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EP1608861A1 - Device for controlling an internal combustion engine - Google Patents

Device for controlling an internal combustion engine

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Publication number
EP1608861A1
EP1608861A1 EP04820452A EP04820452A EP1608861A1 EP 1608861 A1 EP1608861 A1 EP 1608861A1 EP 04820452 A EP04820452 A EP 04820452A EP 04820452 A EP04820452 A EP 04820452A EP 1608861 A1 EP1608861 A1 EP 1608861A1
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EP
European Patent Office
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lam
cylinder
air
fuel ratio
estimated value
Prior art date
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Granted
Application number
EP04820452A
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German (de)
French (fr)
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Hong Zhang
Gerd RÖSEL
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Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
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Application granted granted Critical
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    • F02D2041/1419Several control loops, either as alternatives or simultaneous the control loops being cascaded, i.e. being placed in series or nested

Definitions

  • a method for controlling an internal combustion engine is also known from EP 0 802 316 B1, with a controller designed as a PID controller, the control variable of which is an estimated value of a cylinder-specific air / fuel ratio determined by an observer and the control variable of which is a correspondingly converted mean lambda control factor is rated with a target air / fuel ratio.
  • the average lambda control factor is determined by averaging all cylinder-specific lambda control factors.
  • Each cylinder-specific lambda control factor is the manipulated variable of the respective PID controller assigned to the cylinder.
  • a corrected injection time is determined by multiplying an injection time period specified for all cylinders of the internal combustion engine by the respective cylinder-individual lambda control factor.
  • a third controller is provided, the reference variable of which is a predetermined air / fuel ratio for all cylinders of the internal combustion engine, the controlled variable of which is the mean air / fuel ratio of all cylinder-specific air / fuel ratios and the manipulated variable Lambda control factor is.
  • the specified air / fuel ratio can be set simply and precisely in all cylinders.
  • a further advantageous development of the invention provides that the proportional control parameter or the further integral control parameter of the second controller is predetermined as a function of the load. The control quality can then simply be increased, since the different mixing of the exhaust gas packets which result from the individual combustions of the air / fuel mixture in the respective cylinders Z1-Z4 can easily be taken into account.
  • the actuators are, for example, the throttle valve 11, the gas inlet and gas outlet valves 30, 31, the injection valve 34, the spark plug 35 and the pulse charging valve 18.
  • a fuel mass MFF to be metered is determined as a function of an air mass flow MAF in the respective cylinders ZI to Z4 and, if appropriate, the rotational speed N and a setpoint LAM_SP of the air / fuel ratio for all cylinders Z1-Z4.
  • the second estimated value EST2 compensates for the controlled system dynamics, that is, the dynamics of the internal combustion engine, in such a way that the actuating actions of the first and second controllers are included in the determination of the estimated value D_LAM_I_EST of the cylinder-specific air / fuel ratio deviation.
  • the controller structure and a suitable parameterization of the first and second controllers can ensure that the remaining control deviation between the fuel masses actually metered into the individual cylinders ZI to Z4 approaches zero. Because the second controller, the controlled variable of which is the first estimated value EST1, has no further I component, an increase in the possible control speed and an increase in the robustness of the control structure is achieved compared to the case in which the second controller also has an I- Share.
  • the weighting factors of the blocks B4 and / or B ⁇ are also preferably dependent on the load size, which is preferably the air mass flow MAF in the respective cylinder Z1-Z4 and / or the rotational speed N.

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Abstract

The invention relates to a device for controlling an internal combustion engine, comprising a first regulator, whose regulating difference is the difference of an actual value (D_LAM_I) and an estimated value (D_LAM_I_EST) of individual cylinder deviation of the air/fuel ratio from a preset air/fuel ratio. The first regulator also has an integral regulating parameter, its manipulated variable being a first estimated value (EST1). A second regulator is also provided, the regulating difference of which is the first estimated value (EST1). Said regulator has a proportional regulating parameter whose manipulated variable is an individual cylinder lambda regulating factor (LAM_FAC_I). A PT1 filter is additionally provided, by means of which a second estimated value (EST2) is determined through PT1 filtering of the individual cylinder lambda regulating factor (LAM_FAC_I). A unit is also provided, said unit determining the estimated value (D_LAM_I_EST) of the individual cylinder deviation of the air/fuel ratio from the preset air/fuel ratio based on the difference between the first and the second estimated values (EST1, EST2). Depending on the individual cylinder lambda regulating factor (LAM_FAC_I), a fuel mass that is to be proportioned (MFF) is corrected and the thus corrected fuel mass to be proportioned (MFF_COR) is considered in order to determine a regulating signal for the corresponding injection valve.

Description

Beschreibungdescription

Vorrichtung zum Steuern einer BrennkraftmaschineDevice for controlling an internal combustion engine

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern und den Zylindern zugeordneten Einspritzventilen, die Kraftstoff zumessen, mit einer Abgassonde, die in einem Abgastrakt angeordnet ist und deren Messsignal charakteristisch ist für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem jeweiligen Zylinder.The invention relates to a device for controlling an internal combustion engine with a plurality of cylinders and the injection valves assigned to the cylinders, which measure fuel, with an exhaust gas probe which is arranged in an exhaust gas tract and whose measurement signal is characteristic of the air / fuel ratio in the respective cylinder.

Immer strengere gesetzliche Vorschriften bezüglich zulässiger Schadstoffemissionen von Kraftfahrzeugen, in denen Brennkraftmaschinen angeordnet sind, machen es erforderlich, die Schadstoffemissionen beim Betrieb der Brennkraftmaschine so gering wie möglich zu halten. Dies kann zum einen erfolgen, in dem die Schadstoffemissionen, die während der Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches in dem jeweiligen Zylinder der Brennkraftmaschine entstehen, verringert werden. Zum andern sind in Brennkraftmaschine AbgasnachbehandlungsSysteme im Einsatz, die die Schadstoffemissionen, die während des Verbrennungsprozesses des Luft/Kraftstoff-Gemisches in den jeweiligen Zylindern erzeugt werden, in unschädliche Stoffe umwandeln. Zu diesem Zweck werden Katalysatoren eingesetzt, die Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffe und Stickoxide in unschädliche Stoffe umwandeln. Sowohl das gezielte Beeinflussen des Erzeugens der Schadstoffemissionen während der Verbrennung als auch das Umwandeln der Schadstoffkomponenten mit einem hohen Wirkungsgrad durch einen Abgaskatalysator setzen ein sehr präzise eingestelltes Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem jeweiligen Zylinder voraus.Ever stricter legal regulations regarding permissible pollutant emissions from motor vehicles in which internal combustion engines are arranged make it necessary to keep the pollutant emissions when operating the internal combustion engine as low as possible. On the one hand, this can be done by reducing the pollutant emissions that arise during the combustion of the air / fuel mixture in the respective cylinder of the internal combustion engine. On the other hand, exhaust gas aftertreatment systems are used in the internal combustion engine, which convert the pollutant emissions that are generated in the respective cylinders during the combustion process of the air / fuel mixture into harmless substances. For this purpose, catalysts are used that convert carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxides into harmless substances. Both the targeted influencing of the generation of the pollutant emissions during the combustion and the conversion of the pollutant components with a high efficiency by means of an exhaust gas catalytic converter require a very precisely set air / fuel ratio in the respective cylinder.

Aus der DE 199 03 721 Cl ist ein Verfahren für eine mehrzy- lindrige Brennkraftmaschine zur zylinderselektiven Regelung eines zu verbrennenden Luft/Kraftstoff-Gemisches bekannt, bei dem die La bdawerte für verschiedene Zylinder oder Zylindergruppen getrennt sensiert und geregelt werden. Jedem Zylinder ist ein einzelner Regler zugeordnet, der als PI- oder PID- Regler ausgebildet ist, dessen Regelgröße ein zylinderindividueller Lambdawert ist und dessen Führungsgröße ein zylinderindividueller Sollwert des Lambdas ist. Die Stellgröße des jeweiligen Reglers beeinflusst dann die Einspritzung des Kraftstoffs in dem jeweils zugeordneten Zylinder.DE 199 03 721 C1 discloses a method for a multi-cylinder internal combustion engine for the cylinder-selective control of an air / fuel mixture to be burned, in where the load values for different cylinders or cylinder groups are sensed and regulated separately. Each cylinder is assigned an individual controller, which is designed as a PI or PID controller, the controlled variable of which is a cylinder-specific lambda value and the reference variable of which is a cylinder-specific target value of the lambda. The manipulated variable of the respective controller then influences the fuel injection in the respectively assigned cylinder.

Aus der EP 0 802 316 Bl ist ebenfalls ein Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine bekannt, mit einem als PID- Regler ausgebildeten Regler, dessen Regelgröße ein mittels eines Beobachters ermittelter Schätzwert eines zylinderindividuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses ist und dessen Führungsgröße ein entsprechend umgewandelter mittlerer Lambdaregelfaktor ist, bewertet mit einem Soll-Luft/Kraftstoff- Verhältnis . Der mittlere Lambdaregelfaktor wird durch Mittelung aller zylinderindividuellen Lambdaregelfaktoren ermittelt. Jeder zylinderindividuelle Lambdaregelfaktor ist die Stellgröße des jeweiligen dem Zylinder zugeordneten PID- Reglers. Eine korrigierte Einspritzzeit wird durch Multiplizieren einer für alle Zylinder der Brennkraftmaschine vorgegebenen Einspritzzeitdauer mit dem jeweiligen κylinderindivi- duellen Lambdaregelfaktor ermittelt.A method for controlling an internal combustion engine is also known from EP 0 802 316 B1, with a controller designed as a PID controller, the control variable of which is an estimated value of a cylinder-specific air / fuel ratio determined by an observer and the control variable of which is a correspondingly converted mean lambda control factor is rated with a target air / fuel ratio. The average lambda control factor is determined by averaging all cylinder-specific lambda control factors. Each cylinder-specific lambda control factor is the manipulated variable of the respective PID controller assigned to the cylinder. A corrected injection time is determined by multiplying an injection time period specified for all cylinders of the internal combustion engine by the respective cylinder-individual lambda control factor.

Die Aufgabe der Erfindung ist es eine Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine zu schaffen, die ein präzises Steuern der Brennkraftmaschine gewährleistet.The object of the invention is to provide a device for controlling an internal combustion engine, which ensures precise control of the internal combustion engine.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The object is achieved by the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.

Die Erfindung zeichnet sich aus durch eine Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern und den Zylindern zugeordneten Einspritzventilen, die Kraftstoff zumessen, mit einer Abgassonde, die in einem Abgastrakt angeordnet ist und deren Messsignal charakteristisch ist für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem jeweiligen Zylinder. Ein erster Regler ist vorgesehen, dessen Regeldifferenz eine Differenz eines Istwertes und eines Schätzwertes einer zylinderindividuellen Abweichung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses ist von einem vorgebbaren Luft/Kraftstoff-Verhältnis. Der erste Regler hat ferner einen Integral-Regelparameter. Die Stellgröße des ersten Reglers ist ein erster Schätzwert. Ferner ist ein zweiter Regler vorgesehen, dessen Regeldifferenz der erste Schätzwert ist und der einen Proportional- Regelparameter hat und dessen Stellgröße ein zylinderindividueller Lambdaregelfaktor ist. Ferner ist ein PTl-Filter vorgesehen, mittels dessen ein zweiter Schätzwert durch PTl- Filterung des zylinderindividuellen Lambdaregelfaktors ermittelt wird. Eine Einheit ist vorgesehen, die den Schätzwert der zylinderindividuellen Abweichung des Luft/Kraftstoff- Verhältnisses von dem vorgebbaren Luft/Kraftstoff-Verhältnis aus der Differenz des ersten und des zweiten Schätzwerts ermittelt.The invention is characterized by a device for controlling an internal combustion engine with a plurality of cylinders and the injectors assigned to the cylinders, which measure fuel, with an exhaust gas probe which is arranged in an exhaust tract and whose measurement signal is characteristic of the air / fuel ratio in the respective cylinder. A first controller is provided, the control difference of which is a difference between an actual value and an estimated value of a cylinder-specific deviation of the air / fuel ratio from a predeterminable air / fuel ratio. The first controller also has an integral control parameter. The manipulated variable of the first controller is a first estimate. Furthermore, a second controller is provided, the control difference of which is the first estimated value and which has a proportional control parameter and whose manipulated variable is a cylinder-specific lambda control factor. Furthermore, a PTI filter is provided, by means of which a second estimated value is determined by PTI filtering of the cylinder-specific lambda control factor. A unit is provided which determines the estimated value of the cylinder-specific deviation of the air / fuel ratio from the specifiable air / fuel ratio from the difference between the first and the second estimated value.

Ein Block ist vorgesehen, der eine zuzuführende Kraftstoffmasse ermittelt, die dem jeweiligen Zylinder der Brennkraftmaschine zugeführt werden soll, abhängig von einer Lastgröße und in dem dann die zuzuführende Kraftstoffmasse korrigiert wird abhängig von dem zylinderindividuellen Lambdaregelfaktor. Ferner wird in dem Block ein Stellsignal zum Steuern des Einspritzventils erzeugt abhängig von der korrigierten zuzuführenden Kraftstoffmasse.A block is provided which determines a fuel mass to be supplied, which is to be supplied to the respective cylinder of the internal combustion engine, depending on a load size and in which the fuel mass to be supplied is then corrected depending on the cylinder-specific lambda control factor. Furthermore, an actuating signal for controlling the injection valve is generated in the block depending on the corrected fuel mass to be supplied.

Durch den zweiten Regler mit einem P-Anteil kann die mögliche Regelgeschwindigkeit erhöht werden im Vergleich dazu, wenn der zweite Regler als weiterer I-Regler ausgebildet ist, der dem ersten Regler nachgeschaltet ist. Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine hohe Robustheit bei einer sehr hohen Regelgenauigkeit auf. Dies ist unter anderem darauf zurückzuführen, dass mittels des zweiten Schätzwertes die tatsächliche Stellgröße berücksichtigt wird, mittels der das Einspritzventil angesteuert wird. Der Applikationsaufwand ±st bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung gering.The possible control speed can be increased by means of the second controller with a P component, compared to when the second controller is designed as a further I controller which is connected downstream of the first controller. It also points the device according to the invention has a high level of robustness with a very high control accuracy. This is due, among other things, to the fact that the second manipulated value takes into account the actual manipulated variable by means of which the injection valve is controlled. The application effort is minimal in the device according to the invention.

Die Erfindung zeichnet sich ferner durch eine Vorrichtung zum Steuern der Brennkraftmaschine aus, bei der der zweite dem Regler als Regeldifferenz eine Differenz eines Istwertes und eines Schätzwertes der zylinderindividuellen Abweichung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses von einem vorgebbaren -Luft/Kraftstoff-Verhältnis zugeführt ist. Der zweite Regler liat einen weiteren Integral-Regelparameter. Seine Stellgröße ist der zylinderindividuelle Lambdaregelfaktor. Auch bei dieser Vorrichtung ist gewährleistet, dass der zweite Regler mit einer hohen Regelgeschwindigkeit betrieben werden kann und die Vorrichtung eine hohe Robustheit bei einer hohen Regelgenauigkeit hat . Der Applikationsaufwand ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung gering.The invention is further characterized by a device for controlling the internal combustion engine, in which the second is supplied to the controller as a control difference, a difference between an actual value and an estimated value of the cylinder-specific deviation of the air / fuel ratio from a predeterminable air / fuel ratio. The second controller liat another integral control parameter. Its manipulated variable is the cylinder-specific lambda control factor. This device also ensures that the second controller can be operated at a high control speed and that the device is extremely robust with high control accuracy. The application effort for the device according to the invention is low.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist ein Block vorgesehen, der den ersten Schätzwert mittels eines Wichtungsfaktors anpasst, bevor er der Einheit zugeleitet wird. Ferner ist ein weiterer Block vorgesehen, der den zylinderindividuellen Lambdaregelfaktor mittels eines weiteren Wichtungsfaktors anpasst bevor er dem PTl-Filter zugeleitet wird. Auf diese Weise kann das zylinderindividuelle Luft/Kraftstoff-Verhältnis noch präziser bei der Ermittlung des Schätzwertes der zylinderindividuellen Abweichung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses ermittelt werden und zwar insbesondere im Hinblick auf unterschiedliche Längen der Auslässe der Zylinder hin zu der allen Zylindern zugeordneten oder zumindest allen Zylindern einer Zylinderbank zugeordneten Abgassonde und im Hinblick auf eine Vermischung der in den je- weiligen Zylindern erzeugten Abgaspakete im Bereich der Abgassonde.In an advantageous development of the invention, a block is provided which adjusts the first estimated value by means of a weighting factor before it is sent to the unit. Furthermore, a further block is provided which adjusts the cylinder-specific lambda control factor by means of a further weighting factor before it is fed to the PTI filter. In this way, the cylinder-specific air / fuel ratio can be determined even more precisely when determining the estimated value of the cylinder-specific deviation of the air / fuel ratio, in particular with regard to different lengths of the outlets of the cylinders to that assigned to all cylinders or at least to all of them Exhaust gas probe assigned to cylinders of a cylinder bank and with regard to a mixing of the exhaust gas packets in the area of the exhaust gas probe.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das vorgebbare Luft/Kraftstoff-Verhältnis ein mittleres Luft/Kraftstoff-Verhältnis aller zylinderindividuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnisse. So kann durch die Vorrichtung sehr präzise ein Gleichstellen der Luft/Kraftstoff- Verhältnisse in allen Zylindern der Brennkraftmaschine gewährleistet werden.In a further advantageous development of the invention, the predeterminable air / fuel ratio is an average air / fuel ratio of all cylinder-specific air / fuel ratios. The device can thus ensure very precisely that the air / fuel ratios in all cylinders of the internal combustion engine are equal.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein dritter Regler vorgesehen, dessen Führungsgröße ein für alle Zylinder der Brennkraftmaschine vorgegebenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist, dessen Regelgröße das mittlere Luft/Kraftstoff-Verhältnis aller zylinderindividuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnisse ist und dessen Stellgröße ein Lambdaregelfaktor ist. So kann auch einfach und präzise in allen Zylindern das vorgegebene Luft/Kraftstoff-Verhältnis eingestellt werden.In a further advantageous embodiment of the invention, a third controller is provided, the reference variable of which is a predetermined air / fuel ratio for all cylinders of the internal combustion engine, the controlled variable of which is the mean air / fuel ratio of all cylinder-specific air / fuel ratios and the manipulated variable Lambda control factor is. In this way, the specified air / fuel ratio can be set simply and precisely in all cylinders.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Proportional-Regelparameter bzw. der weitere Integral-Regelparameter des zweiten Reglers lastabhängig vorgegeben ist. Dadurch kann dann die Regelgüte einfach erhöht werden, da die unterschiedliche Vermischung der Abgaspakete die aus den einzelnen Verbrennungen des Luft/Kraftstoff- Gemisches in den jeweiligen Zylindern Z1-Z4 resultieren, einfach berücksichtigt werden können.A further advantageous development of the invention provides that the proportional control parameter or the further integral control parameter of the second controller is predetermined as a function of the load. The control quality can then simply be increased, since the different mixing of the exhaust gas packets which result from the individual combustions of the air / fuel mixture in the respective cylinders Z1-Z4 can easily be taken into account.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are explained below with reference to the schematic drawings. Show it:

Figur 1 eine Brennkraftmaschine mit einer Steuereinrichtung, Figur 2 ein Blockschaltbild der Steuereinrichtung, Figur 3 ein weiteres Blockschaltbild der Steuereinrichtung.1 shows an internal combustion engine with a control device, FIG. 2 shows a block diagram of the control device, Figure 3 shows another block diagram of the control device.

Elemente gleicher Konstruktion und Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Elements of the same construction and function are identified with the same reference symbols in all figures.

Eine Brennkraftmaschine (Figur 1) umfasst einen Ansaugtrakt 1, einen Motorblock 2, einen Zylinderkopf 3 und einen Abgas- trakt 4. Der Ansaugtrakt umfasst vorzugsweise eine Drosselklappe 11, ferner einen Sammler 12 und ein Saugrohr 13, das hin zu einem Zylinder ZI über einen Einlasskanal in den Mo- tortolock geführt ist. Der Motorblock umfasst ferner eine Kurbelwelle 21, welche über eine Pleuelstange 25 mit dem Kolben 24 des Zylinders ZI gekoppelt ist.An internal combustion engine (FIG. 1) comprises an intake tract 1, an engine block 2, a cylinder head 3 and an exhaust tract 4. The intake tract preferably comprises a throttle valve 11, further a collector 12 and an intake manifold 13, which leads to a cylinder ZI via a Inlet channel is led into the engine tolock. The engine block further comprises a crankshaft 21 which is coupled to the piston 24 of the cylinder ZI via a connecting rod 25.

Der Zylinderkopf umfasst einen Ventiltrieb mit einem Gasein- lassventil 30, einem Gasauslassventil 31 und Ventilantrieben 32, 33. Der Zylinderkopf 3 umfasst ferner ein Einspritzventil 34 und eine Zündkerze 35. Alternativ kann das Einspritzventil auch in dem Ansaugkanal angeordnet sein.The cylinder head comprises a valve train with a gas inlet valve 30, a gas outlet valve 31 and valve drives 32, 33. The cylinder head 3 further comprises an injection valve 34 and a spark plug 35. Alternatively, the injection valve can also be arranged in the intake duct.

Der Abgastrakt 4 umfasst einen Katalysator 40, der bevorzugt als Dreiwegekatalysator ausgebildet ist. Von dem Abgastrakt 4 kann eine Abgasrückführleitung hin zum Ansaugtrakt 1, insbesondere hin zum Sammler 12 geführt sein.The exhaust tract 4 comprises a catalytic converter 40, which is preferably designed as a three-way catalytic converter. An exhaust gas recirculation line can be led from the exhaust tract 4 to the intake tract 1, in particular to the collector 12.

Ferner ist eine Steuereinrichtung 6 vorgesehen, der Sensoren zugeordnet sind, die verschiedene Messgrößen erfassen und jeweils den Messwert der Messgröße ermitteln. Die Steuereinrichtung 6 ermittelt abhängig von mindestens einer der Messgrößen Stellgrößen, die dann in ein oder mehrere Stellsignale zum. Steuern der Stellglieder mittels entsprechender Stellantriebe umgesetzt werden.Furthermore, a control device 6 is provided, to which sensors are assigned, which detect different measured variables and each determine the measured value of the measured variable. Depending on at least one of the measured variables, the control device 6 determines manipulated variables, which are then converted into one or more actuating signals. Control of the actuators can be implemented using appropriate actuators.

Die Sensoren sind ein Pedalstellungsgeber 71, welcher die Stellung eines Fahrpedals 7 erfasst, ein Luftmassenmesser 14, welcher einen Luftmassenstrom stromaufwärts der Drosselklappe 11 erfasst, ein Temperatursensor 15, welcher die Ansauglufttemperatur erfasst, ein Drucksensor 16, welcher den Saugrohrdruck erfasst, ein Kurbelwellenwinkelsensor 22, welcher einen Kurbelwellenwinkel erfasst, ein weiterer Temperatursensor 23, welcher eine Kühlmitteltemperatur erfasst, ein Nockenwellen- winkelsensor 36, welcher den Nockenwellenwinkel erfasst und eine Abgassonde 41 welche einen Restsauerstoffgehalt des Abgases erfasst und deren Messsignal charakteristisch ist für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem Zylinder ZI. Die Abgassonde 41 ist bevorzugt als lineare Lambdasonde ausgebildet und erzeugt so über einen weiten Bereich des Luft/Kraftstoff- Verhältnisses ein zu diesem proportionales Messsignal.The sensors are a pedal position sensor 71, which detects the position of an accelerator pedal 7, an air mass meter 14, which detects an air mass flow upstream of the throttle valve 11, a temperature sensor 15 which detects the intake air temperature, a pressure sensor 16 which detects the intake manifold pressure, a crankshaft angle sensor 22 which detects a crankshaft angle, a further temperature sensor 23 which detects a coolant temperature, a camshaft angle sensor 36, which detects the camshaft angle and an exhaust gas probe 41 which detects a residual oxygen content of the exhaust gas and whose measurement signal is characteristic of the air / fuel ratio in the cylinder ZI. The exhaust gas probe 41 is preferably designed as a linear lambda probe and thus generates a measurement signal proportional to this over a wide range of the air / fuel ratio.

Je nach Ausführungsform der Erfindung kann eine beliebige Untermenge der genannten Sensoren oder auch zusätzliche Sensoren vorhanden sein.Depending on the embodiment of the invention, any subset of the sensors mentioned or additional sensors can be present.

Die Stellglieder sind beispielsweise die Drosselklappe 11, die Gaseinlass- und Gasauslassventile 30, 31, das Einspritzventil 34, die Zündkerze 35 und das Impulsladeventil 18.The actuators are, for example, the throttle valve 11, the gas inlet and gas outlet valves 30, 31, the injection valve 34, the spark plug 35 and the pulse charging valve 18.

Neben dem Zylinder ZI sind auch noch weitere Zylinder Z2-Z4 vorgesehen, denen dann auch entsprechende Stellglieder zugeordnet sind. Bevorzugt ist jeder Bank an Zylindern eine Abgassonde zugeordnet.In addition to the cylinder ZI, further cylinders Z2-Z4 are also provided, to which corresponding actuators are then assigned. An exhaust gas probe is preferably assigned to each bank of cylinders.

Ein Blockschaltbild der Steuereinrichtung 6, die auch als Vorrichtung zum Steuern der Brennkraftmaschine bezeichnet werden kann, ist anhand der Figur 2 dargestellt. In dem Blockschaltbild sind die im Zusammenhang mit der Erfindung relevanten Blöcke der Steuereinrichtung 6 dargestellt. Ein Block Bl entspricht der Brennkraftmaschine. Einem Block B2 wird ein zylinderindividuell erfasstes Luft/Kraftstoff-Verhältnis LAM_I als Eingangsgröße zugeleitet. Das zylinderindividuell erfasste Luft/Kraftstoff- Verhältnis LAM_I wird aus dem Messsignal der Abgassonde 41 innerhalb eines vorgebbaren Zeit- beziehungsweise Kurbelwel- lenwinkelfensters abgeleitet, das dem in dem jeweiligen Zylinder erzeugten Abgaspaket zugeordnet wird.A block diagram of the control device 6, which can also be referred to as a device for controlling the internal combustion engine, is shown in FIG. 2. The blocks of the control device 6 relevant in connection with the invention are shown in the block diagram. A block B1 corresponds to the internal combustion engine. A block B2 is supplied with an individually determined air / fuel ratio LAM_I as an input variable. The individually determined air / fuel ratio LAM_I is derived from the measurement signal of the exhaust gas probe 41 within a predeterminable time or crankshaft angle window, which is assigned to the exhaust gas packet generated in the respective cylinder.

In dem Block B2 wird ein mittleres Luft/Kraftstoff-Verhältnis LAM_MW durch Mittelung der zylinderindividuell erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnisse LAM_I aller Zylinder ZI bis Z4 der Brennkraftmaschine ermittelt. Ferner wird in dem Block B2 ein Istwert D_LAM_I einer zylinderindividuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnis Abweichung aus der Differenz des mittleren Luft/Kraftstoff-Verhältnisses LAM_MW und des zylinderindividuell erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses LAM_I ermittelt.In block B2, an average air / fuel ratio LAM_MW is determined by averaging the cylinder-individually determined air / fuel ratios LAM_I of all cylinders ZI to Z4 of the internal combustion engine. Furthermore, an actual value D_LAM_I of a cylinder-specific air / fuel ratio deviation is determined in block B2 from the difference between the mean air / fuel ratio LAM_MW and the cylinder-individually determined air / fuel ratio LAM_I.

In einer Summierstelle Sl wird die Differenz des Istwertes D_LAM_I und eines Schätzwertes D_LAM_I_EST der zylinderindividuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnis Abweichung ermittelt und dann einem Block B3 zugeordnet, der einen ersten Regler umfasst und dessen Eingangsgröße dann die Regeldifferenz des ersten Reglers ist. Der erste Regler ist als Integral-Regler ausgebildet, das heißt er hat einen Integral-Regelparameter. Die Stellgröße des ersten Reglers ist ein erster Schätzwert ESTl.The difference between the actual value D_LAM_I and an estimated value D_LAM_I_EST of the cylinder-specific air / fuel ratio deviation is determined in a summing point S1 and then assigned to a block B3, which comprises a first controller and whose input variable is then the control difference of the first controller. The first controller is designed as an integral controller, that is to say it has an integral control parameter. The manipulated variable of the first controller is a first estimate EST1.

Der erste Schätzwert ESTl wird bevorzugt in einem Block B4 mit einem Wichtungsfaktor multipliziert, der berücksichtigt, dass die Regeldifferenz am Eingang des ersten Reglers auch beeinflusst ist durch Abgaspakete anderer Zylinder ZI bis Z4 aufgrund der unterschiedlichen Länge der Auslässe der Zylinder ZI bis Z4 hin zu der Abgassonde 41 und einer Vermischung der Abgaspakete der einzelnen Zylinder ZI bis Z4 im Bereich der Abgassonde 41. Anschließend wird der so korrigierte erste Schätzwert ESTl einer Summierstelle S2 zugeführt. Alternativ kann der erste Schätzwert ESTl jedoch auch direkt von dem Block B3 der Summierstelle S2 zugeführt sein.The first estimate EST1 is preferably multiplied in a block B4 by a weighting factor, which takes into account that the control difference at the input of the first controller is also influenced by exhaust gas packets from other cylinders ZI to Z4 due to the different lengths of the outlets of the cylinders ZI to Z4 Exhaust gas probe 41 and a mixing of the exhaust gas packets of the individual cylinders ZI to Z4 in the area the exhaust gas probe 41. The first estimated value EST1 thus corrected is then fed to a summing point S2. Alternatively, however, the first estimated value EST1 can also be fed directly from the block B3 to the summing point S2.

Ein Block B5 umfasst einen zweiten Regler, dessen Regeldifferenz der erste Schätzwert ESTl ist und der als P-Regler ausgebildet ist, also einen Proportional-Regelparameter hat. Die Stellgröße des zweiten Reglers ist ein zylinderindividueller Lambdaregelfaktor LAM_FAC_I . Dieser zylinderindividuelle Lambdaregelfaktor LAM_FAC_I wird bevorzugt über einen Block B6, der dem Block B4 entspricht, mittels eines weiteren Wichtungsfaktors korrigiert, und dann einem Block B7 zugeführt, der ein PTl-Filter umfasst, das den zylinderindividuellen Lambdaregelfaktor LAM_FAC_I filtert und so an seinem Ausgang einen zweiten Schätzwert EST2 zur Verfügung stellt. In der Summierstelle S2 wird der Schätzwert D_LAM_I_EST der zylinderindividuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnis Abweichung ermittelt aus der Differenz des ersten und zweiten Schätzwertes ESTlr EST2.A block B5 comprises a second controller, the control difference of which is the first estimated value EST1 and which is designed as a P controller, that is to say has a proportional control parameter. The manipulated variable of the second controller is a cylinder-specific lambda control factor LAM_FAC_I. This cylinder-specific lambda control factor LAM_FAC_I is preferably corrected via a block B6, which corresponds to block B4, by means of a further weighting factor, and then fed to a block B7, which comprises a PTI filter that filters the cylinder-specific lambda control factor LAM_FAC_I and thus a second one at its output EST2 provides estimate. In the summing point S2, the estimated value D_LAM_I_EST of the cylinder-specific air / fuel ratio deviation is determined from the difference between the first and second estimated values EST1 r EST2.

In einem Block B8 ist ein dritter Regler vorgesehen, dessen Führumgsgröße ein für alle Zylinder der Brennkraftmaschine vorgegebenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist und dessen Regelgröße das mittlere Luft/Kraftstoff-Verhältnis LAM_MW ist. Die Stellgröße des dritten Reglers ist ein Lambdaregelfaktor LAM_FAC_ALL. Der dritte Regler hat somit die Aufgabe, dass betrachtet über alle Zylinder ZI bis Z4 der Brennkraftmaschine das vorgegebene Luft/Kraftstoff-Verhältnis eingestellt wird. Alternativ kann dies auch dadurch erreicht werden, dass in dem Block B2 der Istwert D__LAM_I der zylinderindividuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnis Abweichung aus der Differenz des für alle Zylinder ZI bis Z4 der Brennkraftmaschine vorgegebenen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses und des zylinderindividuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses LAM_I ermittelt wird. In diesem Fall kann dann der dritte Regler des Blocks B8 entfallen.A third controller is provided in a block B8, the control variable of which is an air / fuel ratio that is predetermined for all cylinders of the internal combustion engine and the control variable of which is the average air / fuel ratio LAM_MW. The manipulated variable of the third controller is a lambda control factor LAM_FAC_ALL. The third controller therefore has the task that, when viewed across all cylinders ZI to Z4 of the internal combustion engine, the predetermined air / fuel ratio is set. Alternatively, this can also be achieved in that in block B2 the actual value D__LAM_I of the cylinder-specific air / fuel ratio deviates from the difference between the air / fuel ratio specified for all cylinders ZI to Z4 of the internal combustion engine and the cylinder-specific air / fuel ratio LAM_I is determined. In in this case the third controller of block B8 can then be omitted.

In einem Block B9 wird eine zuzumessende Kraftstoffmasse MFF abhängig von einem Luftmassenstrom MAF in den jeweiligen Zylinder ZI bis Z4 und gegebenenfalls der Drehzahl N und einem Sollwert LAM_SP des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses für alle Zylinder Z1-Z4 ermittelt.In block B9, a fuel mass MFF to be metered is determined as a function of an air mass flow MAF in the respective cylinders ZI to Z4 and, if appropriate, the rotational speed N and a setpoint LAM_SP of the air / fuel ratio for all cylinders Z1-Z4.

In der Multiplizierstelle Ml wird eine korrigierte zuzumessende Kraftstoffmasse MFF_COR durch Multiplizieren der zuzumessenden Kraftstoffmasse MFF, des Lambdaregelfaktors LAM_FAC_ALL und des zylinderindividuellen Lambdaregelfaktors LÄM_FAC__I ermittelt. Abhängig von der korrigierten zuzumessenden Kraftstoffmasse MFF_COR wird dann ein Stellsignal erzeugt, mit dem das jeweilige Einspritzventil 34 angesteuert wird.A corrected fuel mass MFF_COR to be metered is determined in the multiplication point M1 by multiplying the fuel mass MFF to be metered, the lambda control factor LAM_FAC_ALL and the cylinder-specific lambda control factor LÄM_FAC__I. Depending on the corrected fuel mass MFF_COR to be metered, an actuating signal is then generated with which the respective injection valve 34 is activated.

Neben der in dem Blockschaltbild der Figur 2 dargestellten Reglerstruktur sind für jeden weiteren Zylinder ZI bis Z4 entsprechende Reglerstrukturen B_Z2 bis B_Z4 für die jeweiligen weiteren Zylinder Z2 bis Z4 vorgesehen.In addition to the controller structure shown in the block diagram in FIG. 2, corresponding controller structures B_Z2 to B_Z4 are provided for the respective further cylinders Z2 to Z4 for each additional cylinder ZI to Z4.

Durch den zweiten Schätzwert EST2 erfolgt eine Kompensation der Regelstreckendynamik, das heißt der Dynamik der Brennkraftmaschine in der Form, dass die Stelleingrif e des ersten und zweiten Reglers in die Ermittlung des Schätzwertes D_LAM_I_EST der zylinderindividuellen Luft/Kraftstoff- Verhältnis Abweichung mit einbezogen werden. Durch die Reglerstruktur und eine geeignete Parametrisierung der ersten und zweiten Regler kann sichergestellt werden, dass die bleibende Regelabweichung zwischen den tatsächlich in die einzelnen Zylinder ZI bis Z4 zugemessenen Kraftstoffmassen gegen null geht . Dadurch, dass der zweite Regler, dessen Regelgröße der erste Schätzwert ESTl ist, keinen weiteren I-Anteil hat wird eine Erhöhung der möglichen Regelgeschwindigkeit und eine Steigerung der Robustheit der RegelStruktur erreicht im Vergleich zu dem Fall, in dem der zweite Regler zusätzlich eine I- Anteil hat.The second estimated value EST2 compensates for the controlled system dynamics, that is, the dynamics of the internal combustion engine, in such a way that the actuating actions of the first and second controllers are included in the determination of the estimated value D_LAM_I_EST of the cylinder-specific air / fuel ratio deviation. The controller structure and a suitable parameterization of the first and second controllers can ensure that the remaining control deviation between the fuel masses actually metered into the individual cylinders ZI to Z4 approaches zero. Because the second controller, the controlled variable of which is the first estimated value EST1, has no further I component, an increase in the possible control speed and an increase in the robustness of the control structure is achieved compared to the case in which the second controller also has an I- Share.

Der Wichtungsfaktor des Blocks B6 kann auch mit einem negativen Vorzeichen versehen sein. Dies hat dann zur Folge, dass der zweite Schätzwert EST2 in der Summierstelle S2 addiert wird.The weighting factor of block B6 can also be provided with a negative sign. This then has the consequence that the second estimated value EST2 is added in the summing point S2.

Bevorzugt sind die Wichtungsfaktoren der Blöcke B4 und/oder Bβ auch abhängig von der Lastgröße, die bevorzugt der Luftmassenstrom MAF in den jeweiligen Zylinder Z1-Z4 ist und/oder die Drehzahl N ist.The weighting factors of the blocks B4 and / or Bβ are also preferably dependent on the load size, which is preferably the air mass flow MAF in the respective cylinder Z1-Z4 and / or the rotational speed N.

Ferner kann auch der Regelparameter des zweiten Reglers, also hier der Proportional-Regelparameter, abhängig sein von der Lastgröße, die bevorzugt der Luftmassenstrom MAF in den jeweiligen Zylinder Z1-Z4 ist und/oder die Drehzahl N ist. Dadurch kann dann die Regelgüte einfach erhöht werden, da die unterschiedliche Vermischung der Abgaspakete die aus den einzelnen Verlorennungen des Luft/Kraftstoff-Gemisches in den jeweiligen Zylindern Z1-Z4 resultieren, berücksichtigt wird.Furthermore, the control parameter of the second controller, in this case the proportional control parameter, can also be dependent on the load size, which is preferably the air mass flow MAF in the respective cylinder Z1-Z4 and / or the speed N. The control quality can then simply be increased since the different mixing of the exhaust gas packets which result from the individual losses of the air / fuel mixture in the respective cylinders Z1-Z4 is taken into account.

Eine alternative Ausführungsform der Steuereinrichtung 6 ist anhand des Blockschaltbildes der Figur 3 beschrieben, wobei nur auf die Unterschiede zu dem Blockschaltbild gemäß Figur 2 im folgenden eingegangen wird. Der zweite Regler in einem Block B5 ' hat im Unterschied zu dem zweiten Regler der Figur 2 als Regeldifferenz die Differenz des Istwertes D_LAM_I und des Schätzwertes LAM_I_EST der zylinderindividuellen Luft/KraftStoff-Verhältnis Abweichung. Der zweite Regler des Blocks B5 ' hat ferner einen weiteren Integral-Regelparameter, der bevorzugt so gewählt ist, dass er dem Produkt aus dem Integral—Regelparameter des ersten Reglers des Blocks B3 und dem Proportional-Regelparameter des zweiten Reglers des Blocks B5 in Figur 2 entspricht. Die Stellgröße des zweiten Reglers ist ebenfalls der zylinderindividuellen Lambdaregelfaktor LAM_FAC_I.An alternative embodiment of the control device 6 is described with reference to the block diagram of FIG. 3, only the differences from the block diagram according to FIG. 2 being discussed below. In contrast to the second controller in FIG. 2, the second controller in a block B5 'has the difference between the actual value D_LAM_I and the estimated value LAM_I_EST of the cylinder-specific air / fuel ratio deviation as the control difference. The second controller of block B5 'also has a further integral control parameter, which is preferably chosen such that it corresponds to the product of the integral control parameter of the first controller of block B3 and the proportional control parameter of the second controller of block B5 in FIG. The manipulated variable of the second controller is also the cylinder-specific lambda control factor LAM_FAC_I.

Sowohl der zylinderindividuelle Lambdaregelfaktor LAM_FAC_I als auch der Lambdaregelfaktor LAM_FAC_ALL können auch entsprechende additive Korrekturwerte für die zuzumessende Kraftstoffmasse MFF sein. Both the cylinder-specific lambda control factor LAM_FAC_I and the lambda control factor LAM_FAC_ALL can also be corresponding additive correction values for the fuel mass MFF to be metered.

Claims

Patentansprüche claims 1. Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern (Zl...Z4)und den Zylindern zugeordneten Einspritzventilen (34), die Kraftstoff zumessen, mit einer Abgassonde (41) , die in einem Abgastrakt (4) angeordnet ist und deren Messsignal charakteristisch ist für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem jeweiligen Zylinder (ZI...Z4) , bei dem1. Device for controlling an internal combustion engine with a plurality of cylinders (Zl ... Z4) and the injection valves (34) assigned to the cylinders, which measure fuel, with an exhaust gas probe (41) which is arranged in an exhaust tract (4) and whose measurement signal is characteristic is for the air / fuel ratio in the respective cylinder (ZI ... Z4) at which - ein erster Regler vorgesehen ist, dessen Regeldifferenz eine Differenz eines Istwertes (D_LAM_I) und eines Schätzwertes (D_LAM__I_EST) einer zylinderindividuellen Abweichung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses ist von einem vorgebbaren Luft/Kraftsto f-Verhältnis, der einen Integral-Regelparameter hat und dessen Stellgröße ein erster Schätzwert (ESTl) ist,- A first controller is provided, whose control difference is a difference between an actual value (D_LAM_I) and an estimated value (D_LAM__I_EST) of a cylinder-specific deviation of the air / fuel ratio from a predeterminable air / fuel ratio, which has an integral control parameter and the like Manipulated variable is a first estimate (ESTl), - ein zweiter Regler vorgesehen ist, dessen Regeldifferenz der erste Schätzwert (ESTl) ist und der einen Proportional- Regelparameter hat und dessen Stellgröße ein zylinderindividueller Lambdaregelfaktor (LAM_FAC__I) ist,a second controller is provided, the control difference of which is the first estimated value (EST1) and which has a proportional control parameter and the manipulated variable is a cylinder-specific lambda control factor (LAM_FAC__I), - ein PTl-Filter vorgesehen ist, mittels dessen ein zweiter Schätzwert durch PTl-Filterung des zylinderindividuellen Lambdaregelfaktors (LAM_FAC_I) ermittelt wird,a PTl filter is provided, by means of which a second estimated value is determined by PTl filtering of the cylinder-specific lambda control factor (LAM_FAC_I), - eine Einheit vorgesehen ist, die den Schätzwert (D_LAM_I_EST) der zylinderindividuellen Abweichung des Luft/Kraftstof -Verhältnisses aus der Differenz des ersten und zweiten Schätzwerts (ESTl, EST2) ermittelt,a unit is provided which determines the estimated value (D_LAM_I_EST) of the cylinder-specific deviation of the air / fuel ratio from the difference between the first and second estimated values (EST1, EST2), - ein Block vorgesehen ist, der eine zuzuführende Kraftstoffmasse (MFF) ermittelt, die dem jeweiligen Zylinder (Z1-Z4) der Brennkraftmaschine zugeführt werden soll, abhängig von einer Lastgröße und in dem die zuzuführende Kraftstoffmasse (MFF) korrigiert wird abhängig von dem zylinderindividuellen- A block is provided which determines a fuel mass (MFF) to be supplied, which is to be supplied to the respective cylinder (Z1-Z4) of the internal combustion engine, depending on a load size and in which the fuel mass (MFF) to be supplied is corrected depending on the individual cylinder Lambdaregelfaktor (LAM_FAC_I) , und der ein Stellsignal zum Steuern des Einspritzventils (34) erzeugt abhängig von der korrigierten zuzuführenden Kraftstoffmasse (MFF_C0R) . Lambda control factor (LAM_FAC_I), which generates a control signal for controlling the injection valve (34) depending on the corrected fuel mass to be supplied (MFF_C0R). 2. Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern (Zl...Z4)und den Zylindern zugeordneten Einspritzventilen (34) , die Kraftstoff zumessen, mit einer Abgassonde (41) , die in einem Abgastrakt angeordnet ist und deren Messsignal charakteristisch ist für das Luft/Kraftstoff- Verhältnis in dem jeweiligen Zylinder (Z1...Z4), bei dem2. Device for controlling an internal combustion engine with a plurality of cylinders (Zl ... Z4) and the injection valves (34) assigned to the cylinders, which measure fuel, with an exhaust gas probe (41) which is arranged in an exhaust tract and whose measurement signal is characteristic of the Air / fuel ratio in the respective cylinder (Z1 ... Z4) at which - ein erster Regler vorgesehen ist, dessen Regeldifferenz eine Differenz eines Istwertes (D_LAM_I) und eines Schätzwertes (D__LAM_I_EST) einer zylinderindividuellen Abweichung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses ist von einem vorgebbaren Luft/Kraftstoff-Verhältnis, der einen Integral-Regelparameter hat und dessen Stellgröße ein erster Schätzwert (ESTl) ist,- A first controller is provided, whose control difference is a difference between an actual value (D_LAM_I) and an estimated value (D__LAM_I_EST) of a cylinder-specific deviation of the air / fuel ratio from a predeterminable air / fuel ratio, which has an integral control parameter and its manipulated variable is a first estimate (ESTl), - ein zweiter Regler vorgesehen ist, dessen Regeldifferenz eine Differenz eines Istwertes (D_LAM_I) und eines Schätzwertes (D_LAM_I_ST) einer zylinderindividuellen Abweichung des Luft/Kraftsto f-Verhältnisses ist von einem vorgebbaren Luft/Kraftsto f-Verhältnis, der einen weiteren Integral- Regelparameter hat und dessen Stellgröße ein zylinderindividueller Lambdaregelfaktor (LAM_FAC_I) ist,- A second controller is provided, the control difference of which is a difference between an actual value (D_LAM_I) and an estimated value (D_LAM_I_ST) of a cylinder-specific deviation of the air / fuel ratio from a predeterminable air / fuel ratio, which has a further integral control parameter and whose manipulated variable is a cylinder-specific lambda control factor (LAM_FAC_I), - ein PTl-Filter vorgesehen ist, mittels dessen ein zweiter Schätzwert durch PTl-Filterung des zylinderindividuellen Lambdaregelfaktors (LAM_FAC_I) ermittelt wird,a PTl filter is provided, by means of which a second estimated value is determined by PTl filtering of the cylinder-specific lambda control factor (LAM_FAC_I), - eine Einheit vorgesehen ist, die den Schätzwert (D_LAM_I_EST) der zylinderindividuellen Abweichung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses aus der Differenz des ersten und zweiten Schätzwerts (ESTl, EST2) ermittelt,a unit is provided which determines the estimated value (D_LAM_I_EST) of the cylinder-specific deviation of the air / fuel ratio from the difference between the first and second estimated values (EST1, EST2), - ein Block vorgesehen ist, der eine zuzuführende Kraftstoffmasse (MFF) ermittelt, die dem jeweiligen Zylinder (Z1-Z4) der Brennkraftmaschine zugeführt werden soll, abhängig von einer Lastgröße und in dem die zuzuführende Kraftstoffmasse (MFF) korrigiert wird abhängig von dem zylinderindividuellen Lambdaregelfaktor (LAM_FAC_I) , und der ein Stellsignal zum Steuern des Einspritzventils (34) erzeugt abhängig von der korrigierten zuzuführenden Kraftstoffmasse (MFF_C0R) . - A block is provided which determines a fuel mass (MFF) to be supplied, which is to be supplied to the respective cylinder (Z1-Z4) of the internal combustion engine, depending on a load size and in which the fuel mass (MFF) to be supplied is corrected as a function of the cylinder-specific lambda control factor (LAM_FAC_I), and which generates a control signal for controlling the injection valve (34) depending on the corrected fuel mass to be supplied (MFF_C0R). 3. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Block (B4) vorgesehen ist, der den ersten Schätzwert (ESTl) mittels eines Wichtungsfaktors anpasst bevor er der Einheit zugeleitet wird, und dass ein weiterer Block (B6) vorgesehen ist, der den zylinderindividuellen Lambdaregelfaktor (LAM_FAC_I) mittels eines weiteren Wichtungsfaktors anpasst, bevor er dem PTl-Filter zugeleitet wird.3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a block (B4) is provided which adjusts the first estimated value (EST1) by means of a weighting factor before it is fed to the unit, and in that a further block (B6) is provided, which adjusts the cylinder-specific lambda control factor (LAM_FAC_I) by means of a further weighting factor before it is fed to the PTl filter. 4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgebbare Luft/Kraftstoff- Verhältnis eine mittleres Luf /Kraftstoff-Verhältnis (LAM_MW) aller zylinderindividuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnisse ist.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the specifiable air / fuel ratio is an average air / fuel ratio (LAM_MW) of all cylinder-specific air / fuel ratios. 5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Regler vorgesehen ist, dessen Führungsgröße ein für alle Zylinder der Brennkraftmaschine vorgegebenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist, dessen Regelgröße das mittlere Luft/Kraftstoff-Verhältnis aller zylinderindividuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnisse ist und dessen Stellgröße ein Lambdaregelfaktor (LAM_FAC_ALL) ist.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a third controller is provided, the reference variable is a predetermined air / fuel ratio for all cylinders of the internal combustion engine, the control variable is the average air / fuel ratio of all cylinder-specific air / fuel Conditions and whose manipulated variable is a lambda control factor (LAM_FAC_ALL). 6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Proportional-Regelparameter bzw. der weitere Integral-Regelparameter des zweiten Reglers lastabhängig vorgegeben ist. 6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the proportional control parameter or the further integral control parameter of the second controller is predetermined depending on the load.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004004291B3 (en) * 2004-01-28 2005-01-27 Siemens Ag Process to correct automotive fuel/air mixture jet ratio by comparison of exhaust gas composition with the respective cylinder inputs
DE102005057975A1 (en) * 2005-12-05 2007-06-06 Robert Bosch Gmbh Method for controlling fuel or air flow to individual cylinder of internal-combustion engine, involves evaluation of signal which is influenced by combustion or affects value which has influence on combustion
JP4487971B2 (en) * 2006-04-24 2010-06-23 トヨタ自動車株式会社 Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
DE102006033869B3 (en) * 2006-07-21 2008-01-31 Siemens Ag Method and device for diagnosing the cylinder-selective unequal distribution of a fuel-air mixture, which is supplied to the cylinders of an internal combustion engine
DE102008009034B3 (en) * 2008-02-14 2009-04-23 Audi Ag Internal combustion engine operating method for motor vehicle, involves correcting fuel mass to be measured depending on intermediate correction value until lambda adaptation value is adapted to start engine
EP2098709B1 (en) * 2008-03-04 2016-07-06 GM Global Technology Operations LLC A method for operating an internal combustion engine
DE102008058008B3 (en) * 2008-11-19 2010-02-18 Continental Automotive Gmbh Device for operating an internal combustion engine
GB2487589B (en) * 2011-01-28 2017-10-11 Gm Global Tech Operations Llc Method for operating a diesel/natural-gas internal combustion engine
JP5616274B2 (en) * 2011-03-31 2014-10-29 本田技研工業株式会社 Air-fuel ratio control device
AT513359B1 (en) * 2012-08-17 2014-07-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Method for operating an internal combustion engine
DE102013220117B3 (en) * 2013-10-04 2014-07-17 Continental Automotive Gmbh Device for operating an internal combustion engine

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3800176A1 (en) * 1988-01-07 1989-07-20 Bosch Gmbh Robert CONTROL DEVICE FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND METHOD FOR SETTING PARAMETERS OF THE DEVICE
EP0802316B1 (en) * 1994-02-04 2000-04-12 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Air/fuel ratio estimation system for internal combustion engine
FR2775315B1 (en) * 1998-02-25 2000-05-05 Magneti Marelli France METHOD AND DEVICE FOR FAST SELF-ADAPTATION OF RICHNESS FOR AN INJECTION ENGINE WITH AN OXYGEN PROBE IN EXHAUST GASES
DE19903721C1 (en) * 1999-01-30 2000-07-13 Daimler Chrysler Ag Internal combustion engine operating method involves regulating lambda values of individual cylinders/groups to different demand values using I- and/or D-regulating components
IT1311435B1 (en) 1999-12-17 2002-03-12 Magneti Marelli Spa METHOD FOR ESTIMATING THE STECHIOMETRIC RATIO OF THE FUEL FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE CONTROL SYSTEM.
IT1321203B1 (en) 2000-02-01 2003-12-31 Magneti Marelli Spa METHOD FOR CHECKING THE TITLE OF THE AIR - FUEL MIXTURE IN A COMBUSTION ENGINE.
US6708681B2 (en) * 2000-07-07 2004-03-23 Unisia Jecs Corporation Method and device for feedback controlling air-fuel ratio of internal combustion engine
DE10221376B4 (en) 2002-05-14 2013-05-23 Robert Bosch Gmbh Method and device for controlling an internal combustion engine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2005059342A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005059342A1 (en) 2005-06-30
EP1608861B1 (en) 2008-04-23
DE502004006915D1 (en) 2008-06-05
US20060260592A1 (en) 2006-11-23
DE10358988B3 (en) 2005-05-04
US7284545B2 (en) 2007-10-23

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