DE4001616A1 - Verfahren und vorrichtung zur kraftstoffmengenregelung fuer eine brennkraftmaschine mit katalysator - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur kraftstoffmengenregelung fuer eine brennkraftmaschine mit katalysatorInfo
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Description
Das erfindungsgemäße Verfahren nach dem Hauptanspruch und eine zur
Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung gemäß dem ersten
Sachanspruch gestatten es, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Luft
kraftstoff-Gemisches, das einer Brennkraftmaschine zugeführt wird,
die im Abgassystem einen Katalysator aufweist, optimal zu regeln.
Es ist allgemein bekannt, schädliche Komponenten von Abgasen einer
Brennkraftmaschine wie HC, NOx und CO mittels eines Katalysators,
der in dem Abgassystem der Brennkraftmaschine angeordnet ist
weitestgehend in ungiftige Gase umzuwandeln (zu konvertieren).
Entscheidend für den sogenannten Konvertierungsgrad ist jedoch, daß
der Sauerstoffgehalt des Abgases innerhalb optimaler Werte liegt.
Für einen sogenannten Dreiwege-Katalysator liegen diese optimalen
Werte in einem engen Bereich um den Wert, der einem Luft/Kraft
stoff-Gemisch von Lambda gleich 1 entspricht.
Um diesen engen Bereich einhalten zu können, ist es üblich, wie
allgemein bekannt, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis für eine Brenn
kraftmaschine mittels Sauerstoffsonden zu regeln, die sich im Ab
gassystem der Brennkraftmaschine befinden.
Um den Regelungsvorgang, besonders in Übergangsbereichen, zu be
schleunigen, erfolgt zusätzlich zur Regelung aufgrund des Signals
der Sauerstoffsonde die Bestimmung eines sogenannten Vorsteuerwertes
aufgrund von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine, wie die ihr
zugeführte Luftmenge Q und der Drehzahl n. Die Bestimmung der Luft
menge Q kann auf verschiedene Arten erfolgen, wie durch die Be
stimmung des Öffnungswinkels einer Drosselklappe oder aufgrund des
Signales eines Luftmengenmessers.
Der aufgrund von Q und n bestimmte Vorsteuerwert wird gemäß dem
Signal der Sauerstoffsonde derart korrigiert, daß das optimale Luft
kraftstoffgemisch bestimmt wird. Dieses korrigierte Signal steuert
dann eine Kraftstoffzumeßeinrichtung an, die der Brennkraftmaschine
die optimale Kraftstoffmenge zuführt.
Wird als die Kraftstoffzumeßeinrichtung eine Kraftstoffeinspritzan
lage verwendet, so stellt das ihr zugeführte Ansteuersignal eine
sogenannte Einspritzzeit ti dar, die bei den notwendigen Be
dingungen, wie konstantem Kraftstoffdruck vor den Einspritzventilen,
usw., ein direktes Maß für die pro Arbeitstakt zugeführte
Kraftstoffmenge darstellt.
Bei anderen Kraftstoffzumeßvorrichtungen ist deren Ansteuersignal
entsprechend zu bestimmen. Dieses ist dem Fachmann bekannt und im
folgenden soll die Beschreibung anhand einer Kraftstoffeinspritzan
lage beschrieben werden ohne die Erfindung auf eine solche zu be
schränken.
Weiterhin ist in der deutschen Anmeldung P 38 37 984.8 (PCT-An
meldung DE 89/00 164) ein System vorgestellt worden, das zur Regelung
des Luft/Kraftstoff-Gemisches zwei Lambda-Sonden verwendet, eine
erste vor einem Katalysator und eine zweite danach.
Das Signal der zweiten Lambda-Sonde wird mit einem Sollwert ver
glichen und die Differenz aus beiden Werten wird integriert und der
so gewonnene Wert dient als Sollwert für das Signal der ersten
Lambda-Sonde.
Es hat sich weiterhin gezeigt, daß heutige Dreiwege-Katalysatoren
eine Gasspeicherfähigkeit, insbesondere eine Sauerstoffspeicher
fähigkeit von ca. 1,5 Liter, aufweisen.
Das bedeutet, daß wenn die Brennkraftmaschine eine Abgaszusammen
setzung mit erhöhtem Sauerstoffgehalt abgibt, was einem mageren
Luft/Kraftstoff-Gemisch entspricht, dieser teilweise in dem Kataly
sator gespeichert wird.
Bei fettem Luft/Kraftstoff-Gemisch ist das Abgas der Brennkraft
maschine sauerstoffarm. In diesem Fall wird der in dem Katalysator
gespeicherte Sauerstoff wieder abgegeben. Wie bereits angegeben, ist
der Konvertierungsgrad in einem Bereich um Lambda = 1 optimal. Wird
nun der Brennkraftmaschine ein fettes Luft/Kraftstoff-Gemisch zuge
führt und gibt der Katalysator einen Teil seines gespeicherten
Sauerstoffs ab, so führt das zeitweise zu einer Erhöhung des Kon
vertierungsgrades gegenüber demjenigen, der dem zugeführten
Luft/Kraftstoff-Gemisch entspricht.
Die Auswertung der Gasspeicherkapazität eines Katalysators ist be
reits in der DE-OS 27 13 988 beschrieben. Es wird dort ein System
zur Bestimmung der Verhältnisanteile des einer Brennkraftmaschine
zugeführten Kraftstoffluftgemisches beschrieben, das den Gas
speichereffekt eines Katalysators ausnutzt.
Das dort vorgestellte System wird angewandt bei Brennkraftmaschinen,
die in ihrem Abgassystem mindesten zwei Sauerstoffsonden aufweisen,
deren Ausgangssignale integriert und ergänzend zur Vorsteuerung bei
der Anteilsbestimmung des Luftkraftstoffgemisches verwendet werden.
Die Besonderheit des Systems der DE-OS 27 13 988 besteht darin, daß
der von der Gemischaufbereitungsanlage errechnete Wert für die Ge
mischzusammensetzung um einen vorgegebenen Wert, beispielsweise
λ = 1, gewobbelt wird. Es wird weiterhin dargestellt, daß Ab
gaskatalysatoren in einer bestimmten Weise über eine Gasspeicher
kapazität verfügen, die regelungstechnisch in erster Näherung durch
eine Verzögerung erster Ordnung beschrieben werden kann. Wobbelt man
daher die Zusammensetzung des so verbrennenden Gemisches relativ
hochfrequent, also beispielsweise mit einer Wobbelfrequenz von
fmin < 2 Hz um einen vorgegebenen Lambda-Wert, etwa λ = 1, so kann
man erwarten, daß der Katalysator mittelwertbildend auf die Abgaszu
sammensetzung einwirkt.
Das System der DE-OS 27 13 988 erlaubt jedoch nicht, gezielte An
fettungen und Abmagerungen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses um
einen vorgegebenen Sollwert durchzuführen, wodurch der Gasspeicher
effekt des Katalysators noch besser berücksichtigt wird und die
schädlichen Anteile des Abgases erheblich reduziert werden können.
Demgegenüber hat das erfindungsgemäße Verfahren nach dem Hauptan
spruch und eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vor
richtung gemäß dem ersten Sachanspruch den Vorteil, den Gasspeicher
effekt des Katalysators besser zu berücksichtigen und dadurch die
schädlichen Anteile des Abgases erheblich zu reduzieren.
Das erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß das Luft/Kraftstoff-Gemisch
um einen vorgegebenen Sollwert λS bewußt angefettet oder abge
magert wird, so daß der Sollwert im Mittel eingehalten wird und
dadurch der Konvertierungsgrad des Katalysators erhöht wird.
Die Verfahren und Vorrichtungen der Unteransprüche stellen vorteil
hafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der er
findungsgemäßen Vorrichtung dar.
So ist es günstig, das Signal einer zweiten Sauerstoffsonde, die
nach dem Katalysator angeordnet ist, für die Generierung eines Soll
wertes λs für die Sonde vor dem Katalysator zu verwenden.
Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und werden in
der folgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1: Vorrichtung zur Regelung des Luftkraftstoffgemisches gemäß
dem Stand der Technik, Fig. 2: Die erfindungsgemäße Vorrichtung
unter Berücksichtigung der Gasspeicherfähigkeit eines Katalysators,
Fig. 3: Flußdiagramm zur Beschreibung des erfindungsgemäßen Ver
fahrens, Fig. 4: Der Verlauf der Luftzahl λ bei herkömmlichen und
dem erfindungsgemäßen System, Fig. 5: Eine Ausgestaltung der er
findungsgemäßen Vorrichtung mit einer zweiten Lambda-Sonde, Fig. 6:
Flußdiagramm zur Beschreibung des Verfahrens nach Fig. 5.
Bevor auf die Ausführungsbeispiele näher eingegangen wird, sei
darauf hingewiesen, daß im folgenden nur Regelungs- und Stellglieder
zum Betrieb der Brennkraftmaschine erwähnt werden, die zur Verdeut
lichung der Erfindung wichtig sind. Es versteht sich von selbst, daß
weitere Stufen erforderlich sind, um die Brennkraftmaschine gemäß
den immer strenger werdenden Abgasvorschriften befriedigend be
treiben zu können. Dazu gehören beispielsweise die Bereiche der
Tankentlüftung, der Leerlaufregelung, der Abgasrückführung, usw.
Diese Gebiete sind dem Fachmann bekannt und es ist selbstverständ
lich, daß einzelne oder mehrere dieser Bereiche in Verbindung mit
dem erfindungsgemäßen System betrieben werden können.
Weiterhin ist es ebenfalls möglich, einzelne Ansteuersignale der
genannten Bereiche und auch des erfindungsgemäßen Systems in Ab
hängigkeit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine zu
adaptieren. Dies kann dadurch geschehen, daß in einem Speicher mit
verschiedenen Bereichen (beispielsweise 8×8), die ansteuerbar sind
über Betriebskenngrößen, die einen bestimmten Betriebsbereich der
Brennkraftmaschine beschreiben, Ansteuerwerte abgespeichert werden.
Diese werden dann, wenn die Brennkraftmaschine erneut in einem be
stimmten Betriebsbereich betrieben wird, als Vorsteuerwerte ver
wendet.
Auch Adaptionsverfahren sind dem Fachmann bekannt, so daß auf sie
nicht näher eingegangen werden muß.
Die in der Zeichnung dargestellten Stufen zur Steuerung/Regelung der
Brennkraftmaschine sind gesondert dargestellt, um die Erfindung zu
verdeutlichen. Üblicherweise sind sie, auch zusammen mit weiteren,
teilweise bereits erwähnten Steuerstufen, in einer elektronischen
Steuereinheit integriert oder aber als Teil eines Steuerprogramms
für einen Mikrocomputer, der Teil der elektronischen Steuereinheit
sein kann, ausgeführt.
Es sei ebenfalls darauf hingewiesen, daß die Verbindungsleitungen
zwischen den Steuerstufen und/oder von Sensoren oder zu Stell
gliedern als elektrische, optische oder sonstige geeignete Ver
bindung gestaltet sein können.
In Fig. 1 ist mit 10 eine Brennkraftmaschine dargestellt und mit 11
ist eine Vorsteuerstufe bezeichnet, der Betriebskenngrößen wie bei
spielsweise die Drehzahl n und der von der Brennkraftmaschine ange
saugten Luftmenge Q zugeführt werden. Das Ausgangssignal Ep der Vor
steuerstufe 11 wird einer Multiplizierstufe 12 zugeführt, die als
weiteres Signal das Regelsignal FR eines Reglers 13 erhält, dem als
Eingangssignal einer von einer Subtrahierstufe 15 gebildeten
Differenz zugeführt wird, die aus einem vorgegebenen Sollwert
und einem gemessenen Wert λ, der von einer Lambda-Sonde 14, die im
Abgassystem der Brennkraftmaschine 10 vor einem Katalysator 16
angeordnet ist, gebildet wird. Das Ausgangssignal ti der
Multiplizierstufe 12 dient zur Ansteuerung von nicht dargestellten
Einspritzventilen, die die Brennkraftmaschine mit der notwendigen
Kraftstoff-Menge versorgen.
Das in Fig. 1 dargestellte System ist Stand der Technik und ist an
sich bekannt. Deshalb soll im folgenden nur kurz auf dessen
Funktionsweise eingegangen werden. Der Sauerstoffgehalt des Abgases
der Brennkraftmaschine 10 wird durch die Lambda-Sonde 14 gemessen,
und ist ein Maß für das der Brennkraftmaschine zugeführte
Luft/Kraftstoff-Verhältnis. Aufgrund des von der Subtrahierstufe 15
errechneten Differenzwertes Δλ bildet der Regler 13, der üb
licherweise als Kombination von Zweipunktglied und proportional-/In
tegral-Regler (PI-Regler) ausgebildet ist, ein Regelsignal FR, das
das von der Vorsteuerstufe 11 abgegebene Signal Ep in der Multipli
zierstufe 12 korrigiert, so daß ein Wert für die Einspritzzeit ti
vorliegt, wodurch die nicht dargestellten Einspritzventile ange
steuert werden.
Zu dem Katalysator 16 gelangen die Abgase der Brennkraftmaschine 10.
Dieser wandelt schädliche Abgaskomponenten wie HC, CO und NOx
größtenteils in ungiftige Gase um, die dann in die Umgebung gelangen.
Fig. 2 zeigt das bevorzugte Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dabei sind Stufen und Mittel, die
bereits in der nach Fig. 1 dargestellten Vorrichtung verwendet
wurden, wie dort bezeichnet und für sie werden die gleichen
Bezugszahlen verwendet.
Wesentlich im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine besondere
Gestaltung des verwendeten Rechners 13. Seine zur Beschreibung der
Erfindung wesentlichen Stufen sind nach Fig. 2 eine Stufe 21 zur
Beeinflussung der Dynamik, das heißt zur schnellen Regelung. Diese
wird im folgenden auch kurz Dynamik-Stufe 21 genannt und ihr wird
eingangsseitig die von der Subtrahierstufe 15 gebildete Differenz
zugeführt. Diese wird zusätzlich noch einem Integrator 22 zugeführt,
der sein Signal an einen Integralregler 23 abgibt, der weiterhin
einen Sollwert IS erhält und sein Ausgangssignal integraler Regel
wert Fi an eine Verknüpfungsstufe 24 abgibt, die auch das Ausgangs
signal (Regelwert FD) der Dynamik-Stufe 21 erhält. Die Verknüpfungs
stufe 24 gibt ihr Ausgangssignal FR an die Multiplizierstufe 12 ab,
wo der Wert für die Einspritzzeit ti gebildet wird.
Die Wirkung des Reglers 13 in der erfindungsgemäßen Ausführung und
nach dem Stand der Technik wird zunächst anhand von Fig. 3 er
läutert.
Dort ist der zeitliche Verlauf der gemessenen Luftzahl Lambda über
der Zeit dargestellt. Es sei angenommen, daß zunächst t < 0 das
Luft/Kraftstoff-Gemisch dem Sollwert λs, beispielsweise λs = 1,
entspricht. Bei t = 0 erfolgt eine Abmagerung, so daß λ < 1 wird.
Dies kann verursacht werden durch Regelschwingungen beispielsweise
beim dynamischen Betrieb zwischen verschiedenen Betriebsbereichen,
wie im Beschleunigungsfall. Wenn anschließend ein statischer Betrieb
vorausgesetzt wird, bewirkt ein Regler 13 nach Fig. 1 (siehe
Kurve a) ein Einregeln von λ auf den Sollwert λs, das einem
asymptotischen Einregeln entspricht. Das heißt, der Istwert erreicht
den Sollwert nur ganz langsam, verläuft aber nicht unterhalb von
diesem.
Der erfindungsgemäß gestaltete Regler 13 nach Fig. 2 hingegen
bewirkt (siehe Kurve b), daß der Istwert λ unterhalb des
Sollwertes λs geregelt und anschließend an diesen von unten
herangeführt wird.
Wesentlich dabei sind die Flächen A und B, die von der Kurve b
oberhalb beziehungsweise unterhalb der Linie C des Sollwertes
gebildet werden. Der Wert dieser Flächen läßt sich mathematisch
bestimmen durch die Integration von Δλ = λs-λ über der
Zeit, jeweils zwischen zwei Nulldurchgängen, also
Werden die Integrale durch eine Summation angenähert, ergibt sich
wobei Δt Zeitintervalle darstellen, die die Zeiten zwischen
Nulldurchgängen ausreichend fein unterteilen.
Zur optimalen Ausnützung der Gasspeicherfähigkeit des Katalysators
müssen die Beträge der Flächen A und B erfindungsgemäß eine
vorgegebene Differenz aufweisen, also A-B = IS. In einigen Fällen
hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Fläche A so
groß ist wie die Fläche B, also A = B, d. h. IS = 0.
Da, wie weiter unten noch näher ausgeführt wird, Flächen oberhalb
der Linie C negativ und solche unterhalb der Linie C positiv gezählt
werden, bewirkt das erfindungsgemäße Verfahren neben dem bereits
Dargestellten, daß wenn es durch Regelschwingungen zu einem
mehrmaligen Überschreiten der Linie C (Sollwert) durch die Kurve b
(Istwert) kommt, daß die Gesamtsumme der Flächen einen bestimmten
Betrag, beispielsweise Null, aufweist. Das heißt, daß der Wert der
Summe über die Flächen oberhalb und unterhalb der Linie C nicht auf
eine Schwingungsperiode (t=0, t2) beschränkt ist, sondern über einen
beliebig vorgegebenen Zeitraum gebildet und auf den Sollwert IS
eingeregelt werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren beziehungsweise die Funktion der
erfindungsgemäßen Einrichtung wird nach dem in Fig. 4 dargestellten
Ablauf erläutert.
Es sei darauf hingewiesen, daß nur Schritte angegeben sind, die für
das Verständnis der Erfindung erforderlich sind. Nicht angegeben
sind Schritte bezüglich der Bestimmung oder Auswertung von adaptiven
Vorsteuergrößen, die Berücksichtigung von Motor- und Lufttemperatur,
das Gebiet der Tankentlüftung, sowie weitere Bereiche, die dem
Fachmann bekannt sind. Die dazu notwendigen Schritte sind zusammen
gefaßt unter dem Begriff "Hauptprogramm". Es versteht sich von
selbst, daß die genannten Bereiche einzeln oder in Kombination mit
der Erfindung verbunden werden können. Das Flußdiagramm nach Fig. 3
startet mit Schritt 100, einem Interrupt, der von dem Hauptpro
gramm zu dem erfindungsgemäßen Verfahren führt.
Anschließend wird dem Integrator 22 der Wert Δλ zugeführt
(Schritt 101) der zuvor von der Subtrahierstufe 15 bestimmt wurde.
Der Integrator 22 enthält ein nicht dargestelltes Zeitglied, das
üblicherweise als Zähler realisiert ist, und eine Zeitdifferenz Δt
bestimmt (Schritt 102), die dem Zeitraum zwischen dem letzten und
dem jetzigen Durchlaufen von Schritt 102 entspricht. Der Integrator
22 berechnet den Flächenwert FL = ΣΔλ×Δt (Schritt 103), der ange
nähert einer Integralfunktion entspricht.
Das Ergebnis aus Schritt 103 ist die Aufsummierung der Flächen A und
B nach Fig. 3 ab t = 0 bis zu einem bestimmten Zeitpunkt. Dabei
wird eine Fläche A oberhalb der Linie C, d. h. des Sollwertes λs,
negativ gezählt, da Δλ = λs-λ < 0 und Δt immer positiv ist
und eine Fläche B unterhalb des Sollwertes λs positiv gezählt, da
Δλ = λs-λ < 0 ist. Angenommen, das Verfahren sei bei t = 0
(siehe Fig. 3) gestartet worden und der betrachtete Ablauf des
Verfahrens würde sich bei t3 < t1 befinden, so ist der Flächenwert
FL zunächst weiter steigend. Zu einem Ablauf des Verfahrens zum
Zeitpunkt t4 < t1 wird der Wert FL mit den nächsten Durchläufen
geringer. Der Wert FL wird von dem Integrator 22 an einen Integral
regler 23 weitergegeben, der ihn zusammen mit dem Sollwert IS
weiterverarbeitet (Schritt 104). In Schritt 105 wird der Wert FL mit
dem Sollwert IS verglichen. Ist FL < IS, so wird der integrale
Regelwert FI in Schritt 106 um 1 verringert. Ist aber FL nicht
größer als IS, folgt ein Schritt 107, in dem FI um 1 erhöht wird.
Nach Ablauf von Schritt 106 oder Schritt 107 verläuft das Verfahren
weiter mit Schritt 108. Dort wird durch die Dynamik-Stufe 21, die
beispielsweise einen proportional und/oder Differentialregler ent
halten kann, aufgrund der Differenz Δλ der dynamische Regelwert FD
gebildet. Damit erfolgt eine schnelle Reaktion auf den
Differenzwert Δλ.
Der dynamische Regelwert FD wird durch die Verknüpfungsstufe 24 mit
dem integralen Regelwert FI verknüpft (Schrift 109), was zu dem
Regelfaktor FR führt. Anschließend führt das erfindungsgemäße
Verfahren wieder zum Hauptprogramm (Schrift 109). Dort wird in
bekannter Weise in der Multiplizierstufe 12 der Regelfaktor FR mit
der Grundeinspritzzeit tp multipliziert.
Weitere multiplikative Korrekturen durch adaptiv bestimmte Werte,
der Lufttemperatur usw. können hier ebenfalls berücksichtigt werden.
Additive Korrekturen, beispielsweise adaptiv oder aufgrund der
Batteriespannung bestimmt, können durch eine nicht dargestellte
Addierstufe berücksichtigt werden. Diese Korrekturen sind bekannt
und es braucht hier nicht weiter darauf eingegangen zu werden, da es
die Erfindung nicht umfaßt.
Alle genannten Korrekturen zusammen ergeben den Wert ti zur
Ansteuerung von Kraftstoffventilen, die der Brennkraftmaschine die
notwendige Kraftstoffmenge zuführen.
Eine zweite Variante der Erfindung ist in Fig. 5 dargestellt. Hier
sind Stufen, die solchen der Fig. 2 und 4 entsprechen, wie dort
bezeichnet.
Zusätzlich zu dem bereits Genannten ist eine zweite Lambdasonde 31
hinter dem Katalysator 16 angeordnet, die ein Signal λn abgibt.
Dieses wird in einer zusätzlichen Subtrahierstufe 32 mit einem Soll
wert λns verglichen und die Differenz λn wird
vorteilhafterweise von einer Integrierstufe 32 integriert.
Deren Ausgangssignal dient als Sollwert λs für die Regelung
mittels der vorderen Lambda-Sonde. Der daraufhin durch die
Subtrahierstufe 15 bestimmte Wert Δλ wird in Schritt 101 des
erfindungsgemäßen Verfahrens eingelesen. Wie eingangs bereits
erwähnt, ist die Bestimmung des Regelsollwertes mittels einer
zweiten Lambda-Sonde, die nach dem Katalysator angeordnet ist,
bekannt. Deshalb soll an dieser Stelle nicht auf Einzelheiten
eingegangen werden.
Das erfindungsgemäße System erlaubt die optimale Regelung des
Luft/Kraftstoff-Verhältnisses eines einer Brennkraftmaschine zuge
führten Luft/Kraftstoff-Gemisches unter Berücksichtigung der Gas
speicherfähigkeit eines Katalysators. Sein Konvertierungsgrad ist
abhängig von dem zur Verfügung stehenden Sauerstoffanteil im Abgas.
Da dieser teilweise durch den vom Katalysator abgegebenen Sauerstoff
beeinflußt wird, kann durch gezieltes Anfetten oder Abmagern des
Luft/Kraftstoff-Verhältnisses der Konvertierungsgrad des Katalysa
tors optimiert werden.
Claims (11)
1. Verfahren zur Regelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses eines
einer Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoff-Gemisches
mittels mindestens einer im Abgassystem der Brennkraftmaschine vor
einem Katalysator angeordneten Sauerstoffsonde unter Ausnutzung der
Gasspeicherfähigkeit des Katalysators, dadurch gekennzeichnet, daß
gezielte Anfettungen und Abmagerungen des Luft/Kraftstoff-Verhält
nisses um einen vorgegebenen Sollwert λs erfolgen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während
eines vorgegebenen Zeitintervalles das Maß der Anfettung betrags
mäßig gleich dem der Abmagerung ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Differenz des von mindestens einer Sauerstoffsonde gemessenen Wertes
λ mit dem Sollwert λs gebildet wird und der Wert der Integral
funktionen dieser Differenz über der Zeit für ein vorgegebenes Zeit
intervall auf einen vorgegebenen Wert (IS), beispielsweise Null,
geregelt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß zusätzlich eine zweite Sauerstoffsonde verwendet wird,
die hinter dem Katalysator angeordnet ist und aufgrund deren Aus
gangssignal sich der Sollwert λs für die Sonde vor dem
Katalysator generieren läßt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Sollwert λs gebildet wird aus dem integrierten der Differenz aus
dem Sollwert für die Sonde nach KAT und dem Ausgangssignal der
zweiten Sauerstoffsonde.
6. Vorrichtung zur Regelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses eines
einer Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoff-Gemisches
mittels mindestens einer im Abgassystem mit der Brennkraftmaschine
vor einem Katalysator angeordneten Sauerstoffsonde unter Ausnutzung
der Gasspeicherfähigkeit des Katalysators, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Regler (13) vorgesehen ist, der gezielte Anfettungen und
Abmagerungen des Luftkraftstoffverhältnisses um einen vorgegebenen
Sollwert λs bewirkt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Regler (13) Mittel (22, 23) enthält, die während eines vorgegebenen
Zeitintervalles die Anfettung und Abmagerung derart steuern, daß
das Maß der Anfettung betragsmäßig gleich dem der Abmagerung ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß
Mittel (15) vorgesehen sind, die die Differenz des von mindestens
einer Sauerstoffsonde gemessenen Wertes λ mit dem Sollwert λs
bilden und weitere Mittel (22) vorgesehen sind, die den Wert der
Integralfunktion dieser Differenz über der Zeit bilden und ihn auf
einen vorgegebenen Wert (IS), beispielsweise Null, regeln (23).
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine zweite Sauerstoffsonde (31) verwendet wird, die
hinter dem Katalysator (16) angeordnet ist, und daß Mittel (33)
vorgesehen sind, die aufgrund des Ausgangssignals (λn) der zweiten
Sauerstoffsonde (31) und eines entsprechenden Sollwertes (λns)
den Sollwert (λs) für die Sonde vor dem Katalysator generieren.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Integrierstufe (33) vorgesehen ist, die die Differenz aus dem
Sollwert (λns) und aus dem Meßwert (λn) der Sonde nach dem
Katalysator (16) integriert und darauf den Sollwert (λs) für die
Sonde (14) vor dem Katalysator (16) bildet.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß Verbindungsleitungen innerhalb der genannten oder zu
anderen Stufen zumindest teilweise als optische Wellenleiter ausge
bildet sind.
Priority Applications (5)
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ID=6398464
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