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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Computerprogramm und eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung nach den nebengeordneten Patentansprüchen.
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Verfahren zur Gleichstellung von Zylindern einer Brennkraftmaschine sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise erfolgt dies unter Verwendung von einem Signal einer Lambdasonde im Abgassystem für die Brennkraftmaschine, woraus gegebenenfalls Abweichungen der Gemischzusammensetzung ermittelt werden können. Ebenso sind drehzahlbasierte Verfahren bekannt, bei denen Ungleichmäßigkeiten einer Motordrehzahl ermittelt werden, um die Gleichstellung des Drehmoments über alle Zylinder der Brennkraftmaschine zu erreichen. Patentveröffentlichungen aus diesem Fachgebiet sind beispielsweise die
DE 10 2007 020 964 A1 , die
DE 195 27 218 A1 , die
DE 43 19 677 C2 , die
DE 10 2004 010 412 A1 , die
DE 197 33 958 A1 und die
EP 0 929 794 B1 . Aus der
DE 10 2009 027 822 A1 ist bereits ein Zylindergleichstellung im Homogenbetrieb mit einer fett-mager-Variation für alle Zylinder gleichzeitig bekannt.
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Offenbarung der Erfindung
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Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1, sowie durch ein Computerprogramm und eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung nach den nebengeordneten Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen angegeben. Für die Erfindung wichtige Merkmale finden sich ferner in der nachfolgenden Beschreibung und in den Zeichnungen, wobei die Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wichtig sein können, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird.
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Die Erfindung weist den Vorteil auf, dass ein Lambdawert eines Abgases einer Brennkraftmaschine zylinderindividuell sehr einfach korrigiert werden kann, ohne dabei aktiv in den Verbrennungsvorgang in den Brennräumen der Brennkraftmaschine einzugreifen. Ein Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis braucht erfindungsgemäß nicht zusätzlich verändert („vertrimmt“) werden. Insbesondere ist eine sequentielle Abmagerung von Zylindern der Brennkraftmaschine nicht erforderlich. Fehlerhafte Einspritzmengen von Kraftstoff in Zylinder der Brennkraftmaschine können erkannt werden, wobei Emissionen von Schadstoffen in dem Abgas während der Durchführung des Verfahrens nicht oder nur gering erhöht werden. Außerdem kann das erfindungsgemäße Verfahren in vergleichsweise kurzer Zeit auch bei Brennkraftmaschinen mit mehr als vier Zylindern durchgeführt werden.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einer Mehrzahl von Zylindern in einem Homogenbetrieb, bei dem ein Abgas-Lambdawert und eine Laufunruhe der Brennkraftmaschine erfasst werden, wobei wenigstens zeitweise eine Gemischzusammensetzung zyklisch variiert wird. Erfindungsgemäß wird in einem Prüfbetrieb die Gemischzusammensetzung in einem ausgewählten Zylinder zyklisch um einen bestimmten Lambdawert variiert wird, wohingegen währenddessen die Gemischzusammensetzung in den restlichen Zylindern konstant gehalten wird. Weiterhin wird erfindungsgemäß aus der Stärke einer zyklischen Schwankung der Laufunruhe oder einer dieser charakterisierenden Größe auf eine Vertrimmung der Gemischzusammensetzung in dem ausgewählten Zylinder geschlossen.
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Der besagte Prüfbetrieb schließt einen aktiv genutzten Betrieb der Brennkraftmaschine ein, beispielsweise einen Fahrbetrieb eines Kraftfahrzeuges. Die Erfindung macht sich die Tatsache zu Nutze, dass moderne Brennkraftmaschinen die Gemischzusammensetzung bzw. eine Zusammensetzung des Abgases mittels einer Lambda-Sonde in Verbindung mit einer so genannten Zweipunkt-Regelung oder einer so genannten stetigen Regelung steuern können. Sofern eine Abgasanlage der Brennkraftmaschine mehrere Lambdasonden umfasst, wird dabei vorzugsweise diejenige Lambdasonde verwendet, welche am weitesten stromaufwärts angeordnet ist. Dabei erfolgt im Rahmen einer fortdauernden „Konditionierung“ des Abgases ein im Allgemeinen periodischer Wechsel zwischen einer Anfettung und einer Abmagerung des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffluftgemisches. Die Erfindung nutzt die - ohnehin vorhandene - Lambdaregelung bzw. den Lambda-Regelkreis für eine Diagnose von Luft- beziehungsweise Kraftstoff-Mengenfehlern in dem jeweils aktuell ausgewählten Zylinder aus. Insbesondere sieht die Erfindung vor, dass jeweilige zyklische Veränderungen der Gemischzusammensetzung nur für den jeweils ausgewählten Zylinder erfolgen. Auf den übrigen aktuell nicht ausgewählten Zylindern der Brennkraftmaschine werden gleichzeitig keine zyklischen Veränderungen der Gemischzusammensetzung stimuliert oder zugelassen. Die Gemischzusammensetzung wird dort also konstant gehalten. Dadurch ist es möglich, eine höhere Signalamplitude - entsprechend dem Wechsel einer periodischen Anfettung und Abmagerung des Kraftstoffluftgemisches - in dem Lambda-Regelkreis zu erzielen, als dies bei gleichzeitigen Veränderungen auf allen Zylindern der Brennkraftmaschine der Fall wäre. Dadurch kann auch die Genauigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens erhöht werden. Die aus dem jeweiligen Fett- bzw. Magersprung erfolgte Änderung einer Laufunruhe der Brennkraftmaschine wird anschließend ausgewertet und gegebenenfalls für eine zylinderindividuelle Korrektur der Gemischzusammensetzung verwendet, wie weiter unten noch beschrieben werden wird.
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Die zyklische Veränderung der Gemischzusammensetzung in dem jeweils ausgewählten Zylinder bedeutet entsprechend zyklische Sprünge in Bezug auf eine Anfettung beziehungsweise Abmagerung des Kraftstoff-Luftgemisches. Zumindest bei der oben erwähnten „stetigen Lambda-Regelung“ wird dazu eine so genannte „Zwangsamplitude“ - also eine Stimulation - auf den Lambda-Regelkreis aufgeschaltet. Bei der so genannten „Zweipunkt-Regelung“ kann es gegebenenfalls ausreichend sein, die natürliche Schwingung des Zweipunkt-Regelkreises auszunutzen, so dass in diesem Fall gegebenenfalls keine besondere Aufschaltung einer Zwangsamplitude erforderlich ist. Die Zweipunkt-Lambdaregelung erfolgt im Allgemeinen so, dass dann, wenn im Abgas ein jeweiliger Übergang von einem zu fetten nach einem mageren bzw. von einem mageren nach einem fetten Gemisch erkannt wird, eine Stellrichtung der Stellgröße der Zweipunkt-Lambdaregelung sprunghaft geändert wird. Die aktuell jeweils von dem Verfahren nicht beaufschlagten Zylinder der Brennkraftmaschine werden vorzugsweise auf ein neutrales Niveau mit einem Lambdawert von 1 gesteuert. Mit dieser Maßnahme kann erreicht werden, dass beispielsweise bei einer Brennkraftmaschine mit vier Zylindern die sprunghafte Veränderung des Lambdawerts des ausgewählten Zylinders auf das Vierfache in Bezug auf einen Normalbetrieb - bei dem bei allen Zylindern eine sprunghafte Veränderung des Lambdawerts erfolgt - erhöht werden kann. Danach kann das erfindungsgemäße Verfahren in gleicher Weise auf die übrigen Zylinder der Brennkraftmaschine nacheinander angewendet werden. Somit kann eine eventuelle abgasverschlechternde Ungleichverteilung der zylinderindividuellen Lambdawerte erkannt und anschließend behoben werden.
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Eine Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass der bestimmte Lambdawert ungefähr 1 ist. Auf diese Weise erfolgt die Variation der Gemischzusammensetzung in dem jeweils ausgewählten Zylinder um einen mittleren Lambdawert von 1. Somit wird erreicht, dass der Lambdawert des ausgewählten Zylinders im Mittel den Wert 1 aufweist, und lediglich durch die Variation periodisch kurzzeitig eine jeweilige Erhöhung (Abmagerung) beziehungsweise einer Verminderung (Anfettung) des Lambdawerts erfolgt. Dadurch kann eine Verschlechterung der Abgasemissionen während der Durchführung des Verfahrens zumindest verringert oder sogar ganz vermieden werden.
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Vorzugsweise wird die Gemischzusammensetzung der restlichen Zylinder in dem Prüfbetrieb konstant bei einem Lambdawert von 1 gehalten. Dadurch wird erreicht, dass die Lambdawerte für die übrigen Zylinder ebenfalls optimal eingestellt sind, wodurch schädliche Abgasemissionen minimiert werden.
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Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass die Amplitude der Variation der Gemischzusammensetzung im Prüfbetrieb bei dem jeweils ausgewählten Zylinder und bei einer n-zylindrigen Brennkraftmaschine das n-fache der Amplitude einer Variation aller Zylinder in einem Normalbetrieb ist. Durch die dadurch erreichte Erhöhung der Signalamplitude in dem Regelkreis kann die Genauigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens deutlich verbessert werden.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass im Prüfbetrieb ein erster Laufunruhe-Mittelwert aus einer Mehrzahl von Laufunruhewerten, die einer jeweiligen Phase mit einer relativ fetten Gemischzusammensetzung zuordenbar sind, gebildet wird, und ein zweiter Laufunruhe-Mittelwert aus einer Mehrzahl von Laufunruhewerten, die einer jeweiligen Phase mit einer relativ mageren Gemischzusammensetzung zuordenbar sind, gebildet wird, eine Differenz der beiden Laufunruhe-Mittelwerte gebildet wird, diese Differenz mit mindestens einem Schwellenwert verglichen wird, und aus dem Ergebnis des Vergleichs auf eine Vertrimmung der Gemischzusammensetzung in dem ausgewählten Zylinder geschlossen wird. Durch die Bildung des ersten und des zweiten Laufunruhe-Mittelwerts kann die Genauigkeit des Verfahrens deutlich verbessert werden, beispielsweise indem Störungen, welche zu der zyklischen Variation der erfindungsgemäßen Gemischzusammensetzung aperiodisch sind, ausgefiltert werden.
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Vorzugsweise erfolgt eine Auswertung der Differenz derart, dass dann, wenn die Differenz kleiner ist als ein unterer Schwellenwert, auf einen nach fett vertrimmten ausgewählten Zylinder geschlossen wird, und dass dann, wenn die Differenz größer ist als ein oberer Schwellenwert, auf einen nach mager vertrimmten ausgewählten Zylinder geschlossen wird. Hierbei macht sich die Erfindung einen an sich vorbekannten Zusammenhang zwischen einem Lambdawert des Abgases und einer Laufunruhe bei einer ottomotorischen Verbrennung zu Nutze („Lambdahaken“). Daraus ergibt sich, dass die Laufunruhe in einem fetten Bereich des Kraftstoff-Luftgemisches (Lambdawert < 1) bei einer Variation der Gemischzusammensetzung kaum verändert wird. Dagegen wird die Laufunruhe in einem mageren Bereich (Lambda > 1) bei der Variation der Gemischzusammensetzung umso stärker verändert, je magerer die Gemischzusammensetzung ist. Dies macht das erfindungsgemäße Verfahren besonders effektiv und wird weiter unten bei der 2 noch ausführlicher beschrieben werden.
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Eine Anwendung des Verfahrens sieht vor, dass die ermittelte Vertrimmung des ausgewählten Zylinders dazu verwendet wird, um eine einzuspritzende Kraftstoffmenge und/oder eine Luftmenge des ausgewählten Zylinders der Brennkraftmaschine zu korrigieren. Im Allgemeinen wird dabei ein Lambdawert von 1 angestrebt, wodurch der Kraftstoffverbrauch gesenkt und das Abgas verbessert werden kann. Vorzugsweise erfolgt die Korrektur des ausgewählten Zylinders unverzüglich, das heißt, bevor weitere Zylinder der Brennkraftmaschine nacheinander dem erfindungsgemäßen Verfahren unterzogen werden. Dadurch wird das Abgas der Brennkraftmaschine zusätzlich verbessert.
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Besonders günstig ist es, wenn das erfindungsgemäße Verfahren mindestens teilweise mit einem Computerprogramm durchgeführt wird, welches auf einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung für die Brennkraftmaschine verwendet wird. Dadurch können Aufwand und Kosten gespart werden.
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Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1 ein vereinfachtes Schema einer Brennkraftmaschine und einer Abgasanlage;
- 2 ein Diagramm mit einer Laufruhe in Abhängigkeit von einem Lambdawert;
- 3 ein Zeitdiagramm mit einem eine Einspritzdauer charakterisierenden Signal und einem zugehörigen Lambdasignal;
- 4 ein Zeitdiagramm mit dem Lambdasignal und zwei die Laufunruhe charakterisierenden Signalen; und
- 5 ein Flussdiagramm zur Durchführung eines Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine.
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Es werden für funktionsäquivalente Elemente und Größen in allen Figuren auch bei unterschiedlichen Ausführungsformen die gleichen Bezugszeichen verwendet.
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Die 1 zeigt ein vereinfachtes Schema einer Brennkraftmaschine 10 mit vorliegend vier Zylindern 12a, 12b, 12c und 12d und zugehörigen Injektoren 14a, 14b, 14c und 14d zur Einspritzung von Kraftstoff. Die Brennkraftmaschine 10 ist als Benzinmotor ausgeführt. Die vier Zylinder 12a, 12b, 12c und 12d arbeiten auf eine unterhalb davon schematisiert gezeichnete Kurbelwelle 16, wobei ein Sensor 18 eines nicht dargestellten Geberrads einen aktuellen Drehwinkel der Kurbelwelle 16 erfasst. Der Sensor 18 erzeugt ein Drehzahlsignal 19.
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Ein Abgasrohr 20 („Abgasanlage“) leitet die Abgase der vier Zylinder 12a, 12b, 12c und 12d ab, deren Lambdawert 30 (siehe 2) von einer Lambdasonde 22 erfasst wird. An einem elektrischen Anschluss der Lambdasonde 22 wird ein Lambdasignal 23 ausgegeben.
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Im rechten oberen Teil der 1 ist eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung 24 zusammen mit angedeuteten abgehenden und ankommenden Steuerleitungen dargestellt, sowie ein darin enthaltenes elektrisches Speichermedium 26 und ein Computerprogramm 28. Unter anderem werden auch das Drehzahlsignal 19 und das Lambdasignal 23 der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 24 zugeführt. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 24 kann aus dem Drehzahlsignal 19 für jeden Arbeitstakt und jeden Zylinder 12 ein arbeitstakt- und zylinderindividuelles Drehmoment ermitteln.
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2 zeigt graphisch einen Zusammenhang („Lambdahaken“) zwischen einem Lambdawert 30 und einer Laufruhe 32 der Brennkraftmaschine 10. Auf der Abszisse des in der 2 dargestellten Koordinatensystems ist der Lambdawert 30 und auf der Ordinate ist die Laufruhe 32 eingetragen. Die dargestellten Lambdawerte 30 charakterisieren eine jeweilige Gemischzusammensetzung, welche den Zylindern 12a bis 12d periodisch entsprechend dem Arbeitstakt der Brennkraftmaschine 10 zugeführt wird.
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Große Lambdawerte 30 (Luftüberschuss) charakterisieren eine vergleichsweise magere Gemischzusammensetzung und kleine Lambdawerte 30 charakterisieren eine vergleichsweise fette Gemischzusammensetzung. Große Werte der Laufruhe 32 entsprechen einem vergleichsweise hohen Verbrennungsmoment der Brennkraftmaschine 10. Kleine Werte der Laufruhe 32 entsprechen einem vergleichsweise kleinen Verbrennungsmoment der Brennkraftmaschine 10.
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Man beachte, dass statt der in 2 verwendeten „Laufruhe“ in den weiter unten beschriebenen 3 bis 5 der Begriff der „Laufunruhe“ verwendet wird. Zum besseren Vergleich ist in der 2 eine Laufunruhe 33 mittels eines zu der Ordinate parallelen Pfeils dargestellt.
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Vorliegend ist die Abszisse mit Lambdawerten 30 von 0,95, 1,00, 1,05 und einem Wert BW („Beispielwert“) skaliert. Man erkennt, dass mit zunehmenden Lambdawerten 30 die Laufruhe 32 monoton sinkt.
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Ausgehend von einem Lambdawert 30 von 1,00 in der Mitte des dargestellten Diagramms und hin zu dem Beispielwert BW kann ein Lambda-Differenzwert 34 angegeben werden, der in der 2 durch einen horizontalen Richtungspfeil dargestellt ist. Der Lambda-Differenzwert 34 charakterisiert zugleich eine jeweilige Amplitude einer Variation der Gemischzusammensetzung, vergleiche dazu die 3 und 4. Vorliegend variiert die Amplitude also zwischen einem unteren Lambdawert 30 von 1,00 und einem oberen Lambdawert 30 entsprechend dem Beispielwert BW. Dazu passend ist in der 2 ein Laufruhe-Differenzwert 36 angegeben, der durch einen vertikalen Richtungspfeil dargestellt ist.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Abnahme der Laufruhe 32 für den Beispielwert BW vergleichsweise groß. Würde dagegen abweichend von dem dargestellten Beispiel die Veränderung der Gemischzusammensetzung von dem Lambdawert 0,95 auf den Lambdawert 1,05 erfolgen (was einem in etwa gleich großen Lambda-Differenzwert 34 entspräche), so wäre der zugehörige Laufruhe-Differenzwert 36 vergleichsweise klein. Dies ist in der 2 wegen der besseren Übersicht jedoch nicht mit dargestellt.
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Aus der 2 kann man ebenso erkennen, dass eine - vorzugsweise periodische - Änderung des Lambdawerts 30 zu einer entsprechend periodischen Änderung der Laufruhe 32 führt. Dabei ist ersichtlich, dass die jeweilige Änderung der Laufruhe 32 umso geringer ist, wie ein jeweiliger Mittelwert des Lambdawerts 30 in Richtung einer fetten Gemischzusammensetzung lokalisiert ist.
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3 zeigt ein Zeitdiagramm mit dem Lambdasignal 23 und einer zugehörigen Einspritzdauer 38. Auf der Abszisse des dargestellten Koordinatensystems ist eine Zeit t eingetragen, auf einer in der Zeichnung unteren Ordinate ist der Lambdawert 30, und auf einer in der Zeichnung oberen Ordinate ist die Einspritzdauer 38 gezeichnet. Jeweilige Nullwerte für das Lambdasignal 23 beziehungsweise die Einspritzdauer 38 liegen in der Zeichnung weit unterhalb der Abszisse und sind vorliegend nicht sichtbar.
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Ein längs der Abszisse dargestellter Zeitbereich umfasst vorliegend in etwa 20 Sekunden. Entsprechend sind Feinstrukturen in den abgebildeten Kurven für das Lambdasignal 23 und die Einspritzdauer 38 wegen der daraus resultierenden Auflösung nicht oder nur andeutungsweise sichtbar. Vorliegend entspricht ein mittlerer Wert des Lambdasignals 23 einem Lambdawert 30 von eins.
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Das Lambdasignal 23 weist vorliegend sprunghafte Änderungen entsprechend Lambdawerten 30 zwischen in etwa 0,97 und 1,03 auf. Diese Änderungen erfolgen periodisch in etwa alle 2 Sekunden. Der Darstellung der 3 liegt ein Regelkreis zugrunde, welcher vorliegend durch eine so genannte „Zweipunktregelung“ charakterisiert ist, und wobei die Einspritzdauer 38 in Abhängigkeit von dem Lambdasignal 23 verändert wird. Dies erfolgt mit einem solchen Vorzeichen, dass sich das dargestellte periodische Verhalten ergibt.
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Ein vergleichsweise kleiner Lambdawert 30 entspricht wie beschrieben einer vergleichsweise fetten Gemischzusammensetzung und somit - wie in der Zeichnung von 3 dargestellt - einer relativ großen eingespritzten Kraftstoffmenge bzw. einer relativ langen Einspritzdauer 38. Umgekehrt gilt entsprechendes.
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4 zeigt ein Zeitdiagramm mit dem Lambdasignal 23 in einem oberen Bereich der Zeichnung, einem ersten Laufunruhesignal 33a in einem mittleren Bereich der Zeichnung, und einem zweiten Laufunruhesignal 33b in einem unteren Bereich der Zeichnung. Die Laufunruhesignale 33a und 33b sind (elektrische) Größen, welche die jeweilige Laufunruhe 33 charakterisieren. Die Bildung der Laufunruhesignale 33a und 33b erfolgt mit nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren aus dem Drehzahlsignal 19 und wird vorliegend nicht näher erläutert.
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Auf der Abszisse des in der 4 dargestellten Koordinatensystems ist die Zeit t aufgetragen. Die Ordinate ist für das Lambdasignal 23 und die Laufunruhesignale 33a und 33b gemeinsam. In einem Bereich des Lambdasignals 23 ist die Ordinate in der 4 ähnlich zu der 3 mit den Lambdawerten 0,97, 1 und 1,03 skaliert.
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Man erkennt, dass das Laufunruhesignal 33a im Vergleich zu dem Laufunruhesignal 33b vergleichsweise große Schwankungen im Rhythmus des Lambdasignals 23 aufweist. Entsprechend variiert dabei die Gemischzusammensetzung periodisch zwischen relativ fetten und relativ mageren Bereichen. Durch Vergleich mit dem Diagramm der 2 ist zu erkennen, dass das Laufunruhesignal 33a insgesamt einer vergleichsweise mageren Gemischzusammensetzung des jeweiligen ausgewählten Zylinders 12 entspricht. Entsprechend ist das Laufunruhesignal 33b durch eine insgesamt vergleichsweise fette Gemischzusammensetzung charakterisiert.
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Entsprechend den zyklischen Veränderungen des Lambdasignals 23 bzw. des Lambdawerts 30 kann für das Laufunruhesignal 33a ein erster Laufunruhe-Mittelwert 42 und ein zweiter Laufunruhe-Mittelwert 40 ermittelt werden. Siehe dazu die horizontalen gestrichelten Linien in der Zeichnung von 4. Zu dem ersten Laufunruhe-Mittelwert 42 und dem zweiten Laufunruhe-Mittelwert 40 kann eine Differenz 44 angegeben werden. Die Differenz 44 entspricht dabei einer Stärke einer zyklischen Schwankung der Laufunruhe 33.
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Wie man erkennen kann, ist die Differenz 44 vergleichsweise groß und entspricht, wie bereits erwähnt, einem insgesamt vergleichsweise mageren Betrieb des jeweils ausgewählten Zylinders 12. Aus der Stärke der zyklischen Schwankungen der Laufunruhe 33 bzw. der Laufunruhesignale 33a und 33b kann auf eine Vertrimmung in dem jeweils ausgewählten Zylinder 12 geschlossen werden.
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Für das Laufunruhesignal 33b im unteren Bereich des Koordinatensystems könnte ebenfalls ein erster und ein zweiter Laufunruhe-Mittelwert (nicht dargestellt) definiert werden. Wie aus dem Zeitverlauf der 4 zu erkennen, sind die Schwankungen in dem Laufunruhesignal 33b in Bezug auf mögliche Unterschiede des zu ermittelnden ersten und zweiten Laufunruhe-Mittelwerts 42 und 40 jedoch derart gering, dass die Differenz 44 zeichnerisch nicht darstellbar ist. Die Differenz 44 des ersten Laufunruhesignals 33a kann jedoch mit einem Schwellenwert 46 (siehe 5) verglichen werden.
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5 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Betreiben der Brennkraftmaschine 10. Das Flussdiagramm wird vorzugsweise mittels des Computerprogramms 28 auf der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 24 (siehe 1) abgearbeitet. In einem Startblock 50 beginnt die in der 5 dargestellte Prozedur.
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In einem folgenden Block 52 wird ein Prüfbetrieb für die Brennkraftmaschine 10 aktiviert. Zunächst wird einer der Zylinder 12a bis 12d für das Verfahren ausgewählt.
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In einem folgenden Block 54 wird der ausgewählte Zylinder 12 zyklisch um einen bestimmten Lambdawert 30 variiert. Dies kann beispielsweise mittels einer geeigneten Stimulation des oben erwähnten Regelkreises erfolgen oder - sofern der Regelkreis einen Zweipunktregler umfasst - gegebenenfalls durch Ausnutzen einer natürlichen Regelschwingung. In den restlichen Zylindern 12 wird währenddessen die Gemischzusammensetzung konstant gehalten.
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Vorzugsweise weisen der bestimmte Lambdawert 30 des ausgewählten Zylinders 12 sowie die konstanten Lambdawerte 30 der restlichen Zylinder 12 jeweils den Wert eins auf. In einem folgenden Block 56 wird eine Amplitude der Variation der Gemischzusammensetzung - charakterisiert durch eine Amplitude des Lambdasignals 23 - in dem Prüfbetrieb bei der vierzylindrigen Brennkraftmaschine 10 auf das Vierfache der Amplitude einer Variation aller Zylinder 12a bis 12d in einem Normalbetrieb eingestellt.
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In einem folgenden Block 58 wird der erste Laufunruhe-Mittelwert 42 aus einer Mehrzahl von Laufunruhewerten, die einer jeweiligen Phase mit einer relativ fetten Gemischzusammensetzung zuordenbar sind gebildet. Ebenso wird der zweite Laufunruhe-Mittelwert 40 aus einer Mehrzahl von Laufunruhewerten, die einer jeweiligen Phase mit einer relativ mageren Gemischzusammensetzung zuordenbar sind, gebildet.
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In einem folgenden Block 60 wird die Differenz 44 der beiden Laufunruhe-Mittelwerte 40 und 42 gebildet. Anschließend wird diese Differenz 44 mit mindestens einem Schwellenwert 46 verglichen. Aus dem Ergebnis des Vergleichs wird dann auf eine Vertrimmung der Gemischzusammensetzung in dem aktuell ausgewählten Zylinder 12 geschlossen. Dabei wird dann, wenn die Differenz 44 kleiner ist als ein unterer Schwellenwert 46a, auf einen nach fett vertrimmten ausgewählten Zylinder 12 geschlossen. Entsprechend wird dann, wenn die Differenz 44 größer ist als ein oberer Schwellenwert 46b, auf einen nach mager vertrimmten ausgewählten Zylinder 12 geschlossen. Die Schwellenwerte 46a und 46b werden vorzugsweise in Abhängigkeit von einem Wert der Differenz 44 bemessen, welcher bei einem „unvertrimmten“ Zylinder 12 ermittelt wurde.
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In einem folgenden Block 62 wird die ermittelte Vertrimmung des ausgewählten Zylinders 12 dazu verwendet, um eine einzuspritzende Kraftstoffmenge und/oder eine Luftmenge des ausgewählten Zylinders 12 der Brennkraftmaschine 10 zu korrigieren. Die Korrektur der einzuspritzenden Kraftstoffmenge erfolgt beispielsweise durch eine Veränderung eines Ansteuersignals (vorzugsweise durch die Veränderung einer Ansteuerdauer) des dem ausgewählten Zylinder 12 zugehörigen Injektors 14 bzw. einer Betätigungseinrichtung zur Steuerung des zugehörigen Injektors 14.
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In einem Endeblock 64 endet die in der 5 dargestellte Prozedur. Anschließend kann das in der 5 beschriebene Verfahren für die übrigen Zylinder 12 der Brennkraftmaschine 10 ebenso durchgeführt werden. Auf diese Weise kann schrittweise eine „Gleichstellung“ aller Zylinder 12a bis 12d der Brennkraftmaschine 10 erfolgen, wodurch der Betrieb der Brennkraftmaschine 10 verbessert und Abgaswerte gesenkt werden können.