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DE10221536B4 - Method for controlling a working mode of an internal combustion engine - Google Patents

Method for controlling a working mode of an internal combustion engine Download PDF

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DE10221536B4
DE10221536B4 DE10221536A DE10221536A DE10221536B4 DE 10221536 B4 DE10221536 B4 DE 10221536B4 DE 10221536 A DE10221536 A DE 10221536A DE 10221536 A DE10221536 A DE 10221536A DE 10221536 B4 DE10221536 B4 DE 10221536B4
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DE
Germany
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air
internal combustion
control unit
combustion engine
limit
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Michael Günther
Alexander Stahr
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IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
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Abstract

Verfahren zur Regelung eines Arbeitsmodus einer Verbrennungskraftmaschine,
– bei dem mittels Motorsteuergerät die Betriebsparameter der Verbrennungskraftmaschine ermittelt und der Arbeitsmodus durch Einstellen des Luft/Kraftstoff-Gemisches (λ-Wert) geregelt wird,
– das zur Realisierung eines Fahrerwunschmomentes beim Überschreiten einer festgelegten Grenzkatalysatortemperatur (TGrenz) bei einem eingestellten Luft/Kraftstoff-Gemisch von λ = 1 und bei einem vorhandenen Regelpotential der der Verbrennungskraftmaschine zugeführten Luftmassen und/oder der Drosselklappenverstellung durch das Motorsteuergerät das Luft/Kraftstoff-Gemisch durch Gemischabmagerung auf einen Wert von λ > 1 derart eingestellt wird, dass die Katalysatortemperatur (TIst) gleich oder geringfügig kleiner der Grenzkatalysatortemperatur (TGrenz) ist,
– gleichzeitig mit der Gemischabmagerung über das Motorsteuergerät eine Drosselklappenverstellung derart erfolgt, dass zum Ausgleichen des Momentverlustes der Verbrennungskraftmaschine durch Öffnen der Drosselklappe eine größere Verbrennungsluftmenge zugeführt wird,
– beim Erreichen der Magervolllast durch das Motorsteuergerät das Luft/Kraftstoff-Gemisch von λ > 1 auf λ < 1 (Fette Phase) eingestellt wird,
– und gleichzeitig mit der Gemischanfettung...
Method for controlling a working mode of an internal combustion engine,
In which the operating parameters of the internal combustion engine are determined by means of the engine control unit and the working mode is regulated by adjusting the air / fuel mixture (λ value),
- That for realizing a driver's desired torque when exceeding a specified limit catalyst temperature (T limit ) at a set air / fuel mixture of λ = 1 and at an existing control potential of the internal combustion engine supplied air masses and / or throttle adjustment by the engine control unit, the air / fuel Mixture is adjusted by mixture leaning to a value of λ> 1 such that the catalyst temperature (T actual ) is equal to or slightly lower than the limit catalyst temperature (T limit ),
A throttle valve adjustment takes place simultaneously with the lean mixture via the engine control unit in such a way that a larger amount of combustion air is supplied to equalize the torque loss of the internal combustion engine by opening the throttle valve,
- When the lean load is reached by the engine control unit, the air / fuel mixture is adjusted from λ> 1 to λ <1 (rich phase),
- and at the same time with the mixture greasing ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines Arbeitsmodus einer Verbrennungskraftmaschine mit den im Oberbegriff des Patenanspruches 1 und des Nebenanspruches 2 genannten Merkmalen.The invention relates to a method for controlling a working mode of an internal combustion engine with the features mentioned in the preamble of claim 1 and the dependent claim 2.

Es ist allgemein bekannt, den Arbeitsmodus einer Verbrennungskraftmaschine durch ein Motorsteuergerät anhand der aktuellen Motordaten wie Fahrerwunschmoment, Motordrehzahl, Motortemperatur, Abgastemperatur, Verhältnis des dem Motor zugeführten Luft/Kraftstoff-Gemisches (λ-Wert), usw. zu regeln. Dabei muss beachtet werden, dass beim Realisieren eines Fahrerwunschmomentes durch Einstellen des Arbeitsmodus die Abgastemperatur der Verbrennungsgase nicht soweit erhöht wird, dass sie die zulässige Grenztemperatur für den dem Motor nachgeschalteten Katalysator überschreitet. Ein Überschreiten der zulässigen Grenzkatalysatortemperatur würde den Katalysator beschädigen oder zerstören.It is well known to control the working mode of an internal combustion engine by an engine control unit based on the current engine data such as driver's desired torque, engine speed, engine temperature, exhaust gas temperature, ratio of the air / fuel mixture supplied to the engine (λ value), and so on. It should be noted that when realizing a driver's desired torque by setting the working mode, the exhaust gas temperature of the combustion gases is not increased so much that it exceeds the allowable temperature limit for the downstream of the engine catalytic converter. Exceeding the allowable limit catalyst temperature would damage or destroy the catalyst.

Aus der DE 197 48 971 A1 ist ein System zum Schutz eines Katalysators einer Brennkraftmaschine vor Überhitzung vorbekannt, bei dem bei Erreichen einer für den Katalysator kritischen Temperatur vom Motorsteuergerät die Kraftstoff-Aufbereitungsanlage so beeinflusst wird, dass der Brennkraftmaschine ein abgemagertes Luft-Kraftstoff-Gemisch zugeführt wird. Durch die Abmagerung des Luft-Kraftstoff-Gemisches wird die Temperatur des Abgases reduziert. Zum Reduzieren der Stickoxide im Abgas wird das mit Kohlenwasserstoff relativ arme und sauerstoffreiche Abgas dabei einem ersten Katalysator ohne Sauerstoffspeicherfähigkeit und danach einem Dreiwege-Katalysator zugeführt.From the DE 197 48 971 A1 a system for protecting a catalytic converter of an internal combustion engine from overheating is already known, in which upon reaching a temperature critical for the catalyst from the engine control unit, the fuel processing system is influenced so that the engine is fed to a leaner air-fuel mixture. By leaning the air-fuel mixture, the temperature of the exhaust gas is reduced. In order to reduce the nitrogen oxides in the exhaust gas, the hydrocarbon-rich and oxygen-rich exhaust gas is fed to a first catalyst without oxygen storage capability and then to a three-way catalyst.

Nachteilig bei diesem System ist, dass die Reduzierung der Abgastemperatur zum Schutz des Katalysators eine verminderte Leistung des Motors zur Folge hat.A disadvantage of this system is that the reduction of the exhaust gas temperature for the protection of the catalyst results in a reduced performance of the engine.

Aus der DE 43 44 137 A1 ist ein System zum Schutz eines Katalysators vor Übertemperatur vorbekannt, bei dem abhängig von der maximalen zulässigen Katalysatortemperatur und der tatsächlichen Katalysatortemperatur Maßnahmen zur Kühlung des Katalysators getroffen werden. Als Maßnahmen zur Kühlung des Katalysators werden unter anderem genannt:

  • – Öffnen des Absperrventils in einem Umgehungskanal zum Katalysator,
  • – Umlenken des Fahrtwindes auf den Abgaskanal oder den Katalysator,
  • – Verringerung der Luftfüllung der Brennkraftmaschine,
  • – Anfetten des Luft-Kraftstoff-Gemisches.
From the DE 43 44 137 A1 For example, a system for protecting a catalyst from overtemperature is previously known in which measures are taken to cool the catalyst depending on the maximum allowable catalyst temperature and the actual catalyst temperature. As measures for cooling the catalyst, inter alia:
  • Opening the shut-off valve in a bypass channel to the catalytic converter,
  • - diverting the airstream to the exhaust duct or the catalyst,
  • Reduction of the air charge of the internal combustion engine,
  • - enriching the air-fuel mixture.

Diese einzelnen Maßnahmen werden entsprechend der tatsächlichen Katalysatortemperatur einzeln oder im Komplex eingesetzt.These individual measures are used individually or in complex according to the actual catalyst temperature.

Nachteilig dabei ist ein hoher Hardwareaufwand für die komplizierte und aufwendige Regelung zur Kühlung des Katalysators. Außerdem hat die weitverbreitete Maßnahme des Anfettens des Luft-Kraftstoff-Gemisches zur Senkung der Katalysatortemperatur den Nachteil eines erhöhten Kraftstoffverbrauchs zur Folge.The disadvantage here is a high hardware cost for the complicated and expensive control for cooling the catalyst. In addition, the widespread measure of enriching the air-fuel mixture to lower the catalyst temperature has the disadvantage of increased fuel consumption.

Aus der DE 199 32 290 A1 ist ein Verfahren zur Regelung eines Arbeitsmodus einer Verbrennungskraftmaschine vorbekannt, bei dem der Arbeitsmodus in Abhängigkeit von der Katalysatortemperatur geregelt wird. Beim Überschreiten einer ersten vorgegebenen Grenztemperatur des Katalysators wird durch Gemischanfettung ein Arbeitsmodus mit λ ≤ 1 eingestellt. Nach einem erstmaligen Überschreiten einer zweiten Grenztemperatur des Katalysators, die über der ersten Grenztemperatur liegt, und einem anschließenden Absinken der Katalysatortemperatur unter die zweite Grenztemperatur wird ein Arbeitsmodus mit λ > 1 (Magerbetrieb) eingestellt. Der Magerbetrieb wird dabei so lange aufrecht erhalten, bis ein vorgegebener Schwellenwert für eine NOX-Emission am Katalysator überschritten wird.From the DE 199 32 290 A1 a method for controlling a working mode of an internal combustion engine is previously known, in which the operating mode is regulated as a function of the catalyst temperature. When a first predetermined limit temperature of the catalyst is exceeded, a working mode with λ ≦ 1 is set by means of mixture enrichment. After a first exceeding of a second limit temperature of the catalyst, which is above the first limit temperature, and a subsequent drop in the catalyst temperature below the second limit temperature, a working mode with λ> 1 (lean operation) is set. The lean operation is thereby obtained so long as is necessary until a predetermined threshold value for an NO x emission is exceeded on the catalyst.

Diese beschriebene Regelung ist nur einsetzbar bei Verwendung eines NOX-Speicherkalatysators. Ein Betreiben des Katalysators im reinen Magerbetrieb ist damit nicht möglich. Ein Magerbetrieb kann dabei nur bis zum Überschreiten eines Schwellenwertes für eine NOX-Emission aufrechterhalten werden kann.This described control can only be used when using a NO X storage calculator. Operating the catalyst in pure lean operation is therefore not possible. A lean operation can only be maintained until a threshold value for a NO x emission is exceeded.

Weiterhin ist aus der DE 197 28 926 C1 eine Steuereinrichtung zur Nachstartverschiebung der λ-Regelung bekannt, bei der eine Reduzierung der schädlichen Stickoxide in der Nachstartphase durch eine Änderung einer Mager- oder Fettverschiebung des Kraftstoff-Luft-Gemisches vorgenommen wird. Diese Regelung ist nur begrenzt auf die Nachstartphase einsetzbar. Eine Regelung des Arbeitsmodus während des regulären Betriebszeitraumes ist nicht vorgesehen.Furthermore, from the DE 197 28 926 C1 a control device for Nachstartverschiebung the λ control known, in which a reduction of the harmful nitrogen oxides in the Nachstartphase is made by changing a lean or rich shift of the fuel-air mixture. This regulation can be used only limited to the post-start phase. A regulation of the working mode during the regular operating period is not provided.

Aus der US 5 622 049 A ist ein Verfahren bekannt, in dem durch ein Motorsteuergerät bei einer Katalysatortemperatur, die über der Grenzkatalysatortemperatur liegt, eine Gemischanfettung eingestellt und dabei ein eventueller Momentenüberschuss durch Schließen der Drosselklappe beziehungsweise durch Verminderung der Verbrennungsluftmenge ausgeglichen wird.From the US 5 622 049 A a method is known in which set by a motor control unit at a catalyst temperature which is above the Grenzkatalysatortemperatur, a Gemischanfettung and thereby a possible torque surplus by closing the throttle or by reducing the amount of combustion air is compensated.

Gemäß der US 5 473 887 A wird das Luft-/Kraftstoff-Gemisch mittels eines Motorsteuergerätes derart geregelt, dass eine Katalysatortemperatur kleiner oder gleich einer Grenzkatalysatortemperatur bleibt und dabei eventuelle Abweichungen vom optimalen Motorbetrieb durch Öffnen der Drosselklappe beziehungsweise durch Erhöhung der Verbrennungsluftmenge ausgeglichen werden.According to the US 5,473,887 A. the air / fuel mixture is controlled by means of an engine control unit such that a catalyst temperature remains smaller than or equal to a boundary catalyst temperature and thereby any deviations from the optimal engine operation by opening the throttle or by increasing the amount of combustion air can be compensated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren zur Regelung eines Arbeitsmodus einer Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, das eine Überhitzung des Katalysators in allen Lastbereichen auch bei Realisierung eines maximalen Motormomentes verhindert, die thermische Belastung des Katalysators reduziert und gleichzeitig den Kraftstoffverbrauch im oberen Last- und Drehzahlbereich verringert.The invention has for its object to provide a generic method for controlling a working mode of an internal combustion engine, which prevents overheating of the catalyst in all load ranges even with the realization of a maximum engine torque, reduces the thermal load on the catalyst while fuel consumption in the upper load and Speed range reduced.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 und durch die kennzeichnenden Merkmale des Nebenanspruches 2 gelöst.This object is achieved in a generic method according to the invention by the characterizing features of claim 1 and by the characterizing features of the independent claim 2.

Durch die Regelung des Arbeitsmodus in Abhängigkeit von einer durch den Fahrer gewünschten Momentanforderung an den Motor wird die sich einstellende Katalysatortemperatur durch Abmagerung des Luft/Kraftstoff-Gemisches auf eine festgelegte Grenzkatalysatortemperatur TGrenz begrenzt. Nach Erreichen des Mager-Volllastbetriebszustands erfolgt durch Betriebsartenwechsel in den fetten Bereich mit λ < 1 ein weiterer Momentaufbau bei gleichzeitiger Reduzierung der der Verbrennung zugeführten Luftmassen. Der Vorteil dieser Regelung des Arbeitsmodus besteht darin, dass bei Realisierung eines Fahrerwunschmomentes eine vorgegebene Katalysatorgrenztemperatur nicht überschritten wird und die Katalysatortemperatur während des Fahrbetriebes einen nahezu konstanten Wert annimmt, der ungefähr der Grenzkatalysatortemperatur TGrenz entspricht. Durch die Erhöhung des λ-Wertes auf > 1, bei einem entsprechend vorhandenem Regelpotential der der Verbrennungskraftmaschine zugeführten Luftmassen und/oder der Drosselklappenverstellung, wird der Kraftstoffverbrauch während des Betriebes gesenkt.By controlling the operating mode in response to a driver's desired torque request to the engine, the resulting catalyst temperature is limited by leaning the air / fuel mixture to a predetermined limit catalyst temperature T limit . After reaching the lean full-load operating state takes place by mode change in the rich region with λ <1, a further moment structure while reducing the combustion air masses supplied. The advantage of this regulation of the working mode is that when a driver request torque is realized, a predetermined catalyst limit temperature is not exceeded and the catalyst temperature assumes an almost constant value during driving, which corresponds approximately to the limit catalyst temperature T limit . By increasing the λ value to> 1, with a corresponding existing control potential of the internal combustion engine supplied air masses and / or the throttle position adjustment, the fuel consumption is reduced during operation.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Regelung des Arbeitsmodus der Verbrennungskraftmaschine auch derart eingestellt werden kann, dass bei einem gewünschtem Fahrermoment und bei einem entsprechend vorhandenen Regelpotential der der Verbrennungskraftmaschine zugeführten Luftmassen und/oder der Drosselklappenverstellung beim Erreichen der zulässigen Grenzkatalysatortemperatur TGrenz eine Gemischabmagerung in einer solchen Größenordnung vorgenommen wird, dass die Temperatur Tist des Katalysators deutlich unterhalb der Grenztemperatur liegt. Dadurch wird einerseits die thermische Belastung des Katalysators und dessen Verschleiß verringert und andererseits erfolgt eine weitere Minimierung des Kraftstoffverbrauchs.Another advantage of the invention is that the regulation of the working mode of the internal combustion engine can also be adjusted such that at a desired driver torque and at a corresponding existing control potential of the internal combustion engine supplied air masses and / or the throttle adjustment on reaching the allowable limit catalyst temperature T limit a Gemischabmagerung is made in such an order that the temperature T ist of the catalyst is well below the limit temperature. As a result, on the one hand the thermal load of the catalyst and its wear is reduced and on the other hand there is a further minimization of fuel consumption.

An Hand einer Zeichnung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In der dazugehörigen Zeichnung ist schematisch ein Flussdiagramm der Regelung eines Arbeitsmodus einer Verbrennungskraftmaschine dargestellt.With reference to a drawing, an embodiment of the invention will be described below. In the accompanying drawing, a flowchart of the control of a working mode of an internal combustion engine is shown schematically.

Die Regelung des Arbeitsmodus einer Verbrennungskraftmaschine erfolgt bekannter weise mittels eines Motorsteuergeräts, das die Betriebsparameter der Verbrennungskraftmaschine ermittelt und den Arbeitsmodus zum Beispiel durch Einstellen des Luft/Kraftstoff-Gemisches (λ-Wert) regelt. Erfindungsgemäß erfolgt die Regelung des Arbeitsmodus in Abhängigkeit eines durch den Fahrer an den Motor gestellten Wunschmomentes 1 das zur Realisierung der Fahrbedingungen benötigt wird. Zur Realisierung eines Fahrerwunschmomentes 1 wird in einem ersten Schritt bei 2 geprüft, ob eine festgelegte Grenzkatalysatortemperatur TGrenz bei einem eingestellten Luft/Kraftstoff-Gemisch von λ = 1 überschritten wird. Bei Nichtüberschreiten der Grenztemperatur wird der λ-Wert von 1, entsprechend dem Schritt 3, beibehalten, da eine Realisierung des gewünschten Momentes 1 möglich ist.The regulation of the working mode of an internal combustion engine is carried out by means of an engine control unit which determines the operating parameters of the internal combustion engine and regulates the working mode, for example by adjusting the air / fuel mixture (λ value). According to the invention, the regulation of the working mode takes place as a function of a request torque made by the driver to the engine 1 that is needed to realize the driving conditions. For the realization of a driver request torque 1 will be included in a first step 2 Checked whether a specified limit catalyst temperature T limit is exceeded at a set air / fuel mixture of λ = 1. If the limit temperature is not exceeded, the λ value of 1, corresponding to the step 3 , maintained as a realization of the desired moment 1 is possible.

Beim Überschreiten der festgelegten Grenzkatalysatortemperatur TGrenz wird in einem weiteren Schritt 4 überprüft ob das Fahrerwunschmoment 1 im Magerbetrieb Mmager des Motors darstellbar ist. Ist dieses nicht der Fall, das heißt, es ist kein zusätzliches Regelpotential hinsichtlich der der Verbrennungskraftmaschine zugeführten Luftmassen mehr vorhanden, wird über den Schritt 5 der Fettanteil im Luft/Kraftstoff-Gemisch erhöht. Der λ-Wert wird von λ = 1 auf λ < 1 eingestellt. Die Temperatur des Katalysators wird gesenkt und das Wunschmoment 1 kann realisiert werden.When exceeding the specified limit catalyst temperature T limit is in a further step 4 Check if the driver's request torque 1 in lean operation M lean of the engine is displayed. If this is not the case, that is, there is no additional control potential with respect to the air masses supplied to the internal combustion engine is more, is about the step 5 the fat content in the air / fuel mixture increases. The λ value is set from λ = 1 to λ <1. The temperature of the catalyst is lowered and the desired moment 1 can be realized.

Wird im Schritt 4 festgestellt, dass ein entsprechendes Regelungspotential zur Verfügung steht, um das Fahrerwunschmoment 1 im Magerbetrieb Mmager des Motors realisieren zu können, erfolgt gemäß Schritt 7, bei vorhandenen Luftmassen- bzw. Drosselklappenpotential DK, durch das Motorsteuergerät eine Gemischabmagerung auf einen Wert von λ > 1 mit dem entsprechenden Temperatursenkungspotential. (Schritt 8) Die Temperatur des Katalysators wird auf einen Wert eingestellt, der geringfügig unter der Grenzkatalysatortemperatur TGrenz liegt. Mit der Gemischabmagerung erfolgt gleichzeitig im Schritt 9 zur momentneutralen Kompensierung des dabei eintretenden Momentverlustes ein Öffnen der Drosselklappe und somit eine größere Verbrennungsluftmengenzuführung.Will in step 4 determined that a corresponding control potential is available to the driver's desired torque 1 In lean operation M to be able to realize lean engine, takes place in accordance with step 7 , with existing air mass or throttle flap potential DK, by the engine control unit a Gemischabmagerung to a value of λ> 1 with the corresponding temperature reduction potential. (Step 8th The temperature of the catalyst is set to a value which is slightly below the limiting catalyst temperature T limit . With the Gemischabmagerung takes place simultaneously in the step 9 for torque-neutral compensation of the moment loss occurring thereby opening the throttle and thus a larger combustion air quantity supply.

Beim Erreichen der Magervolllast, bei der eine vollständige Entdrosselung bei maximal geöffneter Drosselklappe erreicht ist, kann die Bedingung im Schritt 4, das Fahrerwunschmoment 1 im Magerbetrieb Mmager des Motors darzustellen, nicht mehr erfüllt werden. Über das Motorsteuergerät erfolgt eine Betriebsartwechsel von λ > 1 auf λ < 1. (Schritt 6) Der dabei entstehende Momentüberschuss wird durch gleichzeitiges Schließen der Drosselklappe momentenneutral kompensiert. Das daraus resultierende Momentpotential kann erneut bis zur völligen Entdrosselung und dem Erreichen der Fettvolllast ausgenutzt werden.Upon reaching the lean load, in which a complete de-throttling is achieved at maximum open throttle, the condition in step 4 , the driver's request moment 1 In lean operation M lean engine to represent, can no longer be met. About the engine control unit is a mode change from λ> 1 to λ <1. (Step 6 ) The resulting torque surplus is compensated torque-neutral by simultaneously closing the throttle. The resulting torque potential can be exploited again until complete Entschrosselung and the achievement of full fat.

Zur Gewährleistung der Reversibilität der Vorgänge kommen Filter und Hysteresen 6 zum Einsatz.To ensure the reversibility of the processes filter and hysteresis come 6 for use.

Eine Variante der erfindungsgemäßen Regelung des Arbeitsmodus der Verbrennungskraftmaschine sieht vor, dass bei einem positiven Ergebnis im Schritt 4 gemäß Schritt 8 eine zusätzliche Gemischabmagerung erfolgt. Gleichzeitig erfolgt mit der Gemischabmagerung über das Motorsteuergerät eine Drosselklappenverstellung, so dass durch Öffnen der Drosselklappe der Verbrennungskraftmaschine eine größere Verbrennungsluftmenge zum Ausgleichen des Momentverlustes zugeführt wird. Durch die zusätzliche Gemischabmagerung und somit einer weiteren Erhöhung des λ-Wertes fällt die Temperatur des Katalysators deutlich unter die Grenzkatalysatortemperatur, woraus sich eine Erhöhung der Lebensdauer bei gleichzeitiger weiterer Kraftstoffeinsparung ergibt.A variant of the regulation of the working mode of the internal combustion engine according to the invention provides that in the case of a positive result in step 4 according to step 8th an additional Gemischabmagerung takes place. At the same time takes place with the Gemischabmagerung on the engine control unit, a throttle adjustment, so that by opening the throttle of the internal combustion engine, a larger amount of combustion air is supplied to compensate for the torque loss. Due to the additional Gemischabmagerung and thus a further increase in the λ value, the temperature of the catalyst drops well below the boundary catalyst temperature, resulting in an increase in life with simultaneous further fuel savings.

Bei einer völligen Entdrosselung und somit bei einer vollständigen geöffneter Drosselklappe (DK = DKmax) wird zur weiteren Erhöhung des Fahrerwunschmomentes 1 in einer ersten Phase der Fettanteil in der Gemischabmagerung entsprechend dem Schritt 10 erhöht. Der dabei eingestellte λ-Wert ist aber > 1. Die Gemischanfettung hat ein Ansteigen der Temperatur des Katalysators zur Folge. Bei weiterer Erhöhung des Fahrerwunschmomentes 1 wird die Grenzkatalysatortemperatur TGrenz überschritten. Die Bedingung im Schritt 4 wird nicht mehr erfüllt und es erfolgt ein Betriebsartwechsel von λ > 1 auf λ < 1. Der entstehende Momentüberschuss wird durch gleichzeitiges Schließen der Drosselklappen momentenneutral kompensiert. Das daraus resultierende Momentpotential kann bis zur erneuten völligen Entdrosselung bei Erreichen der Fettvolllast ausgenutzt werden.In the case of complete de-throttling and thus with a complete open throttle valve (DK = DK max ), the driver's desired torque is increased further 1 in a first phase, the fat content in the mixture lean according to the step 10 elevated. However, the λ value set here is> 1. The mixture enrichment results in an increase in the temperature of the catalytic converter. With further increase of the driver's desired torque 1 the limit catalyst temperature T limit is exceeded. The condition in step 4 is no longer satisfied and there is a mode change from λ> 1 to λ <1. The resulting torque surplus is compensated torque-neutral by simultaneously closing the throttle. The resulting torque potential can be exploited until the complete de-throttling once the full-fat load has been reached.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
FahrerwunschmomentDriver input torque
22
Katalysatortemperaturcatalyst temperature
33
Einstellung des Luft/Kraftstoff-GemischesAdjustment of the air / fuel mixture
44
Ermittlung des vorhandenen ArbeitsmodusDetermination of the existing working mode
55
Einstellung des Luft/Kraftstoff-GemischesAdjustment of the air / fuel mixture
66
HysteresenregelungHysteresenregelung
77
Ermittlung des vorhandenen Luftmassen- bzw. DrosselklappenpotentialsDetermination of the existing air mass or throttle valve potential
88th
Einstellung des Luft/Kraftstoff-GemischesAdjustment of the air / fuel mixture
99
Regelung der DrosselklappenverstellungRegulation of the throttle valve adjustment
1010
Einstellung des Luft/Kraftstoff-Gemisches Wert des Luft/Kraftstoff-GemischesAdjustment of the air / fuel mixture Value of the air / fuel mixture
DKDK
Drosselklappenpotentialthrottle potential
DKmax DK max
Maximales DrosselklappenpotentialMaximum throttle potential
TGrenz T border
GrenzkatalysatortemperaturLimit catalyst temperature
MM
FahrerwunschmomentDriver input torque
Mmager M lean
Motormoment im MagerbetriebEngine torque in lean operation
Mfett M bold
Motormoment im FettbetriebEngine torque in rich operation
TT
Katalysatortemperaturcatalyst temperature
Tλ=1 T λ = 1
Katalysatortemperatur bei λ = 1Catalyst temperature at λ = 1
Tist T is
Ist-KatalysatortemperaturActual catalyst temperature

Claims (2)

Verfahren zur Regelung eines Arbeitsmodus einer Verbrennungskraftmaschine, – bei dem mittels Motorsteuergerät die Betriebsparameter der Verbrennungskraftmaschine ermittelt und der Arbeitsmodus durch Einstellen des Luft/Kraftstoff-Gemisches (λ-Wert) geregelt wird, – das zur Realisierung eines Fahrerwunschmomentes beim Überschreiten einer festgelegten Grenzkatalysatortemperatur (TGrenz) bei einem eingestellten Luft/Kraftstoff-Gemisch von λ = 1 und bei einem vorhandenen Regelpotential der der Verbrennungskraftmaschine zugeführten Luftmassen und/oder der Drosselklappenverstellung durch das Motorsteuergerät das Luft/Kraftstoff-Gemisch durch Gemischabmagerung auf einen Wert von λ > 1 derart eingestellt wird, dass die Katalysatortemperatur (TIst) gleich oder geringfügig kleiner der Grenzkatalysatortemperatur (TGrenz) ist, – gleichzeitig mit der Gemischabmagerung über das Motorsteuergerät eine Drosselklappenverstellung derart erfolgt, dass zum Ausgleichen des Momentverlustes der Verbrennungskraftmaschine durch Öffnen der Drosselklappe eine größere Verbrennungsluftmenge zugeführt wird, – beim Erreichen der Magervolllast durch das Motorsteuergerät das Luft/Kraftstoff-Gemisch von λ > 1 auf λ < 1 (Fette Phase) eingestellt wird, – und gleichzeitig mit der Gemischanfettung über das Motorsteuergerät eine Drosselklappenverstellung derart erfolgt, dass zum Ausgleichen des entstehenden Momentüberschusses der Verbrennungskraftmaschine durch Schließen der Drosselklappe eine geringere Verbrennungsluftmenge zugeführt wird.Method for controlling a working mode of an internal combustion engine, - Determined in the means of the engine control unit, the operating parameters of the internal combustion engine and the working mode by adjusting the air / fuel mixture (λ value) is controlled, - to realize a driver's desired torque when exceeding a specified limit catalyst temperature (T limit ) at a set air / fuel Mixture of λ = 1 and at an existing control potential of the internal combustion engine supplied air masses and / or the throttle adjustment by the engine control unit, the air / fuel mixture is adjusted by Gemischabmagerung to a value of λ> 1 such that the catalyst temperature (T actual ) is equal to or slightly smaller than the limit catalyst temperature (T limit ), - at the same time as the Gemischabmagerung via the engine control unit, a throttle adjustment is such that to compensate for the torque loss of the internal combustion engine by opening the throttle a grö ßere combustion air quantity is supplied, - when the lean load by the engine control unit, the air / fuel mixture from λ> 1 to λ <1 (fat phase) is set, - and simultaneously with the mixture enrichment via the engine control unit, a throttle adjustment is such that Balancing the resulting torque surplus of the internal combustion engine by closing the throttle valve, a smaller amount of combustion air is supplied. Verfahren zur Regelung eines Arbeitsmodus einer Verbrennungskraftmaschine, – bei dem mittels Motorsteuergerät die Betriebsparameter der Verbrennungskraftmaschine ermittelt und der Arbeitsmodus durch Einstellen des Luft/Kraftstoff-Gemisches (λ-Wert) geregelt wird, – das zur Reduzierung der Katalysatortemperatur und zur Minimierung des Kraftstoffverbrauches beim Überschreiten einer festgelegten Grenzkatalysatortemperatur (TGrenz) bei einem eingestellten Luft/Kraftstoff-Gemisch von λ = 1 und bei einem vorhandenen Regelpotential der der Verbrennungskraftmaschine zugeführten Luftmassen und/oder der Drosselklappenverstellung durch das Motorsteuergerät das Luft/Kraftstoff-Gemisch durch Gemischabmagerung auf einen Wert von λ > 1 derart eingestellt wird, dass die Katalysatortemperatur (TIst) wesentlich kleiner der festgelegten Grenzkatalysatortemperatur (TGrenz) ist, – gleichzeitig mit der Gemischabmagerung über das Motorsteuergerät eine Drosselklappenverstellung derart erfolgt, dass zum Ausgleichen des Momentverlustes der Verbrennungskraftmaschine durch Öffnen der Drosselklappe eine größere Verbrennungsluftmenge zugeführt wird, – beim Erreichen der Magervolllast, bei dem kein Regelpotential der der Verbrennungskraftmaschine zugeführten Luftmassen und/oder der Drosselklappenverstellung mehr vorhanden ist, zum Erreichen eines weiteren Momentaufbaus durch das Motorsteuergerät ein erhöhter Fettanteil im abgemagerten Luft/Kraftstoff-Gemisch von λ > 1 eingestellt wird, – nach Überschreiten der festgelegten Grenzkatalysatortemperatur (TGrenz) durch das Motorsteuergerät das Luft/Kraftstoff-Gemisch von λ > 1 auf λ < 1 (Fette Phase) eingestellt wird, – und gleichzeitig mit der Gemischanfettung über das Motorsteuergerät eine Drosselklappenverstellung derart erfolgt, dass zum Ausgleichen des entstehenden Momentüberschusses der Verbrennungskraftmaschine durch Schließen der Drosselklappe eine geringere Verbrennungsluftmenge zugeführt wird.Method for controlling a working mode of an internal combustion engine, - determined by the engine control unit, the operating parameters of the internal combustion engine and the working mode by adjusting the air / fuel mixture (λ value) is controlled - to reduce the catalyst temperature and to minimize the fuel consumption when exceeded a fixed limit catalyst temperature (T limit ) at a set air / fuel mixture of λ = 1 and at an existing control potential of the internal combustion engine air masses supplied and / or the throttle adjustment by the engine control unit, the air / fuel mixture by Gemischabmagerung to a value of λ > 1 is set such that the catalyst temperature (T actual ) is much smaller than the specified limit catalyst temperature (T limit ), - at the same time as the Gemischabmagerung via the engine control unit such a throttle adjustment olgt, that for balancing the torque loss of the internal combustion engine by opening the throttle valve, a larger amount of combustion air is supplied to the achievement of lean load, in which no control potential of the internal combustion engine supplied air masses and / or the throttle adjustment is more available to achieve a further instantaneous structure by the The engine control unit sets an increased proportion of fat in the lean-burn air / fuel mixture of λ> 1, - after the set limit catalytic converter temperature (T limit ) has been exceeded, set the air / fuel mixture from λ> 1 to λ <1 (rich phase) by the engine control unit is - and simultaneously with the Gemischanfettung on the engine control unit, a throttle adjustment is made such that to compensate for the resulting torque surplus of the internal combustion engine by closing the throttle valve, a smaller amount of combustion air is supplied.
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