DE3821357A1 - Verfahren und vorrichtung zur lambdaregelung mit mehreren sonden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Lambdaregelung für eine Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Lambdasonden.

Stand der Technik

Mehrere Lambdasonden an einer Brennkraftmaschine werden in zwei grundsätzlich verschiedenen Anordnungen verwendet. Bei der einen Anordnung befinden sich die mehreren Sonden im Ab­ gaskanal der Brennkraftmaschine an aufeinanderfolgenden Stel­ len. Bei der anderen Anordnung sind die Lambdasonden an je­ weils gleichartiger Position in verschiedenen Teilkanälen des Abgaskanalsystems angebracht. Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung der letztgenannten Art.

Eine derartige Anordnung ist zum Beispiel für die Verfahren und Vorrichtungen gemäß DE-A1-22 55 874 (US-4 01 195) und DE-A1-27 13 988 (US-42 31 334) vorgesehen. Jeweils eine Lambdasonde ist im Abgasteilkanal jeweils einer Hälfte eines V-Motores vor derjenigen Stelle angeordnet, bevor die beiden Teilkanäle zu einem Sammelrohr zusammengeführt sind, in dem ein Katalysator angeordnet ist. Beim Verfahren gemäß der DE-A1-22 55 874 dienen die Signale der beiden Sonden dazu, Istwerte für zwei getrennte Regelkreise zu liefern, von denen jeweils einer einer Motorhälfte zugeordnet ist. Beim Verfah­ ren gemäß der DE-A1 27 13 988 dienen die Signale beider Son­ den als Istwerte für einen einzigen Regelkreis. Abhängig von der Art der Signale von den beiden Sonden wird entschieden, ob der Regler den Stellwert erhöht, erniedrigt oder unver­ ändert läßt. Außerdem wird abhängig von einer summierten Regelabweichung der Stellwert so gewobbelt, daß das Gemisch überlagert zur üblichen Schwingung des Zweipunktreglers dau­ ernd und schnell zwischen fett und mager wechselt.

Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen dienen dazu, Luft/ Kraftstoff-Gemische zu liefern, die zu Abgas solcher Art führen, daß im Abgas noch vorhandene Schadstoffe durch einen Katalysator optimal konvertiert werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Lambdaregelung für eine Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Lambdasonden in gleichartiger Position anzugeben, das noch bessere Schadstoffkonvertierung erlaubt als bisherige Verfahren. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrun­ de, eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens anzugeben.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch die Merkmale von An­ spruch 1 und die erfindungsgemäße Vorrichtung durch die Merk­ male von Anspruch 8 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche 2-7.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß mindestens zwei unterschiedliche Luft/Kraftstoff-Gemische für unterschiedliche Zylinder in unterschiedlichen Regelkreisen zweipunktgeregelt werden und zwischen den Regelschwingungen Soll-Phasenverschiebungen eingestellt werden. Die erfindungs­ gemäße Vorrichtung weist mindestens ein Mittel zur Zweipunkt­ regelung, ein Mittel zum Bestimmen der Ist-Phasenverschiebung und ein Mittel zum Einstellen der Soll-Phasenverschiebung zwischen jeweils zwei Regelkreisen auf.

Die Erfindung nutzt folgende Überlegung. Bei einer Zweipunkt- Lambdaregelung führt der Lambdawert dauernd Schwingungen zwi­ schen fett und mager aus. Je größer die Amplitude dieser Schwingungen ist, desto geringer ist die relative Schadstoffkonvertierung des Kata­ lysators. Werden nun statt eines Regelkreises zwei Regel­ kreise verwendet, muß es möglich sein, die Schwingungen in den beiden Kreisen so aneinander anzupassen, daß das Gemisch im einen Regelkreis gerade in Richtung fett schwingt, wenn das Gemisch im anderen Regelkreis in Richtung mager schwingt. Die Abgase des fetten Gemisches und des mageren Gemisches kommen im Sammelrohr vor dem Katalysator zusammen und führen dort zu Abgas mit etwa dem Lambdawert 1. Der Lambdawert des Abgases wird kaum noch eine Schwingung ausführen, wenn die Phasenverschiebung etwa eine halbe Schwingungsperiode beträgt. Ist sie mehr oder weniger, kommt es zwar noch zu einer Schwingung des Lambdawertes, jedoch mit erheblich geringerer Amplitude als sie ohne Phasenverschiebung der beiden Regel­ schwingungen vorhanden ist. Durch das Ausmaß der Phasenver­ schiebung läßt sich die Amplitude festlegen. Eine geringe Restschwingung ist bei manchen Katalysatoren wünschenswert, da diese nur dann optimal arbeiten, wenn sie während jeweils einer Halbperiode der Regelschwingung oxidierend und während der anderen Halbperiode reduzierend arbeiten können.

Die eingangs erwähnten bekannten Verfahren sind für Motoren bestimmt, bei denen aufgrund ihres Aufbaues sehr lange Abgas­ teilkanäle bestehen, also insbesondere für V-Motoren. Das er­ findungsgemäße Verfahren bringt dagegen bei allen Arten von Motoren Vorteile, also auch z. B. bei einem Vierzylinder- Reihenmotor. Es kann dort in jedem Auslaßstutzen eine Sonde angeordnet sein, der jeweils ein Regelkreis zugeordnet ist. Die Phasenverschiebungen zwischen den vier Regelkreisen wer­ den so eingestellt, daß im Sammelkanal gemischtes Abgas mit im wesentlichen dem Lambdawert 1 entsteht, oder daß aus dem oben genannten Grund noch eine geringe Lambda-Restschwingung im gemischten Abgas vorhanden ist.

Die Phasenkorrektur läßt sich dann besonders einfach vorneh­ men, wenn dauernd auf die Phase eines bestimmten Regelkreises Bezug genommen wird. Schneller wird die Regelung dagegen, wenn variabel jeweils auf die früheste Schwingung bezogen wird.

Zeichnung

Die Erfindung wird im folgenden anhand von durch Figuren ver­ anschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 ein als Blockschaltbild dargestelltes Verfahren zur Lambdaregelung mit zwei Sonden und zwei Regelkrei­ sen, zwischen denen eine vorgegebene Phasenver­ schiebung eingestellt wird;

Fig. 2a-c zeitkorrelierte Diagramme des Signales von einer Lambdasonde, des zugehörigen Stellwertes und des tatsächlichen Lambdawertes am Ort der Sonde;

Fig. 3 ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs des Lambda­ wertes von zwei Einzelabgasen und des Lambdawertes des gemischten Abgases bei einer Phasenverschiebung von einer halben Schwingungsperiode;

Fig. 4 ein Diagramm entsprechend dem von Fig. 3, jedoch mit einer Phasenverschiebung von weniger als einer halben Schwingungsperiode;

Fig. 5a und b Diagramme der zeitlichen Verläufe zweier Stellwerte mit zwei unterschiedlichen Arten der Phasenverschiebung für ein verspätetes Signal;

Fig. 6 ein Diagramm entsprechend dem von Fig. 5a, jedoch betreffend die Phasenverschiebung eines voreilenden Signales;

Fig. 7 ein Diagramm entsprechend dem von Fig. 5a, jedoch mit einer größeren Phasenverschiebung und mit einer Korrektur der Phase in zwei Schritten;

Fig. 8a und b Diagramm entsprechend denen von Fig. 5a bzw. b, wobei jedoch die voreilende Phase Bezugs­ phase ist;

Fig. 9 ein als Blockschaltbild dargestelltes Teilverfah­ ren zur Phasenberechnung und Phasenkorrektur, bei dem von Stellwerten statt von Regelabweichungen, wie beim Verfahren von Fig. 1, ausgegangen wird;

Fig. 10 ein Diagramm betreffend den zeitlichen Verlauf der der Stellwerte von zwei phasenverschobenen Regel­ kreisen, wobei ein Signal nacheilt; und

Fig. 11 ein Diagramm entsprechend dem von Fig. 10, wobei jedoch das dort nacheilende Signal nun voreilt.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Das Verfahren gemäß dem Blockdiagramm von Fig. 1 arbeitet an einer Brennkraftmaschine 12 mit einer ersten Zylinderbank 13.I und einer zweiten Zylinderbank 13.II. Im Ansaugkanal 14.I für die erste Zylinderbank 13.I ist eine erste Einspritzventil­ anordnung 15.I vorhanden. Eine entsprechende zweite Einspritz­ ventilanordnung 15.II liegt im zweiten Ansaugkanal 14.II. Im Abgasteilkanal 16.I ist eine erste Lambdasonde 17.1 und ent­ sprechend im zweiten Abgasteilkanal 16.II eine zweite Lambda­ sonde 17.2 angeordnet. Die beiden Abgasteilkanäle münden in einen Sammelkanal 18, in dem ein Katalysator 19 angeordnet ist.

Im folgenden wird in groben Zügen unter zusätzlicher Bezug­ nahme auf Fig. 2 das Verfahren zum Regeln der Gemischzusam­ mensetzung für die erste Zylinderbank 13.I erläutert. Der ersten Einspritzventilanordnung 15.I wird ein erstes Ein­ spritzzeitsignal TI.I zugeführt, das durch Multiplikation eines Signales TIV (n, L) für eine vorbestimmte Einspritz­ zeit mit einem Regelfaktor FR.I in einem Multiplikations­ schritt 20.I gebildet ist. Der Regelfaktor FR.I ist der von einem Regelungsschritt 21.I auf ein Regelabweichungssignal RAW.I hin ausgegebene Stellwert. Der Regelabweichungswert RAW.I wird dadurch gebildet, daß von einem Lambdasollwert das Signal Lambda-Ist.I von der ersten Lambdasonde 17.I in einem Subtraktionsschritt 22.I abgezogen wird.

Entsprechende Verfahrensschritte werden im Regelkreis durch­ geführt, der das der zweiten Zylinderbank 13.II zugeführte Gemisch einstellt. Tatsächliche Regelkreise sind erheblich verfeinert aufgebaut. Insbesondere sind verschiedene Stör­ größen-Korrekturschritte vorhanden, und es werden Adaptions­ verfahren genutzt, die eine dauernde Anpassung verschiedener Korrekturwerte an sich verändernde Bedingungen zum Zweck haben.

Das Signal λ _S einer Lambdasonde, wie sie für Zweipunktrege­ lung eingesetzt wird, weist Sprungverhalten vom Übergang von fett nach mager auf, wie dies in Fig. 2a dargestellt ist. Der tatsächliche Verlauf von Lambda, der zu diesem Sprungsignal führt, ist in Fig. 2c dargestellt. Zum Verständnis, wie der tatsächliche Signalverlauf zustandekommt, dient Fig. 2b, die den zeitlichen Ablauf eines Regelfaktors FR zeigt, sei es nun der Regelfaktor FR.I für den ersten Regelkreis oder der Fak­ tor FR.II für den zweiten Regelkreis. Wenn das Sondensignal λ _S von fett nach mager oder umgekehrt springt, durchläuft das Regelabweichungssignal RAW den Wert 0 in der einen oder ande­ ren Richtung. Beim Durchlauf durch 0 ändert sich die Integra­ tionsrichtung des Regelungsschrittes 21, wodurch angefettet wird, sobald das Sondensignal auf mager gesprungen ist, und abgemagert wird, sobald es auf fett gesprungen ist. Sobald der Regelungsfaktor FR den Wert 1 erreicht, weist das einer Zylinderbank zugeführte Gemisch den Lambdawert 1 auf, voraus­ gesetzt, der Vorsteuerwert TIV (n, L) (n = Drehzahl; L = last­ anzeigendes Signal) ist richtig bestimmt, was hier angenommen ist. Bei weiterem Hochintegrieren des Regelungsfaktors FR stellt sich ein fetter Lambdawert ein. Dieser wird jedoch erst um eine Totzeit TT verzögert von der Lambdasonde gemessen, was durch die nacheilende Phasenverschiebung TT des Sondensigna­ les λ _S gegenüber dem Regelungsfaktorsignal FR aus den Fig. 2a und b erkennbar ist. Dieselbe Phasenverschiebung weist der Signalverlauf gemäß Fig. 2c gegenüber dem von Fig. 2b auf. Ansonsten sind die Signalverläufe der Fig. 2c und b identisch dargestellt. Dies liegt darin begründet, daß bei korrekt bestimmtem Vorsteuerwert und ohne weitere Korrektur­ maßnahmen der Lambdawert auf der Einspritzseite mit dem Wert des Regelungsfaktors FR übereinstimmt. Fig. 2b stellt unter diesen Voraussetzungen also nicht nur den zeitlichen Verlauf des Regelungsfaktors, sondern auch den zeitlichen Verlauf des Lambdawertes auf der Einspritzseite dar. Der zeitliche Verlauf des Lambdawertes auf der Abgasseite gemäß Fig. 2c ist demgegenüber um die Totzeit TT verschoben. Bei tatsäch­ lichem Betrieb sind auch die Wendepunkte etwas abgeflacht, worauf es zur Erläuterung des Folgenden jedoch nicht ankommt.

Die Darstellung der Fig. 3 und 4 entsprechen der von Fig. 2c jedoch mit der Ergänzung, daß statt des Verlaufs des Lambdasignales für einen einzigen Regelkreis die Verläufe für zwei Regelkreise dargestellt sind. Bei Fig. 3 ist ange­ nommen, daß das Lambdasignal λ Ist.II für den zweiten Regel­ kreis gegenüber dem Lambdasignal λ Ist.I für den ersten Re­ gelkreis um eine Phasenverschiebung PS verschoben ist, die der halben Schwingungsperiode SP entspricht. In Fig. 4 be­ trägt die Phasenverschiebung PS dagegen nur eine viertel Schwingungsperiode. Bei Verschiebung um eine halbe Periode erreicht das Gemisch im ersten Regelkreis gerade dann den größten Wert in Richtung fett, wenn das Gemisch im zweiten Regelkreis den größten Wert in Richtung mager erreicht und umgekehrt. Auch für den übrigen zeitlichen Verlauf gilt, daß die Lambdawerte jeweils in Bezug auf den Lambdawert 1 zuein­ ander entgegengesetzt sind. Dies hat für den Lambdawert λ.18 im Sammelkanal 18 zur Konsequenz, daß er im wesentlichen dauernd auf dem Wert 1 bleibt. Beträgt die Phasenverschie­ bung dagegen mehr oder weniger - wie in Fig. 4 dargestellt - als eine halbe Schwingungsperiode, schwingt auch der Lambda­ wert λ.18 des gemischten Abgases im Sammelkanal 18 um den Wert Lambda = 1. Dies jedoch mit geringerer Amplitude als sie der Amplitude der Einzelschwingungen entspricht. Durch das Ausmaß der Phasenverschiebung läßt sich die Schwingungs­ amplitude des Lambdawertes des gemischten Abgases festlegen. Der in der Praxis zu verwendende Wert hängt von den Eigen­ schaften des jeweils verwendeten Katalysatortyps ab. Benö­ tigt dieser für abwechselndes Oxidieren und Reduzieren eine gewisse Schwingungsamplitude des Lambdawertes wird eine ent­ sprechende zugehörige Lambdaverschiebung eingestellt. Benö­ tigt der Katalysator keine Lambdawertschwingung, ist eine Phasenverschiebung von einer halben Schwingungsperiode bevor­ zugt.

Um eine Phasenverschiebung in der beschriebenen Art vorneh­ men zu können, weist das Verfahren gemäß Fig. 1 einen Pha­ senberechnungsschritt 23 auf, der aus den Regelabweichungs­ signalen RAW.I und RAW.II die Phasenverschiebung zwischen den beiden Regelkreisschwingungen berechnet. Der Ist-Phasen­ verschiebungswert wird in einem Phasenkorrekturschritt mit dem Soll-Phasenverschiebungswert verglichen, und im Falle einer Abweichung wird die Phase der einen Schwingung gegen­ über der anderen so verschoben, daß sich der gewünschte Pha­ senverschiebungswert einstellt.

Einige Möglichkeiten zum Berechnen und Korrigieren der Pha­ senverschiebung werden nun anhand der Fig. 5-11 erläu­ tert. Die Fig. 5-8 beziehen sich dabei auf das Verfahren gemäß Fig. 1, während sich die Fig. 10 und 11 auf ein modi­ fiziertes Verfahren beziehen, das weiter unten anhand von Fig. 9 erläutert wird.

Die Signalverläufe der Fig. 5-8 sowie 10 und 11 unterschei­ den sich von denen der Fig. 3 und 4 dadurch, daß nicht mehr phasenverschobene Lambdawerte, sondern phasenverschobene Regelfaktoren (entsprechend Fig. 2b) dargestellt sind. In allen genannten Figuren ist der Verlauf des Regelfaktors FR.I durchgezogen und der Verlauf des Regelfaktors FR.II strich­ punktiert dargestellt. Der Verlauf der jeweiligen Bezugsphase ist gestrichelt eingezeichnet. Bezugspunkte, ab denen die Phasenverschiebung gemessen wird, sind durch dick dargestell­ te Punkte gegeben. In allen Fällen ist davon ausgegangen, daß die Soll-Phasenverschiebung einer halben Schwingungsperiode entsprechen soll.

Es seien zunächst die Fig. 5a und 6 besprochen. In beiden Fällen ist die Phase des Signales FR.I Bezugsphase, und der Sprung von Lambda von mager nach fett ist Bezugspunkt. Dies entspricht dem Umkehrpunkt im Regelungsfaktor von zunehmend nach abnehmend. Zu jedem dieser Zeitpunkte im Signal FR.I wird der Verlauf des Signales FR.II ermittelt. Für dieses Signal wird der Umkehrpunkt nicht direkt durch den Sprung im zugehörigen Sondensignal, sondern mit Hilfe des Bezugs­ punktes im Signal FR.I getriggert. Gemäß Fig. 5a erfolgt dies bei nacheilendem Signal FR.II dadurch, daß im Bezugs­ zeitpunkt festgestellt wird, daß für das Signal FR.II das zugehörige Sondensignal noch nicht gesprungen ist. Es wird dann die Zeit Δ PS gemessen, die vergeht, bis das zum Signal FR.II gehörige Sondensignal springt. Wäre dieser Sprungzeit­ punkt nicht um die Zeitspanne Δ PS gegenüber dem Bezugspunkt verzögert, sondern vielmehr unverzögert, wäre das Signal FR.II in der Zeitspanne Δ PS bereits um den Wert Δ PS×IV gestie­ gen, wobei IV die Integrationsgeschwindigkeit ist. Das Signal FR.II wird daher mit Ablauf der Zeitspanne Δ PS um den genann­ ten Wert Δ PS×IV erhöht, wodurch das Nacheilen beseitigt ist. Bei vorauseilendem Signal FR.II tritt für dieses der Sondensprung von fett nach mager vor dem Sondensprung von mager nach fett für das Signal FR.I auf. In diesem Fall wird die Umkehr des Signales FR.II noch nicht zugelassen, sondern dessen Wert wird weiter erniedrigt und zwar so lange, bis das Signal FR.I in seiner Änderungsrichtung umgekehrt wird, also den Bezugspunkt erreicht. Die verstrichene Zeitspanne ist auch in Fig. 6 als Δ PS bezeichnet. Mit Auftreten des Bezugs­ punktes wird auch im Fall des Voreilens das Signal FR.II um den Wert Δ PS×IV angehoben, wodurch die unerwünschte Pha­ senverschiebung Δ PS behoben ist.

Fig. 5b betrifft genau wie Fig. 5a den Fall des nacheilenden Signales FR.II. Die Korrektur erfolgt jedoch anders als gemäß Fig. 5a. Bei Auftreten des Bezugspunktes im Signal FR.I wird nämlich der Wert ermittelt, auf dem das Signal FR.II gerade steht. Dies wird mit dem Wert verglichen, den das Signal FR.II in seinem unteren Umkehrpunkt aufweisen müßte. Stimmt der ge­ messene Wert nicht mit dem erwarteten überein, wird das Sig­ nal FR.II auf den erwarteten Wert gesetzt. Der erwartete Wert kann z. B. der Umkehrwert in der vorigen Schwingung sein, oder es kann der am Wert Lambda = 1 gespiegelte Wert des Be­ zugspunktes für das Signal FR.I sein.

Fig. 7 entspricht weitgehend Fig. 5a, jedoch mit dem Unter­ schied, daß die unerwünschte Phasenverschiebung Δ PS etwa doppelt so groß ist wie im Fall von Fig. 5a. Dies hat zur Folge, daß sich als Korrekturwert Δ PS×IV ein recht hoher Wert ergibt. Würde diese Korrektur in einem einzigen Schritt durchgeführt werden, könnte dies zu unruhigem Fahrverhalten führen. Daher ist gemäß Fig. 7 vorgesehen, daß statt eines einzigen großen Korrekturschrittes zwei kleinere Korrektur­ schritte angewendet werden, von denen jeder dem Wert Δ PS×IV/2 entspricht. Die einzelnen Korrekturschritte werden in vorge­ gebenen aufeinanderfolgenden Zeitspannen ausgeführt, z. B. mit jedem Rechnerzyklus zum Berechnen der Regelfaktoren, im Falle der Realisierung durch einen Mikrocomputer.

Für die Darstellungen gemäß den Fig. 8a und b ist davon aus­ gegangen, daß nicht mehr dauernd auf die Phase der Schwingung FR.I bezogen wird, sondern daß Bezugnahme jeweils auf das früheste Signal erfolgt. Im Fall der Fig. 8a und b ist dies das Signal FR.II, da es, entsprechend der Darstellung von Fig. 6, dem Signal FR.I vorauseilt. Dasjenige Signal, für das zuerst ein Sprung im zugehörigen Sondensignal auftritt, setzt eine Zeitmessung auf 0, die die Zeitspanne Δ PS mißt, die vergeht, bis auch das Sondensignal für das andere Regelfak­ torsignal springt. Die Fig. 5a und 8a unterscheiden sich somit nur dadurch, daß bei Fig. 8a der Bezugspunkt auf dem vorauseilenden Signal FR.II liegt. Sobald mit Ablauf der Zeitspanne Δ PS das Sondensignal für das Signal FR.I springt, wird dessen Wert um den Korrekturwert Δ PS×IV erniedrigt. Würde zu einem späteren Zeitpunkt wieder das Signal FR.II gegenüber dem Signal FR.I nacheilen, würde sich ein Bild ge­ mäß Fig. 5a ergeben. So wie sich die Fig. 8a und 5a entspre­ chen, entsprechen sich die Fig. 8b und 5b. Gemäß Fig. 8b wird nämlich das Signal FR.I auf die erwartete Amplitude gehoben, sobald das zum Regelfaktorsignal FR.II gehörige Sondensignal von fett nach mager springt.

In den Fig. 5 und 6 ist somit davon ausgegangen, daß das Signal FR.I dauernd das Bezugssignal zum Feststellen der Phasenverschiebung bildet. Demgegenüber ist im Verhältnis der Fig. 5 und 8 davon ausgegangen, daß jeweils der früheste Sondensprungpunkt Bezugspunkt ist. In allen Fällen wurde da­ von ausgegangen, daß jeweils nur eine bestimmte Sprungrich­ tung für das Sondensignal zur Bezugspunktbildung verwendet wird, jedoch kann jeder Sondensprung herangezogen werden.

Wie oben anhand der Fig. 2a und b erläutert, besteht zwischen dem Regelabweichungssignal RAW und dem Regelfaktorsignal FR eine feste Phasenverschiebung des Wertes der Totzeit TT. Die­ se Phasenverschiebung TT gilt für beide Regelfaktorsignale FR.I und FR.II gleichermaßen, so daß sie keinerlei Einfluß auf eine gegenseitige Verschiebung dieser beiden Signale zu­ einander hat. Das Berechnen der Phasenverschiebung kann somit nicht nur mit Hilfe der Sprungsignale von den Lambdasonden 17.I und 17.II erfolgen, sondern es können auch direkt die Regelfaktoren FR.I und FR.II miteinander verglichen werden. Dies ist in Fig. 9 dargestellt. Der Unterschied zum entspre­ chenden Teil der Darstellung von Fig. 1 besteht nur darin, daß dem Phasenberechnungsschritt 23 die Werte der Regelfak­ toren FR.I und FR.II statt die Werte der Regelabweichungen RAW.I und RAW.II zugeführt werden. Auch in Fig. 9 führt vom Phasenkorrekturschritt 24 eine durchgezogene Linie zum Rege­ lungsschritt 21.II, dagegen eine gestrichelte Linie zum Regelungsschritt 21.I. Dies soll andeuten, daß es in allen Fällen entweder möglich ist, eines der Regelfaktorensignale, im Beispielsfall das Regelfaktorsignal FR.I, festzuhalten und nur das andere zu korrigieren (Fig. 5 und 6), oder daß es möglich ist, jeweils auf das früheste Signal Bezug zu nehmen und das jeweils andere zu korrigieren. In diesem Fall muß der Phasenkorrekturschritt 24 einmal einen Korrekturwert zum ersten Regelungsschritt 21.I und ein anderes Mal zum Rege­ lungsschritt 21.II liefern.

Um die Phasenverschiebung zwischen den Regelungsfaktorsigna­ len FR.I und FR.II zu ermitteln, ist es günstig, auf den Durchlauf durch den festen Wert 1 abzuheben. Entsprechend liegt in den Darstellungen der Fig. 6 und 11 der Bezugspunkt auf der Hilfslinie für den genannten Wert. Bezugspunkt ist jeweils derjenige Zeitpunkt, zu dem eines der beiden Signale FR.I und FR.II als erstes den Wert 1 erreicht. In Fig. 10 ist dies das Signal FR.I, da das Signal FR.II nacheilt. ln Fig. 11 ist es umgekehrt. Es wird jeweils die Zeitspanne Δ PS gemes­ sen, die zwischen dem Durchgang des früheren Signales durch den Wert 1 und dem Durchgang des späteren Signales durch die­ sen Wert erfolgt. Entsprechend wird in Fig. 10 das nacheilen­ de Signal FR.II um den Wert Δ PS×IV erniedrigt, damit es denjenigen niederen Wert erreicht, den es eingenommen hätte, wenn es im abnehmenden Zustand bereits um die Zeitspanne Δ PS früher durch den Wert 1 gelaufen wäre, also rechtzeitig mit dem Durchlauf von FR.I von unten nach oben. Umgekehrt wird beim Ablauf gemäß Fig. 11 das Signal FR.I mit Ablauf der Zeitspanne Δ PS um den Wert Δ PS×IV erhöht, um sein Nach­ eilen gegenüber dem Signal FR.II zu beheben. Auch in Fällen gemäß denen der Fig. 10 und 11 kann der Korrekturschritt in mehrere Einzelschritte zerlegt werden, falls ein einzelner Korrekturschritt unerwünscht groß wäre.

Unter den beschriebenen Verfahren haben diejenigen, die einen der Signalverläufe der Regelungsfaktoren als dauernden Bezugs­ verlauf verwenden, den Vorteil der Einfachheit. Dagegen sind diejenigen Verfahren schneller, die jeweils auf die früheste Phase Bezug nehmen. Die Korrektur braucht nicht notwendiger­ weise in Sprüngen zu erfolgen, sondern sie kann auch dadurch erfolgen, daß die Integrationszeiten verändert werden, mit denen die Regelabweichungswerte zum Bilden der Regelfaktoren integriert werden.

Eine Vorrichtung zum Ausführen der beschriebenen Verfahren und auch anderer, nach dem allgemeinen dargestellten Prinzip arbeitender Verfahren, ist vorzugsweise durch einen Mikro­ computer gegeben, dem die Signale der beiden Lambdasonden zu­ geführt werden und der zwei Mittel zur Zweipunktregelung, ein Mittel zum Bestimmen der Ist-Phasenverschiebung und ein Mit­ tel zum Einstellen der Soll-Phasenverschiebung zwischen den beiden Regelkreisen aufweist. Sind mehr als zwei Regelkreise mit zugehörigen Lambdasonden vorhanden, weist die Vorrichtung ein Mittel zum Bestimmen der Ist-Phasenverschiebung auf, wie sie zwischen den Regelschwingungen bestehen, die von jeweils zwei Mitteln zur Zweipunktregelung erzeugt werden, und das Mittel zum Einstellen der Soll-Phasenverschiebungen ist so ausgebildet, daß es jeweils eine Soll-Phasenverschiebung zwi­ schen zwei zugehörigen Regelkreisen aufrechterhält.

Claims (8)

1. Verfahren zur Lambdaregelung für eine Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Lambdasonden in gleichartiger Position, dadurch gekennzeichnet, daß

• - mindestens zwei unterschiedliche Luft/Kraftstoff-Gemische für unterschiedliche Zylinder in unterschiedlichen Regel­ kreisen zweipunktgeregelt werden und
• - zwischen den Regelschwingungen Soll-Phasenverschiebungen eingestellt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Phase eines der Regelkreise dauernd als Bezugsphase verwendet wird und die Phasenverschiebungen der anderen Regelkreise über Korrekturwerte eingestellt wer­ den.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeweils die früheste Phase als Bezugs­ phase verwendet wird und die Phasenverschiebungen der an­ deren Regelkreise über Korrekturwerte eingestellt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenanpassung durch Addie­ ren oder Subtrahieren des jeweiligen Korrekturwertes erfolgt, der sich aus dem Produkt von Phasenverschiebungsdifferenzen und der Regel-Integrationsgröße bestimmt, wobei die Phasen­ verschiebungsdifferenz die zeitliche Differenz zwischen ge­ messener und vorgegebener Phasendifferenz ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturwert beim Über­ schreiten eines Maximalwertes in mehrere Einzelwerte zerlegt wird, von denen jeder maximal dem Maximalwert entspricht, und daß diese Einzelwerte mit gegenseitigem zeitlichem Versetzen addiert oder subtrahiert werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zeitversatz einem Rechenzyklus eines Mikrocomputers entspricht.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Regelkreisen eine Phasen­ verschiebung von etwa einer halben Schwingungsperiode ein­ gestellt wird.

8. Vorrichtung zur Lambdaregelung für eine Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Lambdasonden in gleichartiger Position, gekennzeichnet durch

• - mindestens zwei Mittel zur Zweipunktregelung,
• - ein Mittel zum Bestimmen der Ist-Phasenverschiebung zwi­ schen den Regelschwingungen, wie sie von jeweils zwei Mit­ teln zur Zweipunktregelung erzeugt werden, und
• - ein Mittel zum Einstellen der Soll-Phasenverschiebung zwi­ schen jeweils zwei Regelkreisen.