DE102011087300A1 - Method for operating an internal combustion engine and for the execution of the method set up control device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine (10). Gemäß dem Verfahren wird ein von der Verbrennungskraftmaschine (10) erzeugtes Abgas über einen im Abgaskanal (16) angeordneten 3-Wege-Katalysator (20) geführt. Eine Lambdasonde (26) erfasst eine für ein Abgaslambda charakteristische Größe vor dem 3-Wege-Katalysator (20) und leitet diese an ein Motorsteuergerät (28) mit integriertem Regler weiter. Mit dem Regler des Motorsteuergeräts (28) wird durch Vorgabe eines Lambda-Sollwertes ein mittleres Abgaslambda λm eingestellt und das mittlere Abgaslambda λm mit vorgegebener periodischer Sollwertvariation alternierend in Richtung eines Magerlambdawertes und eines Fettlambdawertes ausgelenkt (Lambdamodulation). Beim Übergang in Richtung des Magerlambdawertes oder beim Übergang in Richtung des Fettlambdawertes zu einem Zeitpunkt t1, an dem ein Sondensignal der Lambdasonde (26) einen vorgegebenen Schwellenwert λs erreicht, wird eine Regler-Abweichung ΔR zwischen einem aktuellen Regler-Istwert R1 und einem aktuellen Regler-Sollwert gebildet und ein neuer Regler-Sollwert R2 durch Addition der 2fachen Regler-Abweichung ΔR zum aktuellen Regler-Istwert R1 ermittelt.The invention relates to a method for operating an internal combustion engine (10). According to the method, an exhaust gas produced by the internal combustion engine (10) is guided via a 3-way catalytic converter (20) arranged in the exhaust duct (16). A lambda probe (26) detects a characteristic of an exhaust lambda size before the 3-way catalytic converter (20) and forwards them to an engine control unit (28) with integrated controller on. With the controller of the engine control unit (28) by setting a lambda setpoint, a middle Abgaslambda λm set and the average Abgaslambda λm with a predetermined periodic setpoint variation alternately in the direction of a lean lambda and a lambda lambda value deflected (lambda modulation). During the transition in the direction of the lean lambda value or during the transition in the direction of the rich lambda value at a point in time t1 at which a probe signal of the lambda probe (26) reaches a predetermined threshold value λs, a controller deviation ΔR between a current controller actual value R1 and a current controller Setpoint value and a new controller setpoint value R2 is determined by adding the 2-fold controller deviation ΔR to the current controller actual value R1.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine, wobei ein von der Verbrennungskraftmaschine erzeugtes Abgas über einen in einem Abgaskanal angeordneten 3-Wege-Katalysator geführt wird.The invention relates to a method for operating an internal combustion engine, wherein an exhaust gas generated by the internal combustion engine is guided over a arranged in an exhaust passage 3-way catalyst.
Stand der Technik und technologischer HintergrundState of the art and technological background
Verfahren zur Lambdaregelung bei Verbrennungsmotoren können eingesetzt werden, um die Emissionen schädlicher Abgase in die Umwelt zu reduzieren. Dazu kann in der Abgasanlage des Verbrennungsmotors zumindest ein Katalysator angeordnet werden. Um den Katalysator in einem optimalen Betriebspunkt zu halten, ist es notwendig, die Gemischaufbereitung des Verbrennungsmotors mit Hilfe einer Lambdaregelung so zu steuern, dass sich zumindest im Mittelwert ein geregelter Lambdawert ergibt, der in etwa nahe bei 1,0 liegt (nachfolgend auch als mittleres Abgaslambda λm bezeichnet). Zum Generieren eines Messsignals kann in der Abgasanlage des Verbrennungsmotors eine Lambdasonde angeordnet sein.Processes for lambda control in internal combustion engines can be used to reduce the emissions of harmful exhaust gases into the environment. For this purpose, at least one catalyst can be arranged in the exhaust system of the internal combustion engine. In order to keep the catalytic converter in an optimal operating point, it is necessary to control the mixture preparation of the internal combustion engine with the aid of a lambda control in such a way that a controlled lambda value, which is approximately close to 1.0 at least in the mean value (hereinafter also referred to as mean Exhaust lambda λ m denotes). To generate a measurement signal, a lambda probe can be arranged in the exhaust system of the internal combustion engine.
Bei der sogenannten Lambdamodulation wird im stöchiometrischen Betrieb das Gemisch mit einer festgelegten Modulationsamplitude und -frequenz im Wechsel leicht fett beziehungsweise leicht mager betrieben um die Reinigungswirkung eines nachgeschalteten Katalysators zu erhöhen. Katalysatoren nach heutigem Stand der Technik erreichen also ihre maximale Abgasreinigungseffizienz, wenn sie im Mittel mit einem Lambda-Wert beaufschlagt werden, welcher leicht unter 1 liegt, siehe
Sprungsonden, welche ein Signal nach dem Nernst-Prinzip erzeugen, liefern ein Signal, wie es beispielhaft in
Stand der Technik ist unter anderem die Anwendung eines nachfolgend beschriebenen Regelverfahrens mit einem Zweipunktregler und unter Verwendung einer Sprung-Lambdasonde.
Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass die Einstellung der gewünschten Lambda-Abweichung vom Lambda = 1-Punkt über eine Totzeit grundsätzlich ungenau ist, da nicht bekannt ist, welchen Lambdawert das Gemisch aktuell überhaupt hat. Eine mittlere Lambda-Abweichung im Katalysator stellt sich nur dann richtig ein, wenn Sauerstoffeintrag und -austrag in den Katalysator im Mittel gleich sind. Dies wird zudem nicht nur durch den Lambdawert des Gemisches vor Katalysator bestimmt, sondern auch vom Abgasmassenstrom, da sich der Sauerstoffmassenstrom aus Lambda und Abgasmassenstrom ergibt. Bei einem Verharren des Reglers auf einem festen Wert für die vorgegebene Totzeit haben daher dynamische Abweichungen im Lambda zusätzliche Abweichungen vom gewollten mittleren Lambda zur Folge.A disadvantage of this method is that the setting of the desired lambda deviation from the lambda = 1 point over a dead time is fundamentally inaccurate, since it is not known which lambda value the mixture actually has at all. An average lambda deviation in the catalyst only sets in correctly if the oxygen input and output into the catalyst are the same on average. In addition, this is determined not only by the lambda value of the mixture before the catalyst, but also by the exhaust gas mass flow, since the oxygen mass flow results from lambda and exhaust gas mass flow. If the controller remains at a fixed value for the given dead time, dynamic deviations in the lambda result in additional deviations from the desired average lambda.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Ein oder mehrere der angesprochenen Probleme des Standes der Technik lassen sich mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine beheben oder zumindest mindern. Gemäß dem Verfahren wird ein von der Verbrennungskraftmaschine erzeugtes Abgas über einen im Abgaskanal angeordneten 3-Wege-Katalysator geführt. Eine Lambdasonde erfasst eine für ein Abgaslambda charakteristische Größe vor dem 3-Wege-Katalysator und leitet diese an ein Motorsteuergerät mit integriertem Regler weiter. Mit dem Regler des Motorsteuergeräts wird durch Vorgabe eines Lambda-Sollwertes ein mittleres Abgaslambda λm eingestellt und das mittlere Abgaslambda λm mit vorgegebener periodischer Sollwertvariation alternierend in Richtung eines Magerlambdawertes und eines Fettlambdawertes ausgelenkt (Lambdamodulation). Beim Übergang in Richtung des Magerlambdawertes oder beim Übergang in Richtung des Fettlambdawertes zu einem Zeitpunkt t1, an dem ein Sondensignal der Lambdasonde einen vorgegebenen Schwellenwert λs erreicht, wird eine Regler-Abweichung ΔR zwischen einem aktuellen Regler-Istwert R1 und einem aktuellen Regler-Sollwert gebildet und ein neuer Regler-Sollwert R2 durch Addition der 2fachen Regler-Abweichung ΔR zum aktuellen Regler-Istwert R1 ermittelt. Vorzugsweise liegt das mittlere Abgaslambda λm im Bereich von 0,98 bis 0,998 und der neue Regler-Sollwert R2 wird beim Übergang in Richtung des Magerlambdawertes ermittelt.One or more of the mentioned problems of the prior art can be eliminated or at least reduced with the aid of the method according to the invention for operating an internal combustion engine. According to the method becomes Exhaust gas generated by the internal combustion engine is guided via a 3-way catalyst arranged in the exhaust duct. A lambda probe detects a variable characteristic of an exhaust lambda before the 3-way catalytic converter and forwards them to an engine control unit with integrated controller. With the controller of the engine control unit, a mean exhaust lambda λ m is set by specifying a desired lambda value and the mean exhaust lambda λ m is alternately deflected in the direction of a lean lambda value and a lambda lambda value with predetermined periodic desired value variation (lambda modulation). During the transition in the direction of lean lambda value, or in the transition in the direction of the fat lambda value at a time t1 at which a probe signal of the lambda probe reaches a predetermined threshold λ s, a controller deviation AR of a current controller value R1 and a current controller setpoint formed and a new controller setpoint R2 determined by adding the 2-fold controller deviation .DELTA.R to the current controller actual value R1. The average exhaust lambda λ m is preferably in the range from 0.98 to 0.998, and the new controller setpoint value R2 is determined during the transition in the direction of the lean lambda value.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass eine Einstellung des mittleren Abgaslambda λm auf einen Wert leicht unterhalb von 1 wesentlich besser dynamische Abweichungen im Lambda berücksichtigt, wenn die Verschiebung des mittleren Abgaslambda λm nicht über die Vorgabe einer Totzeit, sondern als Offset über den Regler direkt eingestellt wird. Zur Bestimmung dieses Offsets wird der aktuelle Regler-Istwert R1 zu einem Zeitpunkt t1, an dem die Lambdasonde, insbesondere Sprung-Lambdasonde, einen Schwellenwert λs hin zum mageren Betriebsmodus kreuzt, festgehalten. Die noch verbleibende Lambda-Abweichung Δλ zum aktuellen Lambda-Sollwert wird erfasst, das heißt die korrelierende Regler-Abweichung ΔR bestimmt. Letzterer Wert wird mit 2 multipliziert und auf den aktuellen Regler-Istwert R1 addiert, um einen neuen Regler-Sollwert R2 zu liefern. Der Schwellenwert λs entspricht insbesondere einem Sondensignal für Lambda = 1. In analoger Weise kann ein Stelleingriff in Richtung mager erfolgen, wenn zum Beispiel bei Trim-Regelung hinter dem 3-Wege-Katalysator ein mittleres Abgaslambda λm von > 1 vorgegeben werden soll.The invention is based on the finding that an adjustment of the average exhaust lambda λ m to a value slightly below 1 takes much better account of dynamic deviations in the lambda, if the displacement of the mean exhaust lambda λ m not over the specification of a dead time, but as an offset over the controller is set directly. To determine this offset, the actual controller actual value R1 is recorded at a point in time t1 at which the lambda probe, in particular a leap lambda probe, crosses a threshold value λ s toward the lean mode of operation. The remaining lambda deviation Δλ to the current lambda desired value is detected, that is to say the correlating controller deviation ΔR is determined. The latter value is multiplied by 2 and added to the current controller actual value R1 to provide a new controller reference value R2. The threshold value λ s corresponds, in particular in an analogous manner, a control intervention in direction can be made thin, for example, when at Trim control behind the 3-way catalyst has an average exhaust lambda λ m to be determined> 1 a probe signal for lambda = 1.
Der Regler läuft nun mit den vorgesehenen Parametern weiter, bis der neue Regler-Sollwert R2 erreicht ist. Ein mittleres Lambda der Sollwertvariation eines Zyklus ergibt sich dann als Summe über die magere und fette Modulations-Halbwelle. Durch die Verschiebung von 2·Δλ bei jeder mageren Halbwelle wird sich im Mittel genau die gewollte Abweichung vom stöchiometrischen Punkt für das mittlere Abgaslambda λm einstellen. Dabei können voreingestellte Lambda-Verschiebungen, Stelleingriffe von Regelungen (zum Beispiel Trim-Regelung basierend auf einer zusätzlichen Sonde hinter dem Katalysator) oder ermittelte Abweichungen des Sprungpunktes vom stöchiometrischen Punkt berücksichtigt werden. Mit diesem Verfahren kann daher deutlich genauer als bisher bei Benutzung einer Zweipunktregelung das dem Katalysator zugeführte Gemisch emissionsoptimal eingestellt werden. In analoger Weise kann eine Verschiebung in Richtung eines mittleren Abgaslambda λm mit Lambda > 1 erfolgen. Hier wird beim Übergang in Richtung des Fettlambdawertes der neue Regler-Sollwert R2 ermittelt. Entsprechend erfolgt eine Verschiebung von 2·Δλ bei jeder fetten Halbwelle und im Mittel wird sich genau die gewollte Abweichung vom stöchiometrischen Punkt hin zum fetten Betriebsmodus für das mittlere Abgaslambda λm einstellen.The controller will now continue to run with the parameters provided until the new controller setpoint R2 has been reached. A mean lambda of the setpoint variation of a cycle then results as the sum over the lean and rich modulation half-wave. Due to the shift of 2 · Δλ at each lean half-wave, on average exactly the desired deviation from the stoichiometric point for the average exhaust lambda λ m will be established. In this case, preset lambda shifts, control adjustments (for example trim control based on an additional probe behind the catalytic converter) or determined deviations of the jump point from the stoichiometric point can be taken into account. With this method, therefore, the mixture supplied to the catalyst can be adjusted to be emission-optimized with much greater accuracy than hitherto when using a two-point control. In an analogous manner, a shift in the direction of a middle Abgaslambda λ m can be done with lambda> 1. Here, the new controller setpoint R2 is determined during the transition in the direction of the rich lambda value. Accordingly, there is a shift of 2 · Δλ at each rich half-wave, and on average, exactly the desired deviation from the stoichiometric point to the rich operating mode for the average exhaust lambda λ m will set.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Steuergerät zur Steuerung eines Betriebs einer Verbrennungskraftmaschine, das zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist. Zu diesem Zweck kann das Steuergerät einen computerlesbaren Steuerungsalgorithmus zur Durchführung des Verfahrens enthalten. In vorteilhafter Ausgestaltung ist das Steuergerät integraler Bestandteil des Motorsteuergeräts.Another aspect of the present invention relates to a control device for controlling an operation of an internal combustion engine, which is set up for carrying out the method according to the invention. For this purpose, the controller may include a computer-readable control algorithm for performing the method. In an advantageous embodiment, the control unit is an integral part of the engine control unit.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen oder aus der nachfolgenden Beschreibung.Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the remaining, mentioned in the dependent claims characteristics or from the following description.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The invention will be explained below in embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:
Die Abgasanlage umfasst einen Abgaskrümmer, welcher das Abgas der einzelnen Zylinder der Verbrennungskraftmaschine
Der 3-Wege-Katalysator
Bei einem Abgaslambda leicht unterhalt stöchiometrischer Abgasatmosphäre, das heißt bei einem λ zwischen 0,98 und 0,998, laufen diese Umsätze praktisch vollständig ab. Derartige katalytische Beschichtungen sind im Stand der Technik aus der Abgasnachbehandlung von Ottomotoren bekannt und üblich. Aufbau und Funktionsweise von 3-Wege-Katalysatoren sind im Stand der Technik somit hinreichend bekannt und bedürfen hier keiner näheren Erläuterung.With a Abgaslambda easily maintain stoichiometric exhaust gas atmosphere, that is at a λ between 0.98 and 0.998, these conversions run almost completely. Such catalytic coatings are known and customary in the prior art from the exhaust aftertreatment of gasoline engines. Structure and operation of 3-way catalysts are thus well known in the art and require no further explanation.
Der Abgaskanal
Die von den verschiedenen Sensoren erfassten Signale, insbesondere das mit der Lambdasonde
Zur Verbesserung der Reinigungswirkung des 3-Wege-Katalysators
Unter quasi-kontinuierliche Regeneration des 3-Wege-Katalysators
Die Schwingungsfrequenz und die Schwingungsamplitude werden ferner so gewählt, dass an der 3-Wege-katalytischen Beschichtung
Zumeist wird die Schwingungsfrequenz in Abhängigkeit von einem aktuellen Betriebspunkt der Verbrennungskraftmaschine
In Abhängigkeit der verschiedenen Signale, die am Motorsteuergerät
Regler beeinflussen selbsttätig eine oder mehrere physikalische Größen auf ein vorgegebenes Niveau unter Reduzierung von Störeinflüssen. Dazu vergleichen Regler innerhalb eines Regelkreises laufend das Signal des Sollwertes mit dem gemessenen und zurückgeführten Istwert der Regelgröße und ermitteln aus dem Unterschied der beiden Größen – der Regelabweichung (Regeldifferenz) – eine Stellgröße, welche die Regelstrecke so beeinflusst, dass die Regelabweichung zu einem Minimum wird. Weil die einzelnen Regelkreisglieder ein Zeitverhalten haben, muss der Regler den Wert der Regelabweichung verstärken und gleichzeitig das Zeitverhalten der Strecke so kompensieren, dass die Regelgröße den Sollwert in gewünschter Weise erreicht. Falsch eingestellte Regler machen den Regelkreis zu langsam, führen zu einer großen Regelabweichung oder zu ungedämpften Schwingungen der Regelgröße und damit unter Umständen zur Zerstörung der Regelstrecke. Allgemein werden die Regler nach stetigem und unstetigem Verhalten unterschieden. Zu den bekanntesten stetigen Reglern gehören die „Standardregler” mit P-, PI-, PD- und PID-Verhalten. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird in der Regel ein stetiger Regler mit proportionalem, integralem und optional differentialem Verhalten (PI- oder PID-Regler) verwendet. Ein PID-Regler besteht demnach aus den Anteilen des P-Gliedes, des I-Gliedes und des D-Gliedes. Das P-Glied liefert einen Beitrag zur Stellgröße, der zur Regelabweichung proportional ist. Das I-Glied wirkt durch zeitliche Integration der Regelabweichung auf die Stellgröße mit einer Gewichtung durch die Nachstellzeit. Das D-Glied ist ein Differenzierer, der nur in Verbindung zu Reglern mit P- und/oder I-Verhalten als Regler eingesetzt wird. Er reagiert nicht auf die Höhe der Regelabweichung, sondern nur auf deren Änderungsgeschwindigkeit.Controllers automatically influence one or more physical variables to a predetermined level while reducing disturbing influences. For this purpose, controllers within a control loop constantly compare the signal of the setpoint with the measured and returned actual value of the controlled variable and determine from the difference between the two variables - the control deviation (control deviation) - a manipulated variable which influences the controlled system in such a way that the control deviation becomes a minimum , Because the individual control circuit elements have a time response, the controller must increase the value of the control deviation and at the same time compensate for the time behavior of the path so that the controlled variable reaches the desired value in the desired manner. Incorrectly set controllers make the control loop too slow, lead to a large control deviation or to undamped oscillations of the controlled variable and thus possibly to the destruction of the controlled system. In general, the controllers are distinguished according to continuous and unsteady behavior. Among the best-known continuous controllers are the "standard controllers" with P, PI, PD and PID behavior. For the purposes of the present invention, a continuous proportional, integral, and optionally differential (PI or PID) controller is typically used. A PID controller therefore consists of the proportions of the P-element, the I-element and the D-element. The P element provides a contribution to the manipulated variable, which is proportional to the control deviation. The I-element acts by temporal integration of the control deviation on the manipulated variable with a weighting by the reset time. The D-element is a differentiator, which is only used in conjunction with regulators with P and / or I behavior as a controller. He does not react to the level of the control deviation, but only to the rate of change.
Erfindungsgemäß erfolgt die Lambdamodulation wie in
Wenn die Lambdasonde zum Zeitpunkt t1 den Schwellwert λs kreuzt, wird erfindungsgemäß der Regler-Istwert R1 festgehalten. Zum Zeitpunkt t1 wird eine Lambda-Abweichung Δλ des Lambda-Sollwerts vom Lambda-Istwert (hier = 1) an der Lambdasonde beziehungsweise eine Reglerabweichung ΔR des Regler-Sollwerts vom Regler-Istwert R1 bestimmt. Die Reglerabweichung ΔR wird nun mit 2 multipliziert und auf den Regler-Istwert R1 addiert. Damit ergibt sich als Ziel der neue Regler-Sollwert R2. Der Regler läuft anschließend mit den für den neuen Betriebszustand vorgesehenen Parametern weiter, bis der Regler-Sollwert R2 erreicht ist. Ebenso wird im Zeitpunkt t4 verfahren. Das mittlere Lambda in einem Zyklus der Lambdamodulation ergibt sich nun als Summe über die magere und fette Modulations-Halbwelle, das heißt in diesem Beispiel als Mittel zwischen den Zeitpunkten t2 und t3. Ein Mittelwert des mittleren Lambdas der aufeinanderfolgenden Zyklen soll dann dem gewünschten mittleren Abgaslambda λm entsprechen. Durch die Verschiebung von 2·Δλ bei der einen Halbwelle ergibt sich im Mittel genau die gewollte Abweichung Δλ.If the lambda probe crosses the threshold value λ s at
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
- 1616
- Abgaskanalexhaust duct
- 2020
- 3-Wege-Katalysator3-way catalyst
- 2626
- Lambdasondelambda probe
- 2828
- MotorsteuergerätEngine control unit
- λm λ m
- mittleres Abgaslambdamedium exhaust lambda
- λs λ s
- Schwellwert für das SondensignalThreshold for the probe signal
- ΔλΔλ
- Lambda-Abweichung zwischen Lambda-Istwert und Lambda-SollwertLambda deviation between lambda actual value and lambda nominal value
- R1R1
- Regler-IstwertController value
- R2R2
- Regler-SollwertController setpoint
- ΔR.DELTA.R
- Reglerabweichung zwischen Regler-Istwert R1 und Regler-Sollwert R2Controller deviation between controller actual value R1 and controller reference value R2
Claims (5)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202015004385U1 (en) * | 2015-06-20 | 2016-11-02 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) | Computer program for operating a drive system |
| CN107917005A (en) * | 2016-10-11 | 2018-04-17 | 罗伯特·博世有限公司 | Method and control device for regulating the oxygen-charging of a three-way catalytic converter |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19728926C1 (en) * | 1997-07-07 | 1999-01-21 | Bosch Gmbh Robert | Method of lambda-controlled after-start delay in an internal combustion engine with lambda control |
| DE10307010B3 (en) * | 2003-02-19 | 2004-05-27 | Siemens Ag | Control unit for adjusting a defined oxygen charge with binary lambda regulation for carrying out catalyst diagnosis is connected to a mixing unit for adjusting the fuel mixture, and a sensor for detecting a lean or rich exhaust gas |
| DE102004050092B3 (en) * | 2004-10-14 | 2006-04-13 | Siemens Ag | Method for controlling the lambda value of an internal combustion engine |
| DE102006047188A1 (en) * | 2006-10-05 | 2008-04-17 | Siemens Ag | Method and device for monitoring an exhaust gas probe |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3259967B2 (en) * | 1990-06-01 | 2002-02-25 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | How to adaptively adjust the fuel-air mixture |
| DE4125154C2 (en) * | 1991-07-30 | 2001-02-22 | Bosch Gmbh Robert | Method and device for lambda probe monitoring in an internal combustion engine |
| JP4256898B2 (en) * | 2007-04-20 | 2009-04-22 | 三菱電機株式会社 | Air-fuel ratio control device for internal combustion engine |
-
2011
- 2011-11-29 DE DE201110087300 patent/DE102011087300A1/en not_active Withdrawn
-
2012
- 2012-11-23 EP EP12794925.3A patent/EP2786001B1/en active Active
- 2012-11-23 WO PCT/EP2012/073473 patent/WO2013079406A1/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19728926C1 (en) * | 1997-07-07 | 1999-01-21 | Bosch Gmbh Robert | Method of lambda-controlled after-start delay in an internal combustion engine with lambda control |
| DE10307010B3 (en) * | 2003-02-19 | 2004-05-27 | Siemens Ag | Control unit for adjusting a defined oxygen charge with binary lambda regulation for carrying out catalyst diagnosis is connected to a mixing unit for adjusting the fuel mixture, and a sensor for detecting a lean or rich exhaust gas |
| DE102004050092B3 (en) * | 2004-10-14 | 2006-04-13 | Siemens Ag | Method for controlling the lambda value of an internal combustion engine |
| DE102006047188A1 (en) * | 2006-10-05 | 2008-04-17 | Siemens Ag | Method and device for monitoring an exhaust gas probe |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202015004385U1 (en) * | 2015-06-20 | 2016-11-02 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) | Computer program for operating a drive system |
| CN107917005A (en) * | 2016-10-11 | 2018-04-17 | 罗伯特·博世有限公司 | Method and control device for regulating the oxygen-charging of a three-way catalytic converter |
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| WO2013079406A1 (en) | 2013-06-06 |
| WO2013079406A8 (en) | 2013-10-31 |
| EP2786001A1 (en) | 2014-10-08 |
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