielen des erwarteten
Lambda-Wertes erforderlichen Füllung bestimmt. Daraufhin werden Parameter des Saugrohrmodells
derart verändert, daß das Saugrohrmodell für denjenigen Eingangswert des Saugdruckes
p
s, aus dem zuvor die prädizierte Füllung berechnet wurde, die zuvor bestimmte erforderliche
Füllung als Ausgang ergibt. bei inaktivem Lambdaregler der Brennkraftmaschine ist
der erwartete Wert für den Lambda-Wert das Verhältnis aus relativer Luftmenge zu relativer
Kraftstoffmenge, die aus der Vorsteuerung bestimmt wird. Falls der Lambdaregler aktiv
ist, entspricht der erwartete Lambda-Wert demjenigen Wert, welcher von der Lambdaregelung
eingestellten werden soll. Mit anderen Worten entspricht der erwartete Lambda-Wert
dem Lambda-Sollwert, welcher der Gemischsteuerung vorgegeben wird. Hierdurch wird
die Auswertung des gemessenen Lambda-Wertes unter Berücksichtigung des Reglereingriffs
vorgenommen.
[0015] Optional wird eine Diagnose mittels der Adaption durchgeführt, d.h. aus der Bedingung,
daß die Adaption im wesentlichen stationär sein soll, läßt sich auf einen Defekt oder
Fehler im System schließen, wenn fortlaufend bzw. häufig eine Adaption notwendig ist.
Hier wird dann eine Überprüfung der Brennkraftmaschine in einer Werkstatt angefordert.
Beispielsweise kann eine sich schnell zusetzende Drosselklappe eine fortlaufende Adaption
des Saugrohrmodells erforderlich machen. Die Diagnose erkennt durch die zeitlich relativ
schnell aufeinanderfolgenden Adaptionen, daß ein grundsätzlicher Fehler im System
vorliegt, so daß in einer Werkstatt einerseits die Drosselklappe von den Zusetzungen
befreit und andererseits die Ursache für die Zusetzung erkannt und beseitigt werden
kann.
1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, wobei mittels eines Saugrohrmodells
aus einem Saugrohrdruck ps eine prädizierte Füllung berechnet und einer Gemischkontrolle übergeben wird, welche
eine in einen Brennraum der Brennkraftmaschine einzuspritzende Kraftstoffmasse bestimmt,
und wobei mittels einer Lambdasonde fortlaufend ein Lambda-Wert eines Abgases bestimmt
wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abweichung des Lambda-Wertes von einem für die eingespritzte Kraftstoffmasse
und die prädizierte Füllung erwarteten Lambda-Wert bestimmt wird, daß eine Differenz
zwischen der prädizierten Füllung und einer zum Erzielen des erwarteten Lambda-Wertes
erforderlichen Füllung bestimmt wird und daß Parameter des Saugrohrmodells derart
verändert werden, daß das Saugrohrmodell für denjenigen Eingangswert des Saugdruckes
ps, aus dem zuvor die prädizierte Füllung berechnet wurde, die zuvor bestimmte erforderliche
Füllung als Ausgang ergibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Parameter des Saugrohrmodells rückgängig gemacht wird, wenn sich
nachfolgend eine größere Abweichung des gemessenen Lambda-Wertes vom erwarteten Lambda-Wert
ergibt als zuvor.
3. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Änderungen der Parameter des Saugrohrmodells über die Zeit überwacht
wird und eine Überprüfung der Brennkraftmaschine in einer Werkstatt angefordert wird,
wenn die Anzahl der Änderungen in einer vorbestimmten Zeit einen vorbestimmten Wert
überschreitet.
4. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem inaktiven Lambdaregler der erwartete Wert für den Lambda-Wert das Verhältnis
aus relativer Luftmenge zu relativer Kraftstoffmenge, die aus der Vorsteuerung bestimmt
wird, ist.
5. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem aktiven Lambdaregler der erwartete Wert für den Lambda-Wert demjenigen
Lambda-Wert entspricht, welcher von dem Lambdaregler eingestellt werden soll.